Решение задач на применение закона сохранения импульса.

Урок физики в 9 классе:

Решение задач по теме: «Импульс. Закон сохранения импульса»

«Каждый день, в который вы не пополнили своего

образования хотя бы маленьким, но новым для вас

куском знания… считайте бесплодно и невозвратно

для себя погибшим»

Константин Сергеевич Станиславский

Тип урока: урок закрепления знаний

Цели урока:

Обучающие: повторить и закрепить понятия импульс тела, импульс силы; законы изменения и сохранения импульса; выяснить уровень усвоения учащимися изученного материала, решение качественных, экспериментальных и расчетных задач, задач исследовательского характера.

Воспитательные: показать учащимся, что полученные теоретические знания позволяют решать различные практические задачи, с которыми мы сталкиваемся в окружающей жизни: природе, технике, спорте. Развитие ассоциативного мышления, воспитание уважительного отношения друг к другу, к точке зрения товарищей.

Развивающие: формирование навыков самостоятельного решения задач, требующих применения знаний в знакомой и измененной ситуации; навыков использования алгоритмов решения типовых задач; умений стоить логичные обоснованные ответы на поставленные вопросы.

Оборудование к уроку: презентация к уроку; на доске формулы для решения задач; прибор для демонстрации упругого соударения шаров; оборудование для демонстрации передачи импульса массивному телу; карточки с заданиями; тексты вспомогательного алгоритма для решения типовых задач по теме «Закон сохранения импульса».

План урока.

1. Начало занятия. Подготовка учащихся к работе на уроке (проверка наличия у учащихся учебника, задачника, а также отсутствующих на уроке).

2. Вступительное слово учителя: на прошлом уроке мы познакомились с таким понятием как импульс тела, с законом сохранения импульса и физическим явлением «Реактивное движение». Как, Вы, думаете, ребята, чем мы будем заниматься сегодня? (решать задачи)

3. Контроль исходного уровня знаний

4. Решение качественных и вычислительных задач разного уровня. Самостоятельная работа учащихся в группах, с консультацией учителя, с использованием алгоритма решения задач на применение закона сохранения импульса.

5. Обсуждение решенных задач.

6. Подведение итогов урока

7. Домашнее задание

Ход урока.

1. Начало занятия. Подготовка учащихся к работе на уроке. К вопросу о том, для чего это нужно?

Известна старинная легенда о богаче с мешком золотых, который,

оказавшись на абсолютно гладком льду озера, замерз, но не пожелал расстаться с богатством. Как бы он мог спастись, если бы не был так жаден?

(Оттолкнув от себя мешок с золотом, богач сам заскользил бы по льду в противоположную сторону в силу закона сохранения импульса системы мешок–богач)

2. Сообщение темы и целей урока.

На предыдущих уроках вы познакомились с такими понятиями как: импульс тела, импульс силы, реактивное движение и одним из важнейших законов механики – законом сохранения импульса. Полученные теоретические знания позволяют решать различные практические задачи, с которыми мы сталкиваемся в окружающей жизни: природе, технике, спорте.

Эти знания позволяют разобраться, что происходит при соударениях, столкновениях, при стрельбе, взрывах, от чего зависит сила удара, и многое другое. Кроме того, изученные понятия и закон сохранения импульса описывают явления столкновения молекул, атомов, элементарных частиц.

Используется небольшая презентация к уроку «Импульс. Закон сохранения импульса.» Запишите тему урока в тетради.

 «Решение задач по теме «Импульс. Закон сохранения импульса»

3. Контроль исходного уровня знаний 

Блиц –опрос: Что такое импульс? Как обозначается импульс тела? Какая это величина: скалярная или векторная? Если векторная, то куда направлен импульс тела? Кто и когда ввёл в науку слово «импульс тела»? Что оно означает в переводе с латинского? Что происходит с телами при взаимодействии? Как изменяются импульсы тел после взаимодействия? Сформулируйте ЗСИ. Для чего нужно знать о том, что такое импульс тела и ЗСИ?

“Блицтурнир”: 1) Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая поверхности Земли. Куда девается при этом его импульс? Ответ: передается молекулам воздуха. 2) Лютый враг нежно прижался щекой к прикладу и нажал курок. Пуля массой 10 г выскочила из винтовки и понеслась искать невинную жертву со скоростью 800 м/с. А винтовка в результате отдачи со скоростью 2 м/с послала врага в нокаут. Определите массу, сбившую с ног врага. Ответ: врага нокаутировало его собственное оружие массой 4 кг. Кто к нам, с чем придет, тот от того и упадет. 3) Белку с полными лапками орехов посадили на гладкий горизонтальный стол и толкнули по направлению к краю. Приближаясь к краю стола, белка, почувствовав опасность, предотвращает падение на пол. Каким образом? Ответ: бросает орехи вперед, сама движется противоположно.

  Проверяем правильность ответов ученика у доски. Оценка ответов учащихся.

4. Решение задач разного уровня.

Самостоятельная работа учащихся в группах (на усмотрение учителя), с консультацией учителя, с использованием алгоритма решения задач на применение закона сохранения импульса.

Сейчас вы будете решать задачи по данной теме. Вам предлагается решить 4-5 задач из числа предложенных на ваш выбор, работаете в группах. Пользуйтесь записями в тетрадях, учебником, делайте рисунки (они помогут решить задачи), алгоритмом, текст которого прилагается к задачам; совещайтесь между собой, обращайтесь за консультацией к учителю. Первые решившие задачу поднимают руку. После проверки разбираем решения задач на доске. Первые 2-3 задачи просты, их должны решить практически все.

?

5. Обсуждение решенных задач. Можно показать на слайдах презентации решение предложенных задач.

6. Подведение итогов урока

1. Какой закон позволяет найти силу удара? От чего зависит сила удара? Как можно ослабить силу удара? Где в природе мы встречаемся с амортизацией ударных нагрузок?

2. Какой закон позволяет найти скорости тел при столкновении; скорость отдачи при выстреле? Как уменьшить отдачу при выстреле из ружья?

 Выставление оценок за работу на уроке.

7. Домашнее задание

Тестирование. Работаем парами. Взаимоконтроль.

5. Итоги урока

Подводим итоги взаимопроверки и теста. Выставляем оценки парам.

Рефлекия.

Сообщение о Циолковском.

Ученик 1: Мы знаем, что есть примеры, подтверждающие ЗСИ. Например, реактивное движение. Знаем также, что реактивное движение происходит за счет того, что от тела отделяется и движется какая-то его часть, в результате чего само тело приобретает противоположно направленный импульс. Принцип радиоактивного движения находит широкое применение в авиации и космонавтике.

Я хочу рассказать вам о великом человеке, который является основоположником космонавтики.

Циолковский Константин Эдуардович – русский ученый, основоположник современной космонавтики. Родился в семье лесничего. Перенёс в 14 лет скарлатину, практически потерял слух и учился самостоятельно. В 1879 сдал экстерном экзамены на звание учителя. С 1886 Циолковский работал над проблемами создания ракет для межпланетных полетов. Систематически занимался разработкой теории движения реактивных аппаратов и предложил несколько их схем. В советское время Циолковский занимался главным образом теорией движения ракет. В 1926-29 он разработал теорию многоступенчатого ракетостроения, рассмотрел влияние атмосферы на полет ракеты, выдвинул идеи о создании ракеты — искусственного спутника Земли и околоземных орбитальных станций. Технические идеи Циолковского нашли применение в конструировании ракетно-космической техники.

Сообщение о Королёве.

Ученик 2:

Сергей Павлович Королёв (родился 30 декабря 1906) – советский учёный, конструктор и организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР, основоположник практической космонавтики. Крупнейшая фигура XX века в области космического ракетостроения и кораблестроения.

С. П. Королёв является создателем советской ракетно-космической техники. Благодаря его идеям был осуществлён запуск первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина.

Ученик 3:

Как происходит реактивное движение?

Перед стартом космической ракеты её импульс равен нулю. В результате взаимодействия газа в камере сгорания и всех остальных частей ракеты вырывающийся через сопло газ получает некоторый импульс. Ракета представляет собой замкнутую систему, её общий импульс и после запуска должен быть равен нулю. Поэтому оболочка ракеты получает импульс, равный по модулю импульсу газа, но противоположный по направлению. Ракета взлетает вверх, а газ вырывается из сопла в противоположном направлении.

Ученик 4: сообщение «Закон сохранения импульса в природе»

– Что общего у кальмара, медузы, современного самолета и космического корабля?

Очень часто применяется принцип реактивного движения в живой природе, например, кальмар, осьминоги, каракатицы используют именно подобный тип движения.

Медуза при своем движении набирает воду в полость тела, а затем резко выбрасывает ее из себя и движется вперед за счет силы отдачи.

Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Он передвигается по принципу реактивного движения, вбирая в себя воду, а затем с огромной силой, проталкивая ее через особое отверстие, и с большой скоростью двигается толчками назад.

Перед стартом космической ракеты её импульс равен нулю. В результате взаимодействия газа в камере сгорания и всех остальных частей ракеты вырывающийся через сопло газ получает некоторый импульс. Ракета представляет собой замкнутую систему, её общий импульс и после запуска должен быть равен нулю. Поэтому оболочка ракеты получает импульс, равный по модулю импульсу газа, но противоположный по направлению.

Ученик 5: сообщение о том, что такое отдача?

Выстрел из всякого оружия сопровождается отдачей. Старинные пушки после выстрела откатывались назад. В современных орудиях ствол укрепляется на лафете не жестко, а при помощи приспособлений, которые позволяют стволу отходить назад, затем пружины снова возвращают его на место. В автоматическом огнестрельном оружии явление отдачи используется для того, чтобы перезарядить оружие. При выстреле отходит только затвор. Он выбрасывает использованную гильзу, а затем пружины, возвращая его на место, вводят в ствол новый патрон. Этот принцип используется не только в пулеметах и автоматических пистолетах, но и в скоростных пушках

Тест «Импульс тела. Закон сохранения импульса.»

1. вариант.

1. По какой формуле можно рассчитать импульс тела?

1) 2) 3) 4)

2. На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление импульса тела?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

3. Чему равен импульс тела, массой 2 кг при скорости 5 м/с?

1) 1 кг ∙ м/с 2) 20 кг ∙ м/с 3) 10 кг ∙ м/с 4) 40 кг ∙ м/с

4.Как изменится импульс тела при увеличении скорости в 2 раза?

1. не изменится 3) увеличится в 2раза

2. уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 4 раза

5. Два мячика с массами 2кг и 3кг движутся со скоростями 3м/с и 2м/с соответственно. Чему равна их скорость после неупругого удара?

1) 6 кг*м/с 3) 9 кг*м/с

2) 2,4 кг*м/с 4) 5 кг*м/с.

Тест «Импульс тела. Закон сохранения импульса.»

Вариант 2

1. Два шара массами по 300 г движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. Выберите верное утверждение.

А: импульсы этих шаров равны

Б: проекции импульсов этих шаров равны

В: модули импульсов этих шаров равны

1) А и Б 2) Б 3) В 4) А

1. Чему равен импульс автомобиля, если его масса составляет 3 т, а движется он со скоростью 90 км/ч?

1) 270 кг ∙ м/с 2) 75 кг ∙ м/с 3) 75000 кг ∙ м/с 4) 270000 кг ∙ м/с

3.На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление импульса тела?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4.Как изменится импульс тела при увеличении скорости в 2 раза?

1) не изменится 3) увеличится в 2раза

1. уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 4 раза

5. Два мячика с массами 6кг и 4кг движутся со скоростями 2м/с и 1м/с соответственно навстречу друг другу. Чему равна их скорость после неупругого удара?

1) 0,6 кг*м/с 2) ) 6 кг*м/с 3)0,8 кг*м/с 4) 8 кг*м/с.

Импульс тела. Закон сохранения импульса.

Урок физики в 9Г классе МБОУ СШ№19.

Учитель Шикунова Ольга Степановна.

Вставьте пропущенные слова:

• Импульс каждого из тел, составляющих замкнутую систему, может ……….в результате их ………… друг с другом.
• Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую ……., не ……..с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.
• В этом заключается закон сохранения………импульса.

“ Апельсин”

1 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.

“ Каракатица”

2. На рисунке изображена морская каракатица. Объясните способ передвижения в различных направлениях этого морского животного.

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. Животное может изменять направление движения за счет того, что может устанавливать воронку под разными углами к своему телу.

“ Блиц-опрос”:

8. 1) Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая поверхности Земли. Куда девается при этом его импульс?

Ответ: передается молекулам воздуха.

2) Лютый враг нежно прижался щекой к прикладу и нажал курок. Пуля массой 10 г выскочила из винтовки и понеслась искать невинную жертву со скоростью 800 м/с. А винтовка в результате отдачи со скоростью 2 м/с послала врага в нокаут. Определите массу, сбившую с ног врага.

Ответ: врага нокаутировало его собственное оружие массой 4 кг. Кто к нам, с чем придет, тот от того и упадет.

Блиц -опрос

3) Белку с полными лапками орехов посадили на гладкий горизонтальный стол и толкнули по направлению к краю. Приближаясь к краю стола, белка, почувствовав опасность, предотвращает падение на пол. Каким образом?

Ответ: бросает орехи вперед, сама движется противоположно.

“ Басня Крылова”:

3.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?

Ответ: по закону сохранения импульса: Р12 = Р3

“ Два шарика и тележка” (экспериментальная задача)

5.На одинаковой высоте укреплены два желоба, по которым с одинаковой высоты скользят два одинаковых шарика.

Если скатывается:

1. Правый шарик – тележка приходит в движение;

2. Левый шарик – тележка приходит в движение;

3. Если скатываются оба сразу, то тележка остается в покое. Почему?

Ответ: В случае, когда скатываются оба шарика сразу, горизонтальные проекции импульсов шариков равны и противоположны по знаку, а их сумма равна нулю, поэтому тележка была неподвижной.

“ Черный ящик”.

7. В ящике находится физическое тело, с помощью которого можно продемонстрировать реактивное движение. Что находится в ящике?

Ответ: воздушный шарик.

Примеры применения закона сохранения импульса тела.

Домашнее задание:

• Домашняя задача (на смекалку)

Находящийся в лодке человек, хочет определить её массу. Сможет ли он это сделать, если собственная масса ему известна, но ничем, кроме длинной веревки, он не располагает?

• Повторить П.22,23