Понеділок, 10.08.2020, 15:47
Головна Реєстрація RSS
Вітаю Вас, Гість
МЕНЮ САЙТУ
Освітні портали
освітній портал Педагогічна преса
Національна гаряча лінія
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Вхід на сайт
Пошук
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Ми на FACEBOOK
Головна » Статті » Навчальна робота

Разработка урока на тему: "Импульс тела. Закон сохранения импульса."

Разработка урока на тему: "Импульс тела. Закон сохранения импульса."

(Раздел Механика. Динамика.)

Подготовила преподаватель физики

Чистопашина Ирина Валериевна

 

Цели урока:

образовательные: формирование понятий “импульс тела”, “импульс силы”; умения применять их к анализу явления взаимодействия тел в простейших случаях; добиться усвоения учащимися формулировки и вывода закона сохранения импульса;

развивающие: формировать умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механики, навыки поисковой познавательной деятельности, способность к самоанализу посредством демонстрации экспериментов;

воспитательные: развитие эстетического вкуса учащихся, вызвать желание постоянно пополнять свои знания; поддерживать интерес к предмету.

Тип урока: комбинированный урок.

Средства обучения: карточки с заданиями, видеофильм, плакаты.

Методы и приемы: самоконтроль, индивидуальный опрос, демонстрация эксперимента, конспектирование, решение задач.

Оборудование: металлические шарики на нитях, модель легкой тележки, грузик, наклонная плоскость, компьютер, проектор.

Ход урока

1. Организационный этап (2 мин)

2. Повторение изученного материала. (7 мин)

Выполнение самостоятельной работы на карточках по теме предыдущего урока "Момент сил".

Самоконтроль(проверка).

 

3. Изучение нового материала. (18 мин)

Ребята, тема нашего урока “Импульс тела. Закон сохранения импульса”

Цели урока: усвоить понятие импульса тела, понятие замкнутой системы, изучить закон сохранения импульса, научится решать задачи на закон сохранения.

3.1 Мотивация учебной деятельности

Зная основные законы механики, в первую очередь три закона Ньютона, казалось бы, можно решить любую задачу о движении тел. Я вам назову примеры, а вы подумайте, можно ли в этих случаях используя только законы Ньютона решить задачи?

Почему:

1. Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист может остановить ногой или головой, то вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно, человек не остановит?

2. Теннисный мяч, попадая в человека, вреда не причиняет, однако пуля, которая меньше по массе, но движется с большой скоростью (600—800 м/с), оказывается смертельно опасной?

Проведем опыт

Опыт №1.Скатывание легкоподвижной тележки с наклонной плоскости. Она сдвигает вторую тележку, находящееся на ее пути.

Можно ли найти силу взаимодействия тележек? (нет, так как столкновение тележек кратковременное и силу их взаимодействия определить трудно).

Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тележка дальше.

Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележек?

Вывод: для характеристики движения надо знать массу тела и его скорость.

3.1. Импульс тела. 

Поэтому для решения задач используют еще одну важнейшую физическую величину - импульс тела. Импульс в переводе с латинского обозначает "толчок".  

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”.

Найдем взаимосвязь между действующей на тело силой, временем ее действия, и изменением скорости тела.

Пусть на тело массой m начинает действовать сила F. Тогда из второго закона Ньютона ускорение этого тела будет а.

Вспомните как читается 2 закон Ньютона?(ученик пишет на доске)

Запишем закон в виде               F=ma       (1)

С другой стороны:                   a=(v-v0)/t                     (2)

Или                             Ft=mv-mv0                           (3)

 Получили формулу второго закона Ньютона в импульсной форме.

Обозначим произведение mv через р:

p=mv         (4)

Произведение массы тела на его скорость называется импульсом тела.

Импульс р – векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости тела. Любое тело, которое движется, обладает импульсом.

Как любая физическая величина, импульс измеряется в определенных единицах.

Кто желает вывести единицу измерения для импульса? (Ученик у доски делает записи).

(р) = (кг•м/с )

Вернемся к нашему равенству Ft=mv. В физике произведение силы на время действия называют импульсом силы. Импульс силы показывает, как изменяется импульс тела за данное время.

Решим задачу

Тело массы небольшой (10 кг),

скорость развивает (5м/с).

И какой же это тело импульс получает?

ОТВЕТ: p = mv = 10кг *5м/с=50 кг*м/с.

3.2. Закон сохранения импульса.

Опыт № 3. Давайте проведем эксперимент (на нитях подвешиваются два шарика). Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на тот же угол, что и отклоняли правый шар.

Импульс обладает интересным свойством, которое есть лишь у немногих физических величин. Это свойство сохранения. Но закон сохранения импульса выполняется только в замкнутой системе.

Система тел называется замкнутой, если взаимодействующие между собой тела, не взаимодействуют с другими телами.

Импульс каждого из тел, составляющих замкнутую систему, может меняться в результате их взаимодействия друг с другом.

Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.  В этом заключается закон сохранения импульса.

Примеры: ружье и пуля в его стволе, пушка и снаряд, оболочка ракеты и топливо в ней.

Закон сохранения импульса выводится из второго и третьего законов Ньютона.

Опыт №4Посмотрим видеофрагмент. Рассмотрим замкнутую систему, состоящую из двух тел – шаров с массами m1 и m2, которые движутся навстречу друг другу под неким углом со скоростью v1 и v2. С небольшим приближением можно считать, что шары представляют собой замкнутую систему.

Из опыта видно, что второй шар движется с большей скоростью (вектор изображен более длинной стрелочкой). Поэтому он нагонит первый шар и они столкнуться.

Математический вывод закона сохранения

Используя законы математики и физики сделаем математический вывод закона сохранения импульса.

Вспомните, как пишется 3й Закон Ньютона? (Ученик пишет на доске).  

F1= - F2 , так как время действия сил одно и тоже, то можно записать F1t= - F2t

v1,v-начальные скорости тел,  v1',v2'- конечные скорости

 F1t=m1v1'-m1v1,  F2t=m2v2'-m2v2, так как левые части уравнений равны, то и правые тоже:  m1v1'-m1v1= - (m2v2'-m2v2),

сгруппируем члены уравнений:  m2v2'+m1v1'= m2v2+m1v1- закон сохранения импульса (для упругого удара)

Если удар неупругий v2'=v1', то закон сохранения импульса примет вид:

m2v2'+m1v1'=(m2+m1)v'     (5)

4. Закрепление изученного материала. (4 мин.)

Фронтальный опрос:

1) Что называется импульсом тела ?

2) Назовите единицы измерения импульса тела в СИ?

3) В чем заключается закон сохранения импульса?

4) При каких условиях выполняется этот закон?

5) Какую систему называют замкнутой?

6) Почему происходит отдача при выстреле из ружья?

 

5. Решение задач (10мин.)

Два неупругих тела, массы которых 2 и 6 кг, движутся навстречу друг другу со скоростями 2 м/с каждое. С какой скоростью и в каком направлении будут двигаться эти тела после удара?

Учитель комментирует рисунок к задаче.

Итог. Сегодня на уроке мы говорили о физической величине – импульсе тела, вспомнили формулу для его расчета, единицы измерения в системе Си, направление. Ввели понятие импульса силы и изучили фундаментальный закон – закон сохранения импульса.

Выставление оценок.

 Домашнее задание:

  • конспект,
  • § 41, 42,
  • найти в литературе или интернете, где в природе встречается закон сохранения импульса.
  • Задача: из пушки массой 200 кг стреляют в горизонтальном направлении ядром массой 1 кг. Какой является скорость отдачи пушки после выстрела, если ядро вылетело со скоростью 400 м/с?

Приложение 1

Самостоятельная работа по теме : "Момент сил"

Выполнил учащийся ________________________________________ Группа ________

Вариант № 1

1. Что такое рычаг?

  1. Устройство для усиления умственных способностей человека.
  2. Устройство для уменьшения затрат энергии.
  3. Устройство для изменения скорости тела.
  4. Устройство для преобразования силы.

2. Выбери правильные формулы для записи правила рычага?

  1. F1 / F2 = L1 / L2
  2. F1 / F2 = L2 / L1
  3. M1 = M2
  4. M1 / M2 = F2 / F1

3. Почему при разрезании ножницами металлической проволоки её приходится помещать ближе к винту ножниц?

  1. Чтобы не сломать ножницы.
  2. Чтобы получить большую силу и разрезать проволоку.
  3. Чтобы проволока не выскользнула из ножниц.

4. Какие инструменты, устройства не являются рычагом?

  1. лупа
  2. тиски
  3. молоток
  4. кран

5. Задача: Момент силы, действующий на рычаг, равен 30 Н*м. Какова длина плеча данного момента силы, если сама сила равна 10 Н? 

 

Вариант № 2

1. Как читается правило рычага?

  1. Рычаг находится в равновесии, если силы пропорциональны плечам этих сил.
  2. Рычаг находится в равновесии, если плечи пропорциональны приложенным силам.
  3. Рычаг находится в равновесии, если силы обратно пропорциональны плечам этих сил.
  4. Рычаг находится в равновесии, если момент силы, вращающий его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки.
  5. Рычаг находится в равновесии, если моменты сил обратно пропорциональны плечам этих сил.

2. Выбери правильную формулу для вычисления момента силы?

  1. M=F*l

с)  M= F/l

  1. M=F2/l

d)  M=F2*l

3. Что такое момент силы?

  1. Произведение сил, действующих на рычаг.
  2. Произведение длин плеч рычага.
  3. Произведение силы и плеча данной силы.
  4. Произведение силы и плеча противоположной силы.

4. Выбери инструменты - рычаги.

  1. пассатижи
  1. масленка
  1. нож
  1. лопата

5. Задача: Момент силы, действующий на рычаг, равен 50 Н*м. Какова длина плеча данного момента силы, если сама сила равна 40 Н? 

 

Вариант № 3

1. Что такое момент силы?

  1. Произведение сил, действующих на рычаг.
  2. Произведение длин плеч рычага.
  3. Произведение силы и плеча данной силы.
  4. Произведение силы и плеча противоположной силы.

2. В каких единицах измеряется момент силы?

  1. Н*м
  1. Н2
  1. Н/м
  1. Н2

3. Что такое плечо силы?

  1. Наибольшее расстояние от оси вращения рычага до точки приложения силы.
  2. Наименьшее расстояние от оси вращения рычага до точки приложения силы.
  3. Это расстояние от одной точки приложения силы до другой точки приложения силы.
  4. Это перпендикулярный отрезок прямой от оси вращения до линии действия силы.

4. Какие части тела человека являются рычагом?

  1. Руки
  1. Мозг
  1. Ноги
  1. Уши

5. Задача: Момент силы, действующий на рычаг, равен 25 Н*м. Какова длина плеча данного момента силы, если сама сила равна 100 Н?

 

Таблица ответов

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Задание 4

 

 

 

 

Задача 5

Дано:

Си

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

Категорія: Навчальна робота | Додав: ДПТНЗЩПЛ (25.10.2016)
Переглядів: 606 | Теги: Импульс, закон сохранения импульса | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
avatar