Конспект урока “Закон сохранения импульса”

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; 

  1. формулу, выражающую связь импульса с другими величинами (скорость, масса, кинетическая энергия); 
  2. классифицирующий признак импульса (векторная величина); 
  3. единицы измерения; 
  4. 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; 

  1. приводить примеры проявления закона сохранения импульса в природе и технике; 
  2. 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

 

  1. Организационный этап (1мин)

Доклад дежурного. Пожелание активно поработать и проявить свои лучшие способности. 

  1. 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.

 

  1. 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.  

  1. 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)

  1. 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). 

  1. Домашнее задание (1 мин) читать п.38, решить задачу с поговоркой «баба с воза…» при условии, что баба спрыгивает в противоположную сторону.
Конспект урока “Закон сохранения импульса”
Пролистать наверх