Конспект урока по физике &quot;Импульс тела. Закон сохранения импульса&quot; (9 класс)

Урок: физика

Класс: 9

Учитель: Абитова Алла Александровна

Тема: Импульс тела. Закон сохранения импульса.

Цель: обоснованное введение новой физической величины - импульса тела, выведение закона сохранения импульса, выявление частных случаев проявления закона сохранения импульса.

Задачи:

Образовательные:

- сформировать представление об импульсе тела и импульсе силы;

- вывести закон сохранения импульса теоретически;

- экспериментально выявить частные случаи проявления закона сохранения импульса.

Развивающие:

формировать и развивать УУД обучающихся, а именно:

- развивать умение применять полученные знания на практике при решении задач на закон сохранения импульса;

- формировать умение выполнения экспериментальных заданий;

- создать условия для развития мышления; способностей обучающихся к анализу.

Воспитательные:

- формировать научное мировоззрение;

- показать значение опытных фактов, продолжить воспитание отношения к физике как к экспериментальной науке;
- развивать мотивацию изучения физики, используя интересные сведения, умение видеть физику вокруг себя;
- совершенствовать навыки групповой работы, способности формирования навыка рефлексии;
- способствовать сохранению психического, физического, духовного здоровья школьников.

Тип урока: урок освоения новых знаний.

Оборудование: компьютер, наклонная плоскость, две тележки, два груза по 250 г., два металлических шарика, два пластилиновых шарика, желоб.

Ход урока:

1.Организационный момент

2.Актуализация

Из повседневного жизненного опыта вы знаете, что действие, которое может совершить движущееся тело, зависит от его массы и скорости. Но 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?

Зная основные законы механики, законы Ньютона, казалось бы, можно решить любую задачу о движении тел. Проведём ряд экспериментов и выясним, можно ли в этих случаях, используя только законы Ньютона, рассчитать параметры движения?

Опыт 1: Скатывание легкоподвижной тележки с наклонной плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути.

- Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?

Ответ. Нет, так как столкновение тележки и тела кратковременное и силу их взаимодействия определить трудно.

Опыт 2: Скатывание нагруженной тележки сдвигает тело дальше.

- Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и тела? Ответ: Нет.

- С помощью каких физических величин можно охарактеризовать движение тела?

Ответ: Скорость, ускорение.

Вывод: Законы Ньютона позволяют решать различные практически важные задачи, касающиеся взаимодействия и движения тел. Большинство таких задач связанно, например, с нахождением ускорения движущегося тела, если известны все, действующие на тело силы. А затем по ускорению определяют и другие величины (мгновенную скорость, перемещение). Но часто бывает очень сложно определить действующие на тело силы. Поэтому для решения многих задач используют ещё одну важную физическую величину – импульс тела.

Тема нашего урока «Импульс тела. Закон сохранения импульса».

3.Изучение нового материала

Любое движущееся тело обладает импульсом

Импульсом тела называют векторную физическую величину, равную произведению массы на его скорость

Направление вектора импульса тела всегда совпадает с направлением вектора скорости движения.

При взаимодействии тел их импульсы могут изменяться (демонстрация закона сохранения импульса, учебник рис. 56 стр. 95).

Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой (то есть не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему.

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

векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях тел системы – закон сохранения импульса

Великий учёный Исаак Ньютон изобрёл наглядную демонстрацию закона сохранения импульса - маятник, или её ещё называют «колыбель». Это устройство представляет собой конструкцию из пяти одинаковых металлических шаров, каждый из которых крепится с помощью двух тросов к каркасу, а тот в свою очередь - к прочному основанию П-образной формы.

Маятник Ньютона устроен так, что начальный шар передаёт импульс второму шарику, а затем замирает. Нашему глазу на первый взгляд не заметно, как следующий шарик принимает импульс от предыдущего, мы не можем проследить его скорость. Но, если взглянуть пристальнее, можно заметить, как шарик немножко «вздрагивает». Это объясняется тем, что он совершает движения с посланной ему скоростью, но поскольку расстояние очень маленькое, ему некуда разогнаться, то он может на своём коротком пути передать импульс третьему шарику и в итоге остановиться. Такое же действие совершает и следующий шарик и т. д. Последнему шарику некуда передавать свой импульс, поэтому он свободно колеблется, поднимаясь на определённую высоту, а затем возвращается, и весь процесс передачи импульсов повторяется в обратном порядке.

Покажем это, рассмотрев систему, состоящую из двух тел – шаров массами m1 и m2, которые движутся прямолинейно навстречу друг другу со скоростями ϑ1 и ϑ2

Из рисунка видно, что через некоторое время шары столкнутся. Во время столкновения, длящегося очень короткий промежуток времени, возникают силы взаимодействия F1 и F2, приложенные соответственно к первому и второму шару. В результате действия сил скорости шаров изменятся. Вывод закона сохранения импульса:

Самый яркий пример применения закона сохранения импульса — реактивное движение.

4.Закреплени. Решение задач

1.Два тела массами 2 и 4 кг движутся навстречу друг другу с одинаковой скоростью 2 м/с. После удара тела продолжили движение вместе. С какой скоростью и в каком направлении стали двигаться тела?

2.Упр. 22 (1, 2, 4) стр. 98

5.Рефлексия

6.Домашнее задание

§ 22, 23; подготовить сообщения К.Э. Циолковский, С.П. Королев*