План-конспект урока по физике по теме: Импульс тела. Закон сохранения

План-конспект урока по физике по теме: Импульс тела. Закон сохранения

Цель урока: повторить понятия импульса тела, замкнутой системы, уточнить условия применения закона сохранения импульса, сформировать понятие «импульс силы», представить второй закон Ньютона в новой формулировке, совершенствовать навыки решения вычислительных и качественных задач.

Ход урока

- Анализ контрольной работы

- Повторение основных понятий об импульсе тела (из ранее изученного)

1 Что называется импульсом тела?

2 В каких единицах измеряется импульс?

3 Куда направлен импульс тела?

4 Почему импульс является векторной величиной?

5 Зависит ли импульс от выбора системы отсчета?

6 Чему равен импульс покоящегося тела?

7 Чему равен импульс системы тел?

8 Изменяется ли импульс точки, движущейся равномерно по окружности?

9 Какая система тел называется замкнутым?

- Изучение нового материала:

1. Формирование понятия «импульс силы». Вывод второго закона Ньютона в импульсном варианте.

Если на тело массой m кг в течении некоторого промежутка времени действует сила F, то второй закон Ньютона запишется следующим образом:

F = ma = m(V̄₂- V̄₁ /Δt= mV̄₂- mV̄₁/Δt = P₂-P₁/Δt = ΔP̄/ Δt; где P₂ – P₁ = ΔP – изменение импульса тела.

Это уравнение можно записать в виде: ΔР̄ = F̄ Δt- второй закон Ньютона записанный в таком виде автором. Произведение силы на время её действия называют импульсом силы и измеряют в (Нс)

Из последнего уравнения следует что изменение импульса материальной точки прямо пропорционально приложенной к ней силе и времени действия этой силы.

2. Вывод закона сохранения импульса для замкнутой системы тел:

Р̄сист= P₁̄+P̄= const

3 Углубление знаний и умений путем решения качественных задач

а) Вылетевшая из ружья пуля, не разбивает оконное стекло, а лишь делает в нем круглое отверстие. Почему?

(Время столкновения пули со стеклом очень мало. За это время деформация, вызванная давлением пули, не успевает распространиться на большее расстояние.)

б) Почему человек может бежать по тонкому льду, но не может стоять на нем, не проваливаясь?

(Время действия человека на лед в первом случае мало, а согласно 2-му закону Ньютона ΔР прямо пропорционально Δt.)

в) Как ослабить силу удара мяча, ловя его руками?

(F= ΔP/Δt, значит, сила удара зависит от времени, в течение, которого скорость падает до нуля. Увеличивая, время взаимодействия мяча и рук, можно уменьшить силу удара.)

4. Решение вычислительных задач.

№ 315 (Р) Какой должна быть скорость хоккейной шайбы массой 160г, чтобы её импульс равнялся импульсу пули массой 8г, летящей со скоростью 600 м/с?

Решение:

Р₁= m₁V₁; P₂= m₂V₂; Так как Р₁ = Р₂; m₁V₁ = m₂V₂; Тогда V₁ = m₂V₂/m₁

V₁ = 8·10¯³·600/160·10¯̄³= 30 м/с

№ 318 (Р) Шарик массой 100г свободно упал на площадку, его скорость в момент удара была 10 м/с. Найти как изменился импульс шарика при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах. Вычислить силу, действующую на шарик во время ударов, если неупругий удар длился 0,05с, а упругий – 0,01с.

 Дано: У Решение:

  m = 100 г O O₂ По 2-му закону Ньютона: F = ΔP/Δt = mV – mV₀/Δt

 V₀= 10 м/с В проекциях на ось Оу:

  Δt₁ = 0.05 c а) в случае неупругого удара: F₁ = 0 – (-mV₀)/Δt₁ = mV₀/Δt₁

Δt₂ = 0.01 c б) в случае абсолютно упругого удара:

F2 – ? F₂ = mV – (- mV₀)/Δt₂ = 2mV₀/Δt₂

F1 – ? Вычисления:

F₁ = 0.1·10/0.05 = 20 (H); F₂ = 2·0.01·10/0.01 = 200 (H)

5 Подводим итоги урока.

6. Домашнее задание: § 41,42, упр. 8 №1, 2, 3. Подготовить сообщения по темам: «Реактивное движение» и «Освоение космического пространства»