Автор: Кучеренко Маргарита Васильевна
заместитель директора, учитель физики МБОУ “Специализированная физико-математическая школа №35 города Донецка”
Конспект урока “Закон сохранения импульса”
Тема урока: ” Закон сохранения импульса”.
https://drive.google.com/file/d/1RVm2g-PJNZQvTxR_GUFGVPmMVzZfs2aA/view?usp=sharing
Класс: 10
Цели урока:
Образовательная:
Освоение знаний: о методах научного познания природы; современной физической картине мира: динамических законах природы (закон сохранения импульса).
Овладение умениями: устанавливать границы применения закона сохранения импульса.
Применение знаний: для объяснения явлений в природе и технике на основе закона сохранения импульса (реактивное движение, эффект отдачи при выстреле из пушки и ружья, движение медуз кальмаров, осьминогов), применять их к анализу явления взаимодействия тел в простейших случаях.
Требования к обучающимся: В результате изучения материала (профильный уровень) на данном уроке обучающийся должен
Знать/понимать:
1. смысл импульса материальной точки как физической величины;
- формулу, выражающую связь импульса с другими величинами (скорость, масса, кинетическая энергия);
- классифицирующий признак импульса (векторная величина);
- единицы измерения;
- второй закон Ньютона в импульсной форме и его графическую интерпретацию; закон сохранения импульса и границы его применения.
Уметь:
1. описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов;
- приводить примеры проявления закона сохранения импульса в природе и технике;
- применять полученные знания для решения физических задач на применение понятия «импульс материальной точки», закона сохранения импульса.
Развивающая: расширять кругозор обучающихся путем осуществления межпредметных связей (физика и биология; физика и техника, физика и история физики); развивать физически грамотную речь, во время фронтальной устной работы; формировать: научное представление об устройстве материального мира; умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механики, навыки поисковой познавательной деятельности, способность к самоанализу.
Воспитательная: воспитывать умение применять полученные знания при выполнении самостоятельных заданий и последующего формулирования вывода; вызвать желание постоянно пополнять свои знания; поддерживать интерес к предмету.
Оборудование: шарик воздушный, леска, трубочки из-под сока, колба, картонное кольцо, монетка достоинством 1 руб., линейка.
Информационное обеспечение:
– ПК с установленной ОС Windows и пакетом Microsoft Office;
– мультимедийный проектор;
– интерактивная доска или экран;
– презентация Microsoft PowerPoint, видеоролики
Используемая литература: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н. Физика-10: Изд.2-е. – М.: Просвещение, 2016.
Ход урока
- Организационный этап (1мин)
Доклад дежурного. Пожелание активно поработать и проявить свои лучшие способности.
- Повторение изученного материала. (8 мин)
Проверка домашнего задания (теоретических знаний) проводится в форме письменного опроса разными цветными фломастерами. Обучающиеся обмениваются листиками с выполненными заданиями и проводят взаимопроверку. За каждое выполненной задание – 1балл.
Опыт проводят обучающиеся, подготовившие его как домашнее задание. Опыт с монеткой. Как поведет себя монетка, лежащая на кольце, стоящем на колбе, если его выбить из-под монетки? Объясните результат, используя второй закон Ньютона в импульсном виде.
- Изучение нового материала. (15 мин)
Предлагается обучающимся посмотреть фрагменты знакомых с детства мультфильмов и подумать о правдоподобности событий, которые происходят в фильмах.
Демонстрация фрагментов мультфильмов «Мюнхгаузен», «Ну, погоди!»
Обсуждение: Какая из представленных ситуаций, на ваш взгляд, может быть правдоподобной, а какая нет? Почему? В каждом из фрагментов мы рассматривали движение и пробовали установить их причину. В действительности как обстоит дело в каждом из этих случаев, попробуем выяснить сегодня на уроке.
Причины того или иного движения привлекали многих учёных. Среди них одним из ярких учёных 17 века Рене Декарт. Послушайте его размышление о движении «Я принимаю, что во Вселенной … есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает».
Применим это высказывание еще и к известному мультфильму «Приключения капитана Врунгеля».
Обсуждение: Как вы думаете, о какой физической величине и каком законе идет речь? (Импульс тела. Закон сохранения импульса.)
Озвучивается тема урока «Закон сохранения импульса».
– Урок мы начали с решения физических задач, условие которых было представлено в виде мультфрагментов. Тему задач нам помог определить Декарт. Эти задачи на закон сохранения импульса. Осталось их только правильно научиться решать, чтобы выяснить, правы мы в своих предположениях или нет.
Цель урока: вывести закон сохранения импульса, проверить его справедливость на опытах, научиться применять закон сохранения импульса при решении физических задач (расчетных и качественных) и к объяснению явлений окружающего мира.
Вспомним, что: Система тел называется замкнутой, если взаимодействующие между собой тела, не взаимодействуют с другими телами, не входящими в эту систему.
Импульс обладает интересным свойством, которое есть лишь у немногих физических величин. Это свойство сохранения. Но закон сохранения импульса выполняется только в замкнутой системе.
Импульс каждого из тел, составляющих замкнутую систему, может меняться в результате их взаимодействия друг с другом.
В 9 классе мы выводили математическую формулу закона сохранения импульса. Я кратко воспроизведу эти действия. Сделаем вывод: 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. Вернемся к фрагментам мультфильмов. Установим выполнимость или нет.
- Закрепление. Решение задач. (7 мин).
Думаю, всем известна старинная русская поговорка «Баба с воза – кобыле легче». В чем смысл ее, какова история возникновении?
Историческая справка: Чаще всего, фраза «Баба с воза — кобыле легче» звучит вслед уходящему человеку, который отказался участвовать в каком-либо мероприятии. В большом толково-фразелогическом словаре Михельсона говорится, что именно так выразился мужик, когда баба рассердилась, что ей сидеть не удобно и слезла с воза. В старину «бабой» называли замужнюю женщину низшего сословия, крестьянку. А как жили крестьяне в былые времена? С самого утра до позднего вечера они работали в поле. А лошадь (кобыла) для крестьянина была главным кормильцем в семье. С ее помощью сеяли, пахали, собирали урожай и возили его на продажу. Потеря лошади означала голод для всей семьи. Поэтому ее оберегали, старались не нагружать лишней работой. А почему именно бабе надо уходить с воза? Надо было кому-то держать поводья, чтобы управлять лошадью. Обычно эти обязанности выполнял глава семьи. Лошадь могла испугаться чего-то, резко рвануть, а утихомирить ее мог только мужик. Иногда, чтобы остановить лошадь, приходилось рисковать жизнью. Женщине такая работа не под силу. Пускай лучше баба спокойно пойдет рядом с возом.
Решим задачу, пользуясь известным алгоритмом (на столе у каждого). Устанавливаем справедливость поговорки: когда баба спрыгнет с воза, кобыла побежит с большей скоростью.
Работа в группах (7 мин) – 4 группы. Каждая группа решает задачу на отдельном листике, вписывая ФИО активных обучающихся. Решение сверяем с экраном (слайды 16-17 презентации).
Опыт с шариком-ракетой (опыт проводят обучающиеся, подготовившие задание как домашнее).
Рассмотрим движение воздушного шарика: струя воздуха, вырывающаяся из шарика, движется, приобретая импульс. Сам шарик движется в противоположном направлении, т.е. его импульс направлен противоположно импульсу воздуха. Можно предположить следующее: до того, как воздух стал выходить из шарика, их векторная сумма импульсов была равна нулю. После того, как воздух приобрел импульс, у шарика тоже появился импульс, но противоположно направленный. Следовательно, векторная сумма их импульсов снова равна нулю.
Именно в этом заключается закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.
Это один из примеров реактивного движения. Реактивное движение – движение тела за счет отделения от него части тела, в результате чего само тело приобретает противоположно направленный импульс. Принцип реактивного движения широко применяется в авиации и космонавтике.
Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире животных и растений. Например, созревшие плоды «бешеного» огурца при самом легком прикосновении отскакивают от плодоножки и из образовавшегося отверстия выбрасывается фонтаном со скоростью 10 м/с горькая жидкость с семенами сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении (см. рис. 4). Стреляет «бешеный» огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.
В жизни мы часто встречаемся с такими явлениями как отскакивание мяча при ударе о стену, землю; при разлете шаров в бильярде. На даче при поливе со шланги наблюдаем как шланг извивается, когда вода вытекает из него. В ванной комнате многие наблюдали, что при сильном напоре воды шланг начинает крутиться в разные стороны. Охотники, рассказывают, что при стрельбе из оружия ощущают отдачу. А на уроках биологии вы знакомились с принципами движения морских обитателей: каракатицы, медуз, осьминогов.
Видефрагменты ( осьминог, бешеный огурец, флайборд) ( 2мин)
- Подведение итогов урока. Рефлексия (3 мин)
Придумать и записать слова, содержащие буквы слова из нашей темы урока (на доске)
двИжение ( сИстема)
Масса (взаиМодействие, изМенение, вреМя)
Проекция
закмнУтая (внУтренние)
теЛо (сиЛа, интерваЛ)
НЬтон
равенСтво (Сила, количеСтво, поСтоянный)
Подвести итог изученной темы, используя вписанные слова.
Оценивание работы на уроке (1 мин).
- Домашнее задание (1 мин) читать п.38, решить задачу с поговоркой «баба с воза…» при условии, что баба спрыгивает в противоположную сторону.