Занятие элективного курса по физике "Методы решения физических задач". Тема: "Задачи на закон сохранения импульса и реактивное движение". 10-й класс

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»

Класс: 10


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (10,9 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.


Цели:

Образовательно-развивающие:

  • повторение и углубление знаний по данной теме;
  • формирование представлений о механической системе, внутренних и внешних силах, реактивном движении;
  • продолжить совершенствование навыков составления условия и решения задач с учетом теоретических знаний;
  • раскрыть сущность закона сохранения импульса, обозначить границы применимости.

Воспитательные:

  • показать объективность проявления закона сохранения импульса, учёт и использование его на практике.

Оборудование: проектор, интерактивная доска, презентация к уроку, включающая видеоролики.

Содержание:

  • Введение.
  • Понятие импульса материальной точки.
  • Изменение импульса системы тел.
  • Закон сохранения импульса.
  • Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса.
  • Решение задач на закон сохранения импульса.
  • Реактивное движение.

Ход урока

I. Приветствие ребят. Постановка перед учащимися цели и задач занятия.

(Слайд 2)

II. Актуализация знаний.

  1. Какой раздел физики называется механикой?
  2. В чём заключается основная задача механики?
  3. Как формулируется второй закон Ньютона?
  4. О чём гласит третий закон Ньютона?

Если медленно тянуть лист бумаги, стакан перемещается вместе с бумагой. Если лист бумаги быстро выдернуть из-под стакана, стакан останется на прежнем месте. (Слайд 3)

Учитель: Как описать взаимодействия тел в этом опыте?

Тела изменяют свою скорость под воздействием силы, действующей со стороны другого тела.

Давайте вспомним взаимосвязь между действующей на тело силой, временем её действия и изменением скорости тела. (Слайд 4)

Пусть на тело массой m, которое покоится, действует сила тогда по второму закону Ньютона: , по определению: , так как левые части равенств одинаковые, следовательно: , (данная формула устанавливает взаимосвязь между действующей на тело силой, временем её действия и изменением скорости тела.) Обозначим: – импульс тела, ∆ – изменение импульса тела.

Слово “импульс” в переводе с латинского означает “толчок”. Понятие импульса первым ввёл французский философ-математик Декарт (однако, называл эту величину количеством движения.)

Импульсом тела называется – физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения. Импульс тела – векторная величина. , – это импульс тела массой 1кг, движущегося со скоростью 1 .(Слайд 5)

Механическая система совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых в данной механической задаче.Тела рассматриваемой системы могут взаимодействовать как друг с другом, так и внешними телами.

Внутренние силы силы, с которыми тела системы взаимодействуют друг с другом.

Внешние силы силы, действующие на тела системы со стороны внешних тел

Рассмотрим взаимодействие тел на примере футбольных мячей. (Слайд 6). Если два, или несколько тел взаимодействуют только между собой, без воздействия внешних сил, то они образуют замкнутую систему.

Исходя из выше сказанного, можно сформулировать закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.

Получим математическую запись закона сохранения импульса. (Слайд 6)

Далее запишем алгоритм решения задач на закон сохранения импульса (Слайд7).

Границы применимости ЗСИ: выполняется в замкнутой системе. Примеры замкнутых систем:

  • ружьё и пуля в его стволе;
  • пушка и снаряд;
  • оболочка ракеты и топливо в ней;
  • Солнце и планеты;
  • Земля и её спутники;
  • лодка и человек и т.д.

III. Решение задач.

  1. Используя видеоклип (Слайд 8), составить условие и решить задачу: Ледокол массой 7 т, двигаясь со скоростью 36 км/ч, сталкивается с льдиной массой 10 т. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться льдина после столкновения? (Слайд 9)
  2. Взрыв разделяет камень на три части. Два куска летят под прямым углом друг к другу: килограммовый со скоростью 12 м/с и двухкилограммовый со скоростью 8 м/с. Третий кусок отлетает со скоростью 40 м/с. (Слайд 10)
    1) Определить массу третьего куска.
    2) Начертить диаграмму, показывающую направления всех трех кусков.

IV. Давайте обратимся к фрагменту известного мультфильма «Приключение капитана Врунгеля».

(Слайд 11). Какое явление использовали персонажи для увеличения скорости корабля?

Законы Ньютона позволяют объяснить очень важное механическое явление – реактивное движение. Так называют движение тела, возникающее при отделении от него с какой-либо скоростью некоторой его части.)

Реактивная сила возникает без какого-либо взаимодействия с внешними телами. (Слайд 12)

Вы знаете, что принцип реактивного движения находит широкое применение в космонавтике и авиации. В космическом пространстве нет среды, с которой тело могло бы взаимодействовать и тем самым изменять направление и модуль своей скорости. Поэтому для космических полётов могут быть использованы только реактивные летательные аппараты, т.е. ракеты.

V. Закрепление изученного материала.

Задача для самостоятельного решения:

Железнодорожная платформа движется со скоростью 9 км/ч. Из орудия, закрепленного на платформе, производится выстрел. Масса снаряда 25 кг, его скорость 700 м/с. Масса платформы с орудием 20 т. Определить скорость платформы после выстрела, если выстрел произведен:

  • в направлении движения платформы;
  • в противоположном направлении;
  • если ствол орудия во время выстрела составляет угол 60° с направлением движения. (Слайд 13)

VI. Домашнее задание.

(Слайд 14)

Тележка, масса которой 120 кг, движется по рельсам без трения со скоростью 6 м/с. С тележки соскакивает человек массой 80 кг под углом 30° к направлению ее движения. Скорость тележки уменьшается при этом до 5 м/с. Какой была скорость человека во время прыжка относительно земли?

Список источников информации:

  1. Анциферов, Л.И. Физика: Механика, термодинамика и молекулярная физика. 10 класс.: Учебн. Для общеобразоват. Учреждений. – 2-е изд. – М.: Мнемозина, 2002. – 415с.– ISBN 5-346-00144-1.
  2. Аствацатуров, Г.О. Дизайн мультимедийного урока: методика, технологические приемы, фрагменты уроков. – Волгоград: Учитель, 2009. -133с. – ISBN 978-5-7057-2029-3.-5000экз.
  3. Генденштейн, Л.Э. Физика 10 класс: Учебник базового уровня для общеобразовательных учебных заведений/Л.Э. Генденштейн, Ю.И. Дик. – 2-е изд., М.: Илекса, 2005. – 288с. – ISBN 5-89237-143-3.
  4. Енохович, А.С. Справочник по физике и технике: Учебное пособие для учащихся. 3е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 1989. – 224с. – ISBN 5-09-000622-9.
  5. Касаткина И.Л. Мы повторяем физику. Репетитор для учащихся 9-11классов школ, гимназий, лицеев, колледжей, подготовительных курсов, абитуриентов и студентов. В 2-х томах. – Ростовн/Д: Феникс, 1996. – Т.1. – 480с. – ISBN 5-87688-043-4.
  6. Мякишев, Г.Я. Физика. 10 класс: учебн.для общеобразоват.учреждений: базовый и профильный уровни/ Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – 18изд. – М.: Просвещение, 2009. – 366с. – ISBN 978-5-09-021137-6.
  7. Рымкевич, А.П. Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобразовательных учебных заведений. – 6-е изд. – М.: Дрофа, 2002. – 192с. – (Задачники “Дрофы”). – ISBN 5-7107-5750-0.
  8. Сауров, Ю.А. Физика в 10 классе: модели уроков: Кн. Для учителя/ Ю.А. Сауров. – М.: Просвещение, 2005. – 256с. – ISBN 5-09-011849-3.
  9. www.scheptikin.narod.ru/physik/videoroliki.html
  10. www.afportal.ru/physics/together/685
  11. fizzzika.narod.ru/2-1.html
  12. fizika21.my1.ru/publ/algoritm_reshenija_fizicheskikh_zadach/1-1-0-1