МУНИЦИПАЛЬНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
БЮДЖЕТНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
«Средняя
общеобразовательная школа № 51
имени
Героя Советского Союза,
генерал-полковника
И.А. Шевцова»
Тема урока:
«Импульс тела. Закон сохранения импульса».
Учитель
физики
1
квалификационной
категории:
Наурузова
К.Ж.
2015
г.
г.
Оренбург
Цели урока:
1. Обосновать
необходимость введения новой физической величины – импульс тела, ввести
понятие - импульс силы.
2. Формировать
понятие о замкнутых системах, вывести закон сохранения импульса.
Задачи:
1. Образовательные:
- раскрыть
содержание закона сохранения импульса, понятий: импульс тела, импульс силы и
научить применять полученные знания к анализу явлений взаимодействия тел;
- обеспечить усвоение
понятия центра тяжести тела, устойчивого, неустойчивого, безразличного
равновесий, устойчивости тел;
- продолжить
формирование умения анализировать, устанавливать связи между элементами
содержания ранее изученного материала по основам механики;
2. Развивающие:
- повысить
познавательную активность обучающихся;
- развивать умения
и навыки решения;
- развивать
интеллектуальные способности обучающихся;
- активизировать
деятельность обучающихся в процессе урока.
3. Воспитательные:
- раскрывать общекультурную
значимость науки физики и формирование научного мировоззрения и мышления у
обучающихся;
-
формировать
интерес к физике и ее
приложениям.
План урока:
I. Организационный
момент.
II.
Активизация опорных знаний.
III.
Изучение нового материала.
IV.
Закрепление изученного материала.
V.
Домашнее задание.
VI.
Подведение итогов.
Оборудование:
1.
Проектор.
2.
Компьютерная презентация.
3.
Шары разной массы, легко подвижные тележки, наклонная плоскость, штатив с
муфтой и лапкой, брусок, плотная полоска бумаги, графин с водой, магнит.
Ход
урока:
I.
Организационный момент.
II.
Активизация опорных знаний.
Проблема:
Почему? (Слайд 1)
-
формулировка темы и цели урока (Слайд 2)
-
фронтальный опрос:
1.
Что такое механическое движение?
2.
Что такое взаимодействие тел?
3.
Сформулируйте законы Ньютона.
III.
Изучение нового материала.
Учитель:
Зная основные законы механики (законы Ньютона), мы думаем, что можем решить
любую задачу о движении тел. Но оказывается – это не так.
Эксперимент
(демонстрирует учитель).
1.
Упругое соударение шаров разной массы.
2.
Движение изначально неподвижной тележки,
после действия на нее другой тележки.
Учитель:
(вопросы к классу):
-
Как описать взаимодействие тел в данных опытах?
-
Удобно ли использовать для этого законы Ньютона?
Вывод.
- Законы Ньютона позволяют решать задачи, связанные с
нахождением ускорения движущегося тела, если известны все действующие на тело
силы, т.е. равнодействующая всех сил. Но часто бывает очень сложно определить
равнодействующую силу, как это было в наших случаях.
- Для описания подобных ситуаций в механике введены специальная
величина, значение которой не изменяется при взаимодействии тел: импульс
тела.
Импульс
тела – это характеристика движения. Импульс обозначается:
р.
Понятие импульса было введено
в физику французским ученым Рене Декартом (1596-1650 г.), который назвал эту
величину «количеством движения»: «Я принимаю, что во
вселенной… есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается,
не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то
теряет столько своего движения, сколько его сообщает». (Слайд 3)
Учитель:
А теперь давайте попытаемся с вами определить от каких величин зависит импульс
тела. Я обращаю ваше внимание на технику безопасности во время проведения
экспериментов. (Слайд 4)
Фронтальный
эксперимент №1 «Зависимость импульса тела от массы тела»
Ход работы:
1) на штативе укрепить
наклонную плоскость;
2) с наклонной плоскости скатывайте шары разной массы;
3) определите результаты
взаимодействия шаров с бруском;
Вывод:
импульс тела зависит от массы тела, чем больше масса тела – тем больше импульс
тела.
Фронтальный
эксперимент №2 «Зависимость импульса тела от скорости тела»
Ход работы:
1) измените угол наклонной
плоскости;
2) повторите опыт с шаром большей массы;
3) определите результаты
взаимодействия шара с бруском при разных углах наклона;
Вывод:
импульс тела зависит от скорости тела, чем больше скорость тела – тем больше
импульс тела.
Учитель:
В результате фронтального эксперимента мы получили, что импульс тела зависит от
массы и скорости тела. Следовательно, (Слайд 5)
Демонстрация (выполняет учитель)
Опыт:
графин с водой и полоска плотной бумаги. (Описание опыта: графин
с водой находится на длинной полоске прочной бумаги. Если тянуть полоску
медленно, то графин движется вместе с бумагой. А если резко дернуть полоску
бумаги – графин остается неподвижным.) (Слайд 6)
Фронтальный
эксперимент №3 «Зависимость результата взаимодействия тел от времени
взаимодействия»
Ход работы:
1) на поверхность стекла
поместите стальной шарик;
2) быстро пронесите магнит над шариком;
3) медленно пронесите магнит
над шариком;
4) определите от чего
зависит результат взаимодействия тел.
Вывод:
результат взаимодействия тел зависит от времени взаимодействия.
Фронтальный
эксперимент №4 «Зависимость результата взаимодействия тел от силы
взаимодействия»
Ход работы:
1) повторите опыт приблизив
магнит к шарику;
Вывод:
результат взаимодействия тел зависит от силы взаимодействия.
Учитель: В результате фронтального
эксперимента мы получили, что результат взаимодействия двух тел зависит от силы
и времени взаимодействия этих тел. Для характеристики этого результата
взаимодействия вводят понятие импульс силы.
(Слайд
7)
Учитель: Запишем связь между импульсом тела
и импульсом силы. (Слайд 8)
«Вывод
соотношения между импульсом силы и импульсом тела»
1. Из
второго закона Ньютона
|
(1)
|
2. Используем
формулу ускорения
|
(2)
|
3.
Подставляем формулу (1) в формулу (2)
|
|
4.
Раскрываем скобки и переносим время t в левую часть уравнения
|
|
5.
Получаем соотношение между импульсом силы и импульсом тела
|
(3)
Импульс силы равен изменению
импульса тела.
Уравнение (3) является уравнением
второго закона Ньютона в импульсной форме
|
Демонстрация (выполняет учитель)
Опыт:
из учебника, демонстрирующий закон сохранения импульса.
Вывод:
правый шар передает левому весь свой импульс. На сколько уменьшится импульс
первого шара, на столько же увеличится импульс второго шара. Если же говорить о
системе двух шаров, то импульс системы остается неизменным, т.е. сохраняется. (Слайд
9)
«Вывод
закона сохранения импульса»
1. По третьему закону Ньютона два
тела взаимодействуют друг с другом с силами, равными по модулю и
противоположными по направлению.
|
|
2. По
второму закону Ньютона
|
|
3.
Используем формулу ускорения
|
|
4.
Подставляем формулу ускорения в формулу (1)
|
|
5. После
сокращения на время t и раскрытия скобок получаем
|
|
6.
Перенесем в левую часть уравнения векторы импульсов тел до взаимодействия, а
в правую часть – векторы импульсов тел после взаимодействия.
|
Это уравнение называется законом
сохранения импульса тел.
|
Но,
закон сохранения импульса выполняется только в замкнутых системах.
Определение
замкнутой системы (Слайд 10)
Формулировку
закона сохранения импульса обучающиеся смотрят в учебнике.
«Применение
закона сохранения импульса в жизни»
Учитель: В жизни мы
встречаемся с такими явлениями как отскакивание мяча при ударе о стенку, землю,
при разлете мячей при ударе друг о друга. На даче при поливе с использованием
шланга можно наблюдать, как шланг извивается, когда вода выливается из него. В
ванной комнате многие наблюдали, что при сильном напоре воды кран начинает
крутиться в разные стороны. Охотники и стрелки рассказывают, что при выстреле
из ружья ощущается отдача оружия при вылете пули. На уроках биологии вы
знакомились с принципами движения морских обитателей: кальмаров, каракатиц,
осьминогов.
Закон сохранения
импульса проявляется в реактивном движении. А с этим видом движения мы с вами
познакомимся на следующем уроке. (Слайд 11,12)
Закрепление
изученного материала.
1. “Два шарика и
тележка” (экспериментальная
задача)
На одинаковой высоте укреплены два желоба, по которым с
одинаковой высоты скользят два одинаковых шарика.
Если скатывается:
1. Правый шарик – тележка приходит в движение;
2. Левый шарик – тележка приходит в движение;
3. Если скатываются оба сразу, то
тележка остается в покое. Почему? Ответ: в первом и во втором случаях
тележка получала импульс при взаимодействии с шариком. В случае, когда
скатываются оба шарика сразу, горизонтальные проекции импульсов шариков равны и
противоположны по знаку, а их сумма равна нулю, поэтому тележка была неподвижной.
(Слайд
13,14)
2.
а) Из двух тел различной массы,
движущихся
с одинаковыми
скоростями,
импульс которого больше?
б)
Из двух тел равной массы , движущихся
с
различными скоростями, импульс
какого
больше?
в)
Определите знаки проекций импульсов тел.
3.
Тело
массы небольшой (10 кг.)
скорость развивает (5м/с).
И какой же это тело импульс получает?
4. Скорость легкового автомобиля в 2 раза больше скорости грузового, а масса
– в 4 раза меньше массы грузового автомобиля. Сравните модули импульсов
автомобилей.
(Импульс легкового
автомобиля меньше в два раза.)
5. Два
шарика, стальной и алюминиевый, одинакового объема, падают с одной и той же
высоты. Сравните их импульсы в момент падения на землю. (Импульс стального
больше, так как больше его масса.)
IV.
Домашнее задание. (Слайд
15).
§21, упражнение №20 (1 – 3)
V.
Подведение итогов.
Рефлексия – из трех предложенных
стихов выбери одно, характеризующее твоё состояние на конец урока.
1.
|
Искрятся
глаза,
Смеется душа,
И ум мой поет:
«К знаниям вперед»
|
2.
|
Не весел
я сегодня,
В тишине взгрустнулось мне,
И о законе сохраненья
Все промчалось вдалеке.
|
3.
|
Вспоминая,
все познания свои,
И физики мир постигая,
Я благодарен матушке судьбе,
Что импульс есть и нам его не счесть.
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.