Урок на тему "Импульс тела. Закон сохранения импульса"

Урок 26/1. Импульс тела. Закон сохранения импульса

Цель: обосновать необходимость введения физической величины, на­зываемой импульсом тела; сформировать понятие о замкнутых системах, вывести закон сохранения импульса.

Ход урока

1. Актуализация знаний.

2. Решение задач.

1. Под действием какой постоянной силы ранее покоящееся тело массой 300 г в течение 5 с пройдет путь 25 м? (0,6 Н)

1. Какую скорость приобретает тело массой 3 кг под действием силы, равной 9 Н по истечении 5 с? (15 м/с)

2. Подъемный кран поднимает груз массой 500 кг с ускорением 5 м/с². Определите силу натяжения каната. (5150 Н)

1. Изучение нового материала.

1. Исторические сведения.

Понятие импульса было введено в физику французским ученым Рене Декартом (1596 - 1650 г.), который назвал эту величину « коли­чеством движения»: «Я принимаю, что во вселенной... есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает».

Рене Декарт родился в дворянской семье, в школьный годы про­явил интерес к математике. Получив образование, Декарт служил в армии, много путешествовал, затем поселился в Нидерландах, посвя­тив себя науке. Развивая идеи Галилея, сформулировал закон сохране­ния количества движения.

1. Проблемный эксперимент.

а) Соберите установку, изображенную на рис. 1.

При скатывании с наклонной плоскости легкоподвижная тележ­ка сдвигает тело А.

б) Нагрузите тележку и повторите опыт. Наблюдайте за движе­нием тела А.

в) Измените угол наклонной плоскости для увеличения скорости нагруженной тележки. Тело А сдвигается на большее расстояние, чем в предыдущем опыте. Сделайте вывод: с помощью каких физиче­ских величин можно охарактеризовать движение тела?

Обсуждение вопросов из демоверсии ОГЭ 2016.

а) Пуля 22 калибра имеет массу 2 т. Если кто-нибудь бросит вам такую пулю, то вы ее поймаете даже без перчатки. Что произойдет, если вы попытаетесь поймать такую пулю, вылетевшую из дула со скоростью 300 м/с?

б) Если на вас катится игрушечная тележка, вы можете остано­вить ее носком ноги, а если на вас катится грузовик? Вывод: для харак­теристики движения надо знать массу тела и его скорость.

1. Формирование понятия импульса тела: обозначение, форму­ла, единицы, направление вектора импульса, (т.к. масса - скаляр, ско­рость - вектор, то их произведение тоже вектор).

2. Демонстрационный опыт.

а) Соедините металлические шарики нитью и подвесьте их на штативе, как показано на рис. 2. Отведите один из шаров в сторону на высоту h и отпустите его. Наблюдайте за отклонением шариков после удара.

б) Установите небольшую дощечку на круглые карандаши. Что произойдет с доской, если на нее поместить движущийся заводной автомобиль?

в) Возьмите 2 шара разной массы и установите их на горизон­тальной поверхности так, чтобы они касались упругой пружины (рис. 3), сжатой и связанной нитью. Пережгите нить, наблюдайте за движением шаров. Расстояния, пройденные телами до полной останов­ки, будут обратно пропорциональными массам тел, а значит, и скоро­сти этих тел также будут обратно пропорциональны их массам.

г) На легкоподвижную тележку поставьте ящик с песком. Укре­пите наклонно желоб, по которому в тележку скатывается стальной шарик. Тележка начнет двигаться в направлении движения шара.

д) Установите наклонно второй желоб. Что произойдет, если в тележку одновременно упадут два шара равной массы? (Рис. 4)

1. Вывод закона сохранения импульса. Формирование понятия замкнутой системы тел, абсолютно упругого и неупругого ударов.

1. Решение качественных задач из демоверсии ОГЭ 2016.

1. Человек стоит посреди замерзшего пруда, лед идеально гла­док, лишен всякого трения. Как он сможет добраться до берега?

2. В книге А. Некрасова «Приключения капитана Врунгеля» описан следующий способ передвижения лодки: колесо приводят во вращение белки, несущиеся, «как бешеные одна за другой по ступень­кам внутри колеса» (беличьего колеса). Будет ли двигаться лодка с по­добным двигателем?

3. Чтобы сойти на берег, лодочник направляется от кормы лодки к ее носовой части. Почему при этом лодка отошла от берега?

4. Точка равномерно движется по окружности. Как при этом изменится направление и модуль ее импульса?

5. Применяя закон сохранения импульса, объясните механиче­ские явления, происходящие при движении теплохода.

1. Итоги урока.

2. Домашнее задание: § 21, 22, упр.20 (1).