Импульс тела. Закон сохранения импульса

Республика Казахстан

Алматинская область, Уйгурский район, село Чунджа

КГУ «Чунджинская средняя школа №1»

учитель физики и информатики

Червякова Рошангуль Гожахметовна

Если одно тело приводит в движение другое,

то теряет столько своего движения,

сколько сообщает

Р. Декарт

Мало иметь хороший ум,

главное – хорошо его применять

Р. Декарт

Решение задач по теме "Импульс тела. Закон сохранения импульса".

Цель урока:

Обобщить знания, полученные при изучении темы «Импульс тела. Закон сохранения импульса», научить учащихся применять теоретические знания при решении задач.

Задачи урока:

Образовательные:

1. Развивать умения и навыки у обучающихся при решении физических задач нестандартной формулировки.

2. Сформировать целостную систему знаний по изученной теме.

Развивающие:

1. Совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительные умения обучающихся, коммуникативные свойства речи.

2. Вырабатывать умение применять теоретические знания для решения задач; делать выводы; подчеркнуть взаимосвязь с другими науками.

3. Продолжить работу по развитию умений моделировать ситуацию.

Воспитательные:

1. Продолжить работу по формированию у обучающихся добросовестного отношения к учебному труду; коммуникативных умений, эстетического восприятия мира.

2. Развивать культуру общения и культуру ответа на вопросы; функции общения на уроке как условие обеспечения взаимопонимания, побуждения к действию.

3. Воспитание чувства товарищества.

Тип урока: урок закрепление

Методы: кейс-метод(ситуации-иллюстрации), проблемный, критическое мышление

Ход урока

1. Организационный момент + мотивация

Здравствуйте ребята, я рада видеть вас. Сегодня у нас урок решения задач по теме «Импульс. Закон сохранения импульса». А для начала работы мы должны поприветствовать друг друга и сделаем мы это так

Упражнение «Здравствуй, друг!»

Задача: поприветствовать друг с друга.

- Здравствуй, друг! – Здороваются за руки.

- Как ты тут! – Хлопают по плечу друг друга.

- Где ты был? – Дергают за ухо друг друга.

- Я скучал! - Кладут руки себе на сердце.

- Ты пришел! – Разводят руки в стороны.

- Хорошо! – Обнимаются.

2. Актуализация знаний

Приём «Фишбоун» (рыбный скелет)

Голова - вопрос темы, левые косточки - основные понятия темы, правые косточки — суть понятии, хвост – ответ на вопрос.

голова- импульс тела (количество движения) ввел понятие – Рене Декарт

перевод с лат- (удар, толчок)

обозначение –р

определение - Физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения

формула -

Единица измерения – кг*м/с

II закон Ньютона в импульсной форме -

Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса при неупругом взаимодействии -

Задание на ранжирование

Выпишите номера приведённых примеров в два столбика : в первый столбик примеры неупругого взаимодействия, а во второй – упругого взаимодействия.

1. Столкновение двух пластилиновых шариков;

2. Удар свинцового шарика о стальную плиту;

3. Удар метеорита о Землю;

4. Столкновение мухи с лобовым стеклом автомобиля;

5. Взаимодействие пули с песком;

6. Взаимодействие пули с деревянным бруском;

7. Удар футбольного мяча о стену;

8. Столкновение бильярдных шаров;

9. Столкновение теннисного мяча с ракеткой;

10. удар молота о наковальню.

Неупругое взаимодействие: Упругое взаимодействие:

2, 7, 8, 9, 10 1, 3, 4, 5, 6

3. Решение задач

Деление на группы по принципу « геометрические фигуры – квадрат, треугольник, круг)

«Кейс- метод» (анализ конкретных ситуаций)

ситуации – иллюстрации

Каждая группа получает по три листа иллюстрирующие ситуацию. Ваша задача в группе выявить проблему, анализировать поиск путей выхода.

1. «Апельсин» Почему апельсин, пробитый пулей, остался неподвижным, хотя он не закреплен и сила действия пули была достаточно большой?

Ответ: время взаимодействия пули с апельсином мало из-за большой скорости движения пули, значит (изменение импульса) мало.

2.»Медуза» На рисунке изображена медуза. Объясните способ передвижения в различных направлениях этого морского животного? Вдоль края купола медузы расположена сеть нервных клеток, в которых периодически возникают самопроизвольные импульсы. Сжимаясь, медуза всасывает в себя часть воды, которую затем выстреливает из своего полого тела.

Ответ: у каракатиц, кальмаров, спрутов между головой и туловищем на брюшной стороне есть короткая конусообразная трубка а. Она сообщается с полостью в, расположенной между внешним покровом и самим телом. Полость через щель б заполняется водой. Затем, сокращением мускулов щель закрывается, и вода выталкивается с большой скоростью через воронку г. Наполнение полости водой и выталкивание водяной струи происходит ритмично. За счет реактивного действия струи жидкости каракатица перемещается.

3. “Лодка” В немецком научно-популярном журнале указаны два способа использования энергии газовой струи для движения лодки, схематически изображенные на рисунке. Какой способ действеннее?

Мехи́ в технике — устройство для нагнетания воздуха. Служит для получения непрерывной воздушной струи. Технический смысл устройства состоит в том, что воздух порционно нагнетается в крупный резервуар, из которого выходит затем стабильным (непрерывным) потоком.

Из двух предложенных способов действен только первый — при условии, конечно, что мех достаточных размеров и струя вытекает с большой скоростью. При вытекании воздушной струи в одну сторону, мехи, а следовательно, и вся лодка, будут увлекаться в противоположную сторону.

Второй способ — действие воздушной струи на лопатки колеса, вращающего винт за кормой лодки, - не может привести лодку в движение. Причина ясна: вытекание струи воздуха вперед должно увлекать лодку назад, вращение же ветряного двигателя будет тянуть лодку вперед; оба движения, направленные в противоположные стороны, дадут в итоге состояние покоя

4. “Басня Крылова”:

Однажды Лебедь, Рак да Щука

Везти с поклажей воз взялись,

И вместе трое все в него впряглись.

Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!

Поклажа бы для них казалась и легка:

Да Лебедь рвется в облака,

Рак пятится назад, а Щука тянет в воду.

Кто виноват из них, кто прав, - судить не нам;

Да только воз и ныне там!

Вопрос: Почему воз и ныне там? Какой физический закон спрятан в басне? Дайте графическое решение задачи?

Ответ: Если две силы приложены к одной точке, то их равнодействующая определяется правилом параллелограмма.

Диагональ параллелограмма, построенного на данных силах, определяет величину и направление равнодействующей. По закону сохранения импульса: Рлебедь,рак = Рщука

5. “Упаковка для ёлочных игрушек”. Каково назначение мягкой упаковки для ёлочных игрушек? Ответ: для уменьшения изменения импульса

6. « Стрельба из пушки» При стрельбе из орудия возникает отдача – снаряд движется вперед, а орудие – откатывается назад. Снаряд и орудие – два взаимодействующих тела. Скорость, которую приобретает орудие при отдаче, зависит только от скорости снаряда и отношения масс

7. «Брандс-пойт» Когда пожарные используют брандс-пойт они всегда держат его вдвоем втроем . Так необходимо поступать, чтобы противодействовать импульсу бьющей струи.

8. « Взлет ракеты» объяснить принцип реактивного движения.

9. «Биллиардные шары»

Физкультурная пауза. (Мотивация: Чтобы ощущать себя комфортно в этом мире, человек должен любить себя. Но под «любить себя»- разумный человек подразумевает: «заботиться о своем здоровье». Я предлагаю вам несколько упражнений для снятия усталости. Людям, занимающимся умственной деятельностью, этот комплекс упражнений помогает повысить работоспособность, звучит музыка. Переход по гиперссылке к мелодии для физкультминутки).

С ситуациями - иллюстрациями вы справились успешно, теперь по решаем задачи на определение импульса тела и на закон сохранения импульса.

Алгоритм решения задач

на применение закона сохранения импульса

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).

2. Анализ (построить математическую модель явления):

 Выбрать систему отсчета.

 Выделить систему взаимодействующих тел.

 Определить импульсы всех тел системы до и после взаимодействия.

 Записать математически все вспомогательные условия.

3. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины импульса.

4. Проанализируй реальность полученного результата (Обрати внимание на знак полученной скорости, указывающий на ее направление.)

Задача №1. Пловец, масса которого 100 кг, способен оттолкнуться от края бассейна с силой 2,5 кН. Какую скорость можно приобрести при таком толчке за 0,1 сек ?

Задача № 2. Белка массой 0,5 кг сидит на абсолютно гладкой, обледенелой, горизонтальной, плоской крыше. Человек бросает белке камень массой 0,1 кг. Камень летит горизонтально со скоростью 6 м/с. Белка хватает камень и удерживает его. Вычислите скорость белки, поймавшей камень.

Задача № 3. Человек массой 70 кг, бегущий со скоростью 6 м/c, догоняет тележку массой 100 кг, движущуюся со скоростью 1 м/c, и вскакивает на неё. Определите скорость тележки с человеком.

Задача № 4. Два шара массами 100 г и 200 г движутся на встречу друг другу. С какой скоростью будут двигаться эти шары и в какую сторону, если после удара они движутся как единое целое? Скорости шаров до удара соответственно равны 4 м/c и 3 м/c.

Задача №5. Из орудия массой 3 т вылетает в горизонтальном направлении снаряд массой 15 кг со скоростью 650 м/с. Какую скорость получит орудие при отдаче?  До выстрела импульс системы снаряд-орудие равен нулю. Суммарный импульс после выстрела также будет равен нулю. ответ: 325 см/с

Задача № 6. Граната, летящая со скоростью 15 м/с разорвалась на два осколка массами 6 и 14 кг. Скорость большого осколка возросла до 24 м/с по направлению движения. Найти скорость и направление движения меньшего осколка.

Оценочная карта______ Ф.И._____________________

фишбоун Кейс-метод Ранжирование Решения задач Само-оценка

1 Про пловца

2 Про белку

3 Про человека с тележкой

4 Про шары

5 Про орудие и снаряд

6 Про гранату с осколками

Критериальная шкала самооценки:

• Догадался сам, понял метод, примененный при решении задачи, легко решу подобную- «5».

• Все понял, но без подсказки не догадался бы –«4».

• В основном все понятно, но отдельные моменты не представляю четко-«3».

• Ничего непонятно - «!». Внимание ! Опасность! Пробелы в знаниях, пора задуматься о ликвидации их.

Рейтинговый отрезок успешности (Шкала успешности)

В оценочной карточке проведите отрезок длиной 10 см. Будем считать это шкалой знаний, нужных для сегодняшнего урока. Поставьте точку в том месте шкалы, где, по-вашему, мнению находится уровень ваших знаний.

Задание на дом.

упр 18 (3) стр. 76 задача на определение скорости ракеты

Синквейн – это не обычное стихотворение, а стихотворение, написанное в соответствии с

1 строка — название синквейна, выраженное в форме существительного.

2 строка – два прилагательных.

3 строка – три глагола.

4 строка – фраза, несущая определенный смысл на тему синквейна.

5 строка – вывод, одно слово, существительное.( ассоциация с первым словом).

например

импульс силы

произведение силы на время

ударяет, сообщает

это сильный толчок

мы сделали выше скачок!

импульс тела

изменчивый постоянный

ускоряет замедляет

в жизни очень пригодится этому стоит учиться!

Игра - прощание

Задача: попрощаться друг с другом, уйти с занятия с позитивным настроем.

Инструкция:

Участники тренинга стоя в кругу должны рассчитаться на первый, второй. Первые номера встают во внешний круг, вторые – во внутренний и поворачиваются друг к другу лицом, выполняя следующие действия:

- Милый друг! – Здороваются за руки.

- С тобой хорошо! – Хлопают по плечу друг друга.

- Но надо идти. – Дергают за ухо друг друга.

- Я буду скучать! - Кладут руки себе на сердце.

- Но мы ведь встретимся? – Разводят руки в стороны.

- Хорошо! – Обнимаются.

- Пока! – Машут друг другу рукой.