Урок физики в 9 классе Тема «Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса»

Урок физики в 9 классе

Тема «Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса»

Учебник: Физика 9 класс/ Перышкин А.В., Гутник Е.М.

Учитель физики: Лепихина Татьяна Дмитриевна

Тема урока: Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса.

Цель урока. Ввести физические понятия «импульс тела», «замкнутая система», «изменение импульса»; вывести формулу закона сохранения импульса; закрепить знания учащихся о векторных физических величинах.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения новых знаний об импульсе тела и законе сохранения импульса; овладеть регулятивными УУД при решении расчетных и качественных задач на закон сохранения импульса; развивать монологическую и диалогическую речь; уметь четко выражать свои мысли.

Личностные: сформировать познавательный интерес к закону сохранения импульса; развивать творческие способности и практические умения по решению качественных и расчетных задач на изменение импульса; самостоятельно приобретать новые знания; научиться принимать решения и обосновывать их, самостоятельно оценивать результаты своих действий, развивать творческую инициативу.

Общие предметные: проводить наблюдения, планировать и проводить эксперимент на изменение импульса тела и закон сохранения импульса, объяснять полученные результаты и делать выводы, отвечать на вопросы после параграфа, применять полученные знания при решении задач.

Частные предметные: давать определение импульса тела, знать его единицу; объяснять, какая система тел называется замкнутой, приводить примеры замкнутой системы; записывать закон сохранения импульса; понимать смысл закона сохранения импульса; использовать знания об импульсе тела и законе сохранения импульса в повседневной жизни.

Демонстрации. Импульс тела. Закон сохранения импульса (по рис. 56 учебника).

Оборудование: Проектор. Компьютерная презентация. Шары разной массы, легко подвижные тележки, наклонная плоскость, штатив с муфтой и лапкой, брусок.

Сборник вопросов и задач А.Е. Марон, Е.А. Марон.

План урока:

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний.

III. Изучение нового материала.

IV. Закрепление изученного материала.

V. Домашнее задание.

VI. Подведение итогов.

Ход урока.

I. Организационный момент.

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку

Добрый день. Ребята проверьте свою готовность к уроку. Присаживаемся, а дежурный скажет, кто отсутствует в классе. Спасибо.

II. Актуализация опорных знаний.

Давайте начнём урок как обычно с повторения.

1). Решение задач у доски №151, № 158 из сборника

2). Фронтальный опрос

А с остальными ребятами поработаем устно.

1. В чём заключается основная задача механики?

2. Что такое взаимодействие тел? (действие тел друг на друга, в результате взаимодействия скорости тел изменяются по-разному)

3. Сформулируйте законы Ньютона.

4. В каком случае основную задачу механики можно решить с помощью законов Ньютона?

5. Как можно найти ускорение тела? (формулу записать на доске)

6. Какие физические величины можно определить по ускорению движения тела?

(проверить решение задач)

Слайд1.

Вопрос запуска постановки учебной задачи:

А теперь внимание на слайд. Сможем ли мы ответить на вопрос «Почему?»

5. Почему мяч, летящий с большой скоростью, футболист может остановить ногой или головой, а вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно, человек не остановит?

6. Почему теннисный мяч, попадая в человека, вреда не причиняет, однако пуля, которая меньше по массе, но движущаяся с большой скоростью (600—800 м/с), оказывается смертельно опасной?

Вижу вы испытываете затруднение. Давайте вместе искать решение проблемы.

III. Изучение нового материала

Учитель: Зная основные законы механики (законы Ньютона), мы думали, что можем решить любую задачу о движении тел. Но оказывается – это не так.

Ребята, я вам продемонстрирую опыты, а вы подумайте можно ли в этих случаях используя только законы Ньютона решить задачи?

Проблемный эксперимент. (демонстрирует учитель).

1.Упругое соударение шаров разной массы.

2. Движение изначально неподвижной тележки, после действия на нее другой тележки (она сдвигает тележку, находящуюся на ее пути)

Учитель: (вопросы к классу):

- Как описать взаимодействие тел в данных опытах? (Тела изменяют свою скорость под воздействием силы, действующей со стороны другого тела)

- Удобно ли использовать для этого законы Ньютона? (Нет, взаимодействие кратковременное, удар очень мал и поэтому силу их взаимодействия определить трудно.)

Вывод.

- Законы Ньютона позволяют решать задачи, связанные с нахождением ускорения движущегося тела, если известны все действующие на тело силы, т.е. равнодействующая всех сил. Но часто бывает очень сложно определить равнодействующую силу, как это было в наших случаях. А как быть, если не известны значения сил, действующих на тело? Как тогда решается основная задача механики?

-Многие задачи в механике можно решить, не зная значений сил, действующих на тело. Это возможно в том случае, если известны величины, характеризующие механическое движение тел и сохраняющиеся при определенных условиях.

- Сегодня на уроке мы познакомимся с такой величиной, значение которой не изменяется при взаимодействии тел: импульс тела.

Сообщение темы урока. Тема нашего урока «Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса.». (записали в тетрадь)

Учитель организует совместное с обучающимися формулирование целей и задач урока.

- Как вы думаете какой будет цель урока? (что должны будем узнать на уроке)

(Учащиеся участвуют в формулировании целей и задач урока:

- Усвоить суть понятия «импульс тела», вывести закон сохранения импульса)

Задачи, которые исходя из целей будут определены для урока: работа над формированием таких предметных результатов как: освоение понятийного аппарата, овладение умениями исследования и постановки опытов; умение решать качественные и расчётные задачи. А это как раз те группы предметных результатов, которые проверяются на итоговой аттестации.

- Продолжаем наш разговор по теме урока.

- Найдите ассоциации к слову «импульс».

(Ассоциативный ряд: энергия, толчок, движение, сигнал, порыв, действие… Анализирую, делаю вывод о понимании слова «импульс»)

Импульс тела – это характеристика движения, это векторная величина. Импульс обозначается: р.

Слайд 3 Понятие импульса было введено в физику французским ученым (математик, физик, механик) Рене Декартом, который назвал эту величину «количеством движения». Слово «импульс» означает толчок. Понятие «импульс» ввели в тот же период времени, когда Ньютоном были открыты законы, названные его именем, то есть в конце 17 века.

Учитель: Исследуем понятие «импульс», определим от каких величин зависит импульс тела. Провести исследование мне поможет … (проводит подготовленный учащийся). Я обращаю ваше внимание на технику безопасности во время проведения экспериментов. (Делает учащийся у демонстрационного стола, самостоятельно делает выводы)

Фронтальный эксперимент №1 «Зависимость импульса тела от массы тела»

Ход работы:

1) на штативе укрепить наклонную плоскость;

2) с наклонной плоскости скатывайте шары разной массы;

3) определите результаты взаимодействия шаров с бруском - Тело большей массы сдвигает брусок дальше.

Вывод: импульс тела зависит от массы тела, чем больше масса тела – тем больше импульс тела.

Фронтальный эксперимент №2 «Зависимость импульса тела от скорости тела»

Ход работы:

1) измените угол наклонной плоскости;

2) повторите опыт с шаром большей массы;

3) определите результаты взаимодействия шара с бруском при разных углах наклона - при изменении угла наклона плоскости для увеличения скорости шарика брусок сдвигается на большее расстояние.

Вывод: импульс тела зависит от скорости тела, чем больше скорость тела – тем больше импульс тела.

Учитель: в результате фронтального эксперимента мы получили, что импульс тела зависит от массы и скорости тела (математически опис). Следовательно,

За единицу импульса в системе СИ принимают 1 кг*м/с.

(Записи на доске, учащиеся работают в тетради)

Слайд 4.

Фронтальный эксперимент №3 «Зависимость результата взаимодействия тел»

Эксперимент на слайде.

Вывод: результат взаимодействия тел зависит от времени взаимодействия, и от силы взаимодействия. При быстром движении магнита над шариком шарик едва сдвигается с места, при медленном движении магнита над шариком шарик начинает двигаться вслед за магнитом.

Для характеристики этого результата взаимодействия вводят понятие импульс силы: Ft

Учитель: могут ли импульсы при взаимодействии изменятся?

Организует демонстрацию опыта по рис. учебника по рис. 56 учебника.

(Учащиеся наблюдают за опытом. Делают вывод: в результате взаимодействия шаров импульс изменился).

Учитель. Если 2 или несколько тел взаимодействуют только между собой (т.е не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему.

(Учащиеся записывают определение в тетрадь).

Замкнутая система тел – это совокупность тел, взаимодействующих между собой, но не взаимодействующих с другими телами.

Учитель. Импульс каждого из тел, составляющих замкнутую систему, может меняться в результате их взаимодействия друг с другом. 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.

- Открыли стр. 95 учебника, нашли формулировку закона, читаем (2 учащихся)

Учитель организует обсуждение проблемного вопроса

- А будет ли выполняться закон сохранения импульса при действии на тела системы внешних сил?

(Пример: система двух тел- шаров, движущихся прямолинейно навстречу друг другу).

(На доске подготовить рисунок - система двух тел- шаров, движущихся прямолинейно навстречу друг другу).

Учащиеся приходят к выводу: закон сохранения импульса выполняется в том случае, если на тела системы действуют внешние силы, векторная сумма которых =0.

Слайд 5

Учитель. Уравнения 1,2 являются математической записью закона сохранения импульса.

1.

2.

3.

Учитель.

Импульс силы равен изменению импульса тела.

Учитель организует мини – исследование вопросов

Учащиеся работая со слайдом приходят к выводу:

Абсолютно упругий удар - столкновение тел, в результате которого не происходит соединения тел в одно целое и их внутренние энергии остаются неизменными.

Примером является столкновение бильярдных шаров, теннисного мяча с ракеткой, удар о стенку футбольного мяча.

Абсолютно неупругий удар - столкновение двух тел, в результате которого они соединяются вместе и движутся дальше как одно целое.

Примерами абсолютно неупругого удара является столкновение метеорита с Землей, мухи с лобовым стеклом автомобиля, пули с песком, автосцепка вагонов, столкновение слипающихся пластилиновых шариков.

IV. Закрепление изученного материала.

Учитель: Возвращаемся к решению проблемы (слайд 6)

Объяснение учащихся:

- масса поезда во много раз больше массы мяча, его импульс больше. Чтобы изменить скорость поезда требуется больше времени.

- скорость пули в десятки раз больше скорости теннисного мяча, импульс пули больше импульса мяча в разы, и она передает больше энергии.

слайд 7,8. Ответы на задания, которые будут вам предложены сейчас, записывайте в тетрадь, выполняем самостоятельно.

2. а) Из двух тел различной массы, движущихся с одинаковыми скоростями, импульс какого больше?

б) Из двух тел равной массы, движущихся с различными

скоростями, импульс какого больше?

в) Определите знаки проекций импульсов тел.

4. Тело массы небольшой (10 кг) скорость развивает (5м/с) И какой же это тело импульс

получает?

5. Два шарика, стальной и алюминиевый, одинакового объема, падают с одной и той же высоты. Сравните их импульсы в момент падения на землю. (Импульс стального больше, так как больше его масса.)

V. Домашнее задание. § 22. Упражнение 22 (1,2). Творческое задание «Применение закона сохранения импульса в жизни» (демонстрация видеофрагмента)

VI. Подведение итогов. Рефлексия.

Слайд 9. Учитель: Обменялись тетрадями, проверили правильность выполнения заданий, сверили с ответами на слайде и поменялись тетрадями.

- Поднимите руки, кто сделал без ошибок

- Теперь у кого одна ошибка…

- У кого две ошибки …

- Ребята, сможете ли вы пояснить, что такое импульс тела, своим друзьям и родителям?

- Я думаю поставленную цель мы достигли, задачи урока выполнили.

Спасибо за урок.