Тема: “Закон сохранения импульса”.
“Вещи не могут ни создаваться
из ничего, ни, однажды возникнув,
вновь обращаться в ничто...”
Тит Лукреций Кар
Цели:
1. Сформировать у учащихся знания о законе сохранения импульса на репродуктивном уровне.
2. Обогатить словарный запас учащихся, введя такое понятие, как замкнутая система тел; развитие глазомера.
3. Развитие интереса к предмету посредством демонстрационного эксперимента.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: 2 штатива, 2 шара ровной массы на нити, желоб, 7-8 шариков (Me).
Структура урока:
I. Организационный этап. 2 мин.
Задача: Организовать условия для благоприятного протекания урока.
II. Этап всесторонней проверки знаний. 10 мин.
Задача: Проверить качество выполнения задачи (элемент, необходимый для усвоения нового материала).
1. Что называют импульсом тела?
2. Что можно сказать о направлениях векторов импульса и скорости движущегося тела?
3. Что принимают за единицу импульса?
III. Этап проверки домашнего задания. 5 мин.
Задача: Проверить степень усвоения учебного материала предыдущего урока. Один ученик у доски, (Устное объяснение)
1. Автомобиль массой 1m, двигаясь прямолинейно, увеличил скорость от 54 км/ч до 72 км/ч. Найти изменение импульса автомобиля.
2. Модули импульсов грузового автомобиля 15 . 104 , легкового автомобиля 104 кг*м/с и трактора 5 . 104 кг* м/с. Чему равны проекции импульсов указанных тел на ось ОХ?
3. Грузовой автомобиль массой 10 т движется со
скоростью 10 м/с; легковой автомобиль массой 2,5 т –
со скоростью 40 м/с. При каком условии импульсы
автомобилей будут равны? Чему равен общий
импульс системы тел? При каком условии 
будет равен 0.
Ответ: 1) если движутся в одну сторону.
2) " 2 . 10 кг*м/с
3) если тела движутся в противоположные стороны.
4.
Шарик на нити движется по окружности с
постоянной по модулю скоростью. Изменяется ли
импульс шарика? Ответ обосновать.
Ответ: да, т.к. меняется 
.
IV. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала. 5 мин.
Задача: Проверить значения учащихся на репродуктивном уровне. На этом этапе урока используем проблемный метод. Прием – эксперимент.
Демонстрация опыта с шариками
Массы всех шаров равны. Закрепить желоб в лапках штатива.
Перед учащимися ставлю вопрос: “Изменится ли импульс шариков №1 и №8 в результате их взаимодействия?”
Ответы учащихся могут быть разнообразными и “да”, и “нет”. Говорю учащимся, что этот опыт объясняется на основе закона, который мы сегодня будем изучать. В природе всего два закона сохранения. Один из них мы изучим сегодня.
Обратить внимание учащихся на доску, записать тему урока в тетради и еще раз проговорить цель урока (образовательную).
Для того чтобы изучить закон сохранения импульса необходимо ввести понятие замкнутой системы тел: “Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой, т.е. не подвергается воздействию внешних сил, то эти тела образуют замкнутую систему.”
Далее учащимся предлагаю выяснить кто из них прав при комментировании опыта.
V. Этап усвоения новых знаний. 10 мин.
Задача: Сформировать у учащихся знания о законе сохранения импульса методом беседы.
Для обсуждения версий ответов пользуюсь законами ньютона I и II.
Для простоты рассмотрим замкнутую систему, состоящую только из двух тел – шаров массами ml и m2
Рисунок на доске:
Обсуждаем с учащимися вопрос о том, представляют ли шары замкнутую систему?
Силы тяжести, действующие на, каждый из шаров, уравновешиваются силами упругости поверхности, по которой они катятся. Значит, действие этих сил можно не учитывать. Силы сопротивления движению в данном случае малы, поэтому их влияние мы тоже не будем учитывать.
Вывод: шары представляют собой замкнутую систему, т.е. взаимодействуют только друг с другом.
Обсуждаем с учащимися вопрос о том, представляют ли шары замкнутую систему?
Силы тяжести, действующие на, каждый из шаров, уравновешиваются силами упругости поверхности, по которой они катятся. Значит, действие этих сил можно не учитывать. Силы сопротивления движению в данном случае малы, поэтому их влияние мы тоже не будем учитывать.
Вывод: шары представляют собой замкнутую систему, т.е. взаимодействуют только друг с другом.
Далее обсуждаем, что видно из рисунка: второй
шар движется с большой скоростью, поэтому через
некоторое время он нагонит первый, и шары
столкнутся. Возникнут силы взаимодействия 
и 
. В результате действия сил
скорости шаров изменятся. Обозначим, скорости
шаров после взаимодействия 
и 
. В соответствии с третьим законом
Ньютона
=
По второму закону Ньютона = 
; = 
, тогда = -
(1)
А так как 
; 
Подставим эти выражения в равенство (1)
Предлагаю учащимся самостоятельно завершить преобразование в равенстве (работа парами)
Вывод (учащиеся формируют сами):
1) Слева суммарный импульс шаров после их взаимодействия, а справа – до взаимодействия.
2) Импульс каждого из шаров при взаимодействии, изменился.
3) Векторная сумма их импульсов после взаимодействия осталось такой же, как и до взаимодействия.
Возвращаемся к опыту: демонстрирую опыт еще раз. Теперь учащиеся сами могут его правильно объяснить
Общий вывод: Уравнение является математической записью
закона сохранения импульса.
А формируется он таким образом:
“Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел этой системы”.
VI. Этап закрепления новых знаний. 6 мин.
Задача: Закрепить закон сохранения импульса на репродуктивном уровне.
1. Работа с учебником парами страница 30, рисунок 18
2. Учащимся предлагаю ответить на вопросы:
- Человек сидит в лодке, покоящейся на поверхности озера. В какой-то момент он встает и идет с кормы на нос. Что произойдет при этом с лодкой? Объясните явление на основе закона сохранения импульса.
- Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая
поверхности Земли. Куда девается
при этом его количество движения? - Из движущегося танка производится орудийный
выстрел. Повлияет ли выстрел
на скорость танка? Какие тела образуют при этом замкнутую систему?
VII. Этап информации учащихся о домашнем задании и инструктаж его выполнения.
2 мин.
Задача: Продолжить закрепление закона сохранения импульса.
1.§11 по учебнику.
2. Устно ответить на вопросы §11
3.Творческое задание:
Найдите воздушный шарик. Затем отпустите его, и он придет в движение. Объясните почему.
Подводим итог урока: как работал класс, кто из учащихся работал особенно старательно, что нового узнали учащиеся.