Урок физики в 9 классе по теме "Импульс тела. Закон сохранения импульса"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Толпинская средняя общеобразовательная школа»

Кореневского района Курской области

Урок физики в 9 классе по теме:

«ИМПУЛЬС ТЕЛА. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА».

Подготовила:

Сидаш Светлана Андреевна, учитель физики

Тема: "Импульс тела. Закон сохранения импульса тела".

Цели урока:

образовательные: формирование понятий “импульс тела”, “ импульс силы”; умения применять их к анализу явления взаимодействия тел в простейших случаях; добиться усвоения учащимися формулировки и вывода закона сохранения импульса;

развивающие: формировать умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механики, навыки поисковой познавательной деятельности, способность к самоанализу;

воспитательные: развитие эстетического вкуса учащихся, вызвать желание постоянно пополнять свои знания; поддерживать интерес к предмету.

Задачи урока:

1. Научить решать задачи, используя закон сохранения импульса.

2. Формировать навыки решения практических и расчетных задач.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Формы: индивидуальная, фронтальная, групповая работы;

Методы: проблемного изложения, частично-поисковый, исследовательский

Оборудование: мультимедийный проектор, ноутбук, компьютер, экран, презентация по теме: «Импульс тела. Закон сохранения импульса», стакан, спичечный коробок, линейка, наклонная плоскость, 2 цилиндра разной массы, брусок, сигнальные карточки, на каждой парте штатив с подвешенным на нити цилиндром, тесты на листах с заданиями ГИА по физике (5 шт.)

Предварительная подготовка: На последнем уроке физики учащиеся получили практическое задание «Экспериментальное подтверждение закона сохранения импульса»

Оборудование: роликовые коньки, баскетбольный мяч.

Ход работы

1. Встаньте напротив друг друга на расстоянии 2 метров, у одного в руках баскетбольный мяч.

2. Бросьте мяч товарищу.

3. Наблюдайте, что будет происходить с вами в момент бросания мяча.

4. Сделайте вывод о наблюдаемом явлении.

План урока

1.Организационный момент (1 мин.)

2.Актуализация опорных знаний (10 мин.)

3. Постановка темы и цели урока (2 мин)

4.Изучение нового материала. (20 мин.)

5.Закрепление полученных знаний (7 мин.)

6.Домашнее задание (2 мин.)

7.Рефлексия деятельности на уроке (3 мин.)

Ход урока

I. Организационный момент (Слайд1)

Эпиграф урока: Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного, жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет.

Фирдоуси

Этими словами персидского и таджикского поэта Фирдоуси, я хочу начать наш урок. Какому бы народу не принадлежал человек, но, если он великий к его словам надо прислушаться.

Сегодня мы узнаем много нового и интересного, а для этого вы должны хорошо работать на протяжении всего урока. Я посмотрела на цвет сигнальных карточек, оставленных вами на стенде «Сегодня, на уроке» и вижу, что у всех настроение рабочее, поэтому все у нас получится.

(Слайд 2)В добрый час, ребята!

Мне нужна ваша поддержка. Я верю в вас!

Улыбнитесь Уроку улыбкою радости познания.

Формула удачи: улыбка - настроение - вера в себя - результат.

II. Повторение пройденного материала

(Слайд 3) При изучении нового мы будем, опираться на материал ранее изученный. «Без повторений нет глубины» это слова великого физика Л. Ландау. (Приложение 1) Сейчас, вспомним законы Ньютона и выясним, какая из трех картинок описывает каждый из трех законов.(3-я картина описывает второй закон Ньютона «Ускорение тела прямо пропорционально силе и обратно пропорционально его массе», 1–я третий закон Ньютона «Тела действуют друг на друга с силами равными по модулю и противоположными по направлению», 2–я первый закон Ньютона «Существуют такие системы отсчета относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие других тел компенсируется).

(Приложение 2) Проведем небольшую самостоятельную работу на 5 мин.тексты у вас на столах, где вы ответите письменно на 5 вопросов. Один человек работает с тестом на компьютере.(Приложение 3)

(Слайд 4)

Обменялись тетрадями с соседом по парте и сверили ответы в тетради с ответами, предложенными на слайде, поставили оценку за работу согласно требованиям, опять же указанным на слайде. (Приложение 4)

Поставьте оценки, полученные на данном этапе урока в тетрадях.

III. Постановка темы и цели урока

- На прошлых уроках, мы с помощью законов Ньютона, решали различные задачи, касающиеся взаимодействия и движения тел, например, искали ускорение, если известны силы, а затем по ускорению искали другие величины (перемещение, мгновенную скорость). Но часто бывает так, что трудно определить силы, действующие на тело, особенно, если их действие кратковременно (столкновение тел, взрыв гранаты). Рассмотрим такое взаимодействия.

Экспериментальная часть (опыт проводиться учителем совместно с учеником)

Учитель: 

Проведём простой опыт-наблюдение.

1.Опыт

Опыт со стаканом и спичечным коробком. Стакан ставим на спичечный коробок. 

Как взять коробок, не дотрагиваясь и не опрокидывая стакан? 

Резким ударом линейки о коробок выбивается из-под сосуда. Стакан оказывается на столе на месте коробка. (Слайд 5)

Для решения подобных задач необходимо использовать еще одну важнейшую величину.

- Сегодня на уроке рассмотрим новую физическую величину – импульс тела, а также связанный с этой величиной – закон сохранения импульса.

(Слайд 6)- Откройте тетрадь. Запишите число, тему урока: «Импульс. Закон сохранения импульса». Сформулируйте цель урока. (Слайд 7)

Изучение нового материала

Импульс по-другому, называется еще количество движения. Для работы над этим понятием проделаем опыт. Сразу скажу, импульс обозначается буквой p малое.

Опыт 2.

Шар при скатывании с наклонной плоскости лишь слегка сдвигает брусок. Возьмем более тяжелый шар, повторяем опыт. В этом случае брусок сдвигается дальше. От чего зависит количество движения?

Вывод: количество движения зависит от массы тела p~m

Опыт3.

Изменив угол наклона плоскости, т.е. увеличим его скорость, снова пускаем более тяжелый шар. Что можно сказать про место положения бруска? Брусок сдвигается еще дальше.

Вывод: количество движения зависит от скорости тела p~Ѵ, проанализировав эти зависимости, получим формулу для импульса

(Слайд 8) Импульсом тела называют векторную величину, равную произведению массы тела на его скорость.

p- Импульс тела

p=mѴ

Импульс – это векторная величина, имеющая числовое значение и направление.

Направление вектора импульса совпадает с направлением скорости тела.

-Если тело покоится, то, что можно сказать про его импульс?

-При увеличении скорости тела, что можно сказать про его импульс?

- Понятие импульса было введено в физику французским ученым Рене Декартом (1596-1650). Сам Декарт называл эту величину количеством движения. Термин «импульс» появился позднее.

Из формулы видно, что единицей измерения в СИ импульса тела является кг·м/с

Находим определение импульса тела в учебнике и читаем его на стр. 81.

Импульс силы — это векторная физическая величина, равная произведению силы на время её действия, мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени 

Проведем исследование, оборудование: цилиндр на нити, штатив (работа в парах). Напоминаю о технике безопасности при работе с оборудованием.
Повесьте на штативе тело на нити. Отклоните его и отпустите. Поставьте на пути цилиндра руку. Ощутите влияние импульса цилиндра на руку. Отклоните цилиндр на больший угол и отпустите его. Сравните импульсы в первом и во втором случаях. Сделайте вывод. (Чем больше угол отклонения, тем больше скорость, и больше импульс тела).

Вывод у доски закона сохранения импульса.

Рассмотрим взаимодействие двух тел массами m₁и m_2. По третьему закону Ньютона два тела взаимодействуют друг с другом с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

2. По второму закону Ньютона

3. Используем формулу ускорения

4. Подставляем формулу ускорения в формулу (1)

5. После сокращения на время t и раскрытия скобок получаем

6. Перенесем в левую часть уравнения векторы импульсов тел до взаимодействия, а в правую часть – векторы импульсов тел после взаимодействия.

векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, после взаимодействия осталась такой же, как и до взаимодействия. (Формулировка в учебнике на стр.85) (Слайд 9)

Опыт с шарами подтверждает закон. (Слайд 10)

(Слайд 11)

На прошлом уроке я предложила выполнить экспериментальное задание по сегодняшней теме, давайте послушаем отчет о выполнении предложенное задания

Отчет по домашнему экспериментальному заданию. «На прошлом уроке мы получили домашнее задание «Экспериментальное подтверждение закона сохранения импульса».

Оборудование: роликовые коньки, баскетбольный мяч.

Ход работы

1. Встаньте напротив друг друга на расстоянии 2 метров, у одного в руках баскетбольный мяч.

2. Бросьте мяч товарищу.

3. Наблюдайте, что будет происходить с вами в момент бросания мяча.

4. Сделайте вывод о наблюдаемом явлении.

Проделав по инструкции задание в спортивном зале, т.к. в нем больше места, чем дома, и взяв вместо баскетбольного мяча утяжеленный мяч с массой 2 кг, выяснили, при бросании мяча Алиной, она откатывалась назад. Объяснение этому получили на сегодняшнем уроке т.к. импульс Алины с мячом до взаимодействия был равен 0. Значит и после взаимодействия импульс замкнутой системы, состоящей из Алины и мяча тоже равен 0. Мяч после взаимодействия движется вперед относительно Алины, такое направление имеет и импульс мяча, значит, импульс Алины после взаимодействия направлен в сторону противоположную импульсу мяча, поэтому Алина на роликах отъехала назад. Результат эксперимента подтверждает закон сохранения импульса тел составляющих замкнутую систему «векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, после взаимодействия осталась такой же, как и до взаимодействия».

Закон сохранения импульса находит широкое отражение в природе и технике.

Примером замкнутой системы вдоль горизонтального направления является пушка, из которой производится выстрел. Явление отдачи (отката) орудия при выстреле проявление данного закона. Такую же отдачу испытывают пожарные, направляя мощную водяную струю на горящий объект и с трудом удерживающие брандспойт. Какие вы можете привести примеры проявления данного закона? (Движение ракеты, медуз, каракатиц, кальмаров и т.д.).

Закрепление полученных знаний.

(Слайд 12) 1Два шара движутся навстречу друг другу (см. рисунок). Первый обладает импульсом P₁, второй — P₂.  Полный импульс P системы шаров равен по модулю

 1)    и направлен слева направо

2)    и направлен слева направо

3)    и направлен налево

4)     и направлен налево

(Ответ: 1 (т.к. P₁ большеP_2, то полный импульс направлен слева направо в сторону импульса большего по модулю).

(Слайд 13) №2 На рисунке представлен график зависимости скорости движения автомобиля от времени t. Чему равна масса автомобиля, если его импульс через 3 с после начала движения составляет 4500 кг·м/с?

1) 135 кг

2) 150 кг

3) 1350 кг 4) 1500 кг

Ответ:4 (Масса равна импульс разделить на скорость, через 3с скорость равна 3м/с. Тогда масса автомобиля равна 1500 кг).

(Слайд 14) №3 Бильярдный шар, имеющий импульс p, ударяется о покоящийся шар, и шары разлетаются. Полный импульс шаров после соударения

1) равен 

2) равен 

3) равен 

4) зависит от угла разлёта шаров

Ответ:2

(Слайд 15) №4 Воздушный шар, находившийся в неподвижности, лопнул. Ученик, интересующийся физикой, знает, на какой из картинок правильно изображены импульсы частей шара:

Ответ: на верхнем правом рис. (т.к. если сложить 3 вектора импульсов, то 0 получим, именно на этом рисунке).

Самостоятельная работа. (Слайд 16)(Один ученик на компьютере решает тест достаточного уровня по новому материалу)

(4мин)

Самопроверка (Слайд 17)

Работа по повторению основных понятий темы. (Слайд 18)

. Домашнее задание §20Упр.20 № 1-2 обязательно, №4 по желанию (Слайд 19)

Тесты для учеников сдающих ГИА по физике

Задания для подготовки к ГИА по теме «Импульс тела. Закон сохранения импульса»

№1
Тело мас­сой 5 кг дви­жет­ся вдоль оси Ox. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти про­ек­ции Ox им­пуль­са этого тела от вре­ме­ни t. Из гра­фи­ка сле­ду­ет, что

1) про­ек­ция на­чаль­ной ско­ро­сти тела на ось Ox равна 40 м/с

2) про­ек­ция на­чаль­ной ско­ро­сти тела на ось Ox равна −8 м/с

3) про­ек­ция уско­ре­ния тела на ось Ox равна −2 м/с²

4) про­ек­ция уско­ре­ния тела на ось Ox равна 10 м/с²

№2

Ав­то­мо­биль мас­сой 1000 кг, дви­га­ю­щий­ся вдоль оси Ox в по­ло­жи­тель­ном на­прав­ле­нии со ско­ро­стью 72 км/ч, оста­но­вил­ся. Из­ме­не­ние про­ек­ции им­пуль­са ав­то­мо­би­ля на ось Ox равно

1) −72 000 кг·м/с

2) −20 000 кг·м/с

3) 20 000 кг·м/с

4) 72 000 кг·м/с

№3

 Две те­леж­ки мас­са­ми 2m и m дви­жут­ся по инер­ции нав­стре­чу друг другу со ско­ро­стя­ми 2v и v со­от­вет­ствен­но (см. ри­су­нок). После столк­но­ве­ния те­леж­ки сцеп­ля­ют­ся и на­чи­на­ют дви­гать­ся

1) впра­во со ско­ро­стью 2v

2) впра­во со ско­ро­стью v

3) влево со ско­ро­стью v

4) влево со ско­ро­стью 2v

№4Тело дви­жет­ся в по­ло­жи­тель­ном на­прав­ле­нии оси ОX. В таб­ли­це пред­став­ле­на за­ви­си­мость про­ек­ции дей­ству­ю­щей на тело силы F_x от вре­ме­ни t.

В ин­тер­ва­ле вре­ме­ни от 0c до 4с про­ек­ция им­пуль­са тела на ось OX

1) не из­ме­ня­ет­ся

2) уве­ли­чи­ва­ет­ся на 4 кг·м/c

3) уве­ли­чи­ва­ет­ся на 12 кг·м/c

4) умень­ша­ет­ся на 3 кг·м/c

(Разбор д.задач) Оцените свою работу на уроке по сумме 2-х оценок, полученных на уроке за тесты, если вас оценка устраивает, я ее выставляю в журнал. Также получают оценки за работу на компьютере и за домашний эксперимент.

(Слайд 20,21) Техника «Пейзаж».  Учащимся предлагаются две картины с изображением пейзажа. Одна картина проникнута грустным, печальным настроением, другая - радостным, веселым. Ученики выбирают ту картину, которая соответствует их настроению.

Картины И. Левитана «Хмурый день» и «Солнечный день. Весна»

Встаньте те, кому больше подходит к настроению сейчас, картина «Хмурый день», а теперь те, кому больше подходит к настроению картина «Солнечный день. Весна». Сделайте два шага вперед, кто хотел бы попасть в «солнечный день» и два шага на месте, кто хотел бы попасть в «хмурый день». Хорошее настроение будет, если вы усвоили знания, предложенные на уроке, выполнили успешно тест по проверке этих знаний. Я вижу, что урок вам понравился, а те, кто выбрал «Хмурый день», к следующему уроку поработав дома, будут чувствовать себя более уверенно, настроение улучшится.

А теперь каждый одним предложением выбирая начало из слайда «рефлексия»скажет, что для вас урок дал, чему научил и т.д.

Закончить урок, хочу такими словами:

«Желаю вам побольше ясных дней,

А если что случится -точно знайте:

Законы физики не зря вы изучаете

Они помогут сделать, жизнь светлей!»

Урок окончен.

Список используемой литературы и интернет - ресурсы

1. Сборник задач к учебникам А. В. Перышкина "Физика. 9 класс".

2. Учебник А. В. Перышкина "Физика. 9 класс".

3. http://class-fizika.narod.ru/.

https://yandex.ru/images/search?text=картинки%20к%20уроку%20Реактивное%20движение&stype=image&lr=8&noreask=1&source=wiz (презентация: слайд 22))

https://yandex.ru/images/search?text=картинки%20к%20уроку%20импульс%20тела%20закон%20сохрененияимпульса (для презентации: Слайд 6,8,9,22)

http://phys.сдамгиа.рф/?redir=1 (для презентации: слайд 11-14)

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/ef4b174a-8fec-c03a-df26-ae730713bc30/79276/?interface=catalog&class=51&subject=30 (для презентации: Слайд 10)