Цели урока:
Образовательные: сформулировать закон сохранения импульса, познакомить учащихся с практической значимостью ЗСИ в природе, технике;
Развивающие: учить выделять главное в информации, поступившей из демонстрационных опытов, из кинофрагмента, учить делать выводы, развивать познавательный интерес;
Воспитательные: продолжить формирование представлений о связи природы и духовного мира человека, учить применять физические знания к явлениям природы, трудовой деятельности человека.
Ход урока
1. Проверка домашнего задания.
– На прошлом уроке мы познакомились с новой физической величиной “Импульс тела”. Проведем актуализацию знаний по этой теме.
1. Что такое импульс и как эта физическая величина связана со II законом Ньютона?
2. Задача. Движение тела массой 2 кг описывается уравнением S = 8 t + 4 t2. Найти импульс тела через 4 с после начала отсчета времени.
3. 8 учащимся предлагается тест, в результате выполнения заданий которого мы узнаем ключевое слово сегодняшнего урока (тест на экранах компьютеров).
1) В каком из примеров импульс тела равен нулю?
- тело движется ускоренно
- тело покоится
- тело движется замедленно
2) Две тележки массами m1 = 2 кг и m2 = 3 кг движутся со скоростями V1 = 4м/с, V2 = 2м/с навстречу друг другу. Определить импульс I тележки.
- 8 кг • м/с;
- 2 кг • м/с;
- 0,5 кг • м/с.
3) Определить импульс II тележки
- 1,5 кг • м/с;
- 0,6 кг • м/с;
- 6 кг • м/с.
4) На сколько импульс I тележки отличается от
импульса II тележки?
4) Чему равна величина общего импульса до
столкновения тележек?
– А с остальными учащимися проведем физическую разминку по аналогии одной из телевизионных передач “Устами учеников”.
1) Она имеется у всех. Если ее долго не кормить, она уменьшается. | ЕЕ весь день определяют продавцы. Эта величина имеет только численное значение, но не имеет направления.
2) Говорят, что оно течет как река, но в одном направлении. И хотя иногда в некоторых реках, например, в устье Амазонки, при приливе вода течет вспять, затопляя берега, оно не повернется назад никогда и нас это очень огорчает. | Его можно вернуть назад только в сказках.
3) Ее у нас нет, когда мы спим, нет на большинстве уроков, но она есть на перемене или на уроках физкультуры. | Ее начинают изучать на уроках математики в начальных классах.
4) Она имеется у всех здоровых людей. У мужчин ее больше, чем у женщин и детей. Ее совсем мало у больных. Она не вещь и не сохраняется. | Эта величина имеет численное значение и направление. “Давай поборемся!” – говорят те, у кого ее много.
– Предоставляем слово тем, кто работал у доски.
1. P=mV
Ft = P
2. Задача.
Дополнение к ответу: Происхождение слова “импульс”.
3. В результате выполнения заданий теста получилось слово “Закон”.
– Тема сегодняшнего урока “Закон сохранения импульса”. Мы проведем ряд опытов, сделаем выводы из них и сформулируем закон сохранения импульса, коснемся его практического значения и применения.
Опыт №1. (Опыт Галилея) рычаг, три емкости, в одной из которых сделано отверстие, две емкости наполнены одинаковым количеством воды
В отсутствие внешних сил импульс всей системы не изменяется, рычаг остается в равновесии, несмотря на удар струи о дно нижнего ведра.
Опыт №2. Штатив, желоб, шарики – 2 шт. Движущийся шарик отдал свой импульс покоящемуся шарику, сам при этом остановился.
Опыт №3. Штатив, резиновая трубка Г – образной формы, воронка, стакан с водой. Если подливать воду в воронку довольно долго, то хотя вода и будет выливаться из Г – образной трубки, сама она при этом двигаться не будет. Трубка деформируется и возникающая сила упругости делает нашу систему тел незамкнутой, а закон сохранения импульса применяется для замкнутой системы тел.
Вывод античных ученых: Движение несотворимо и неуничтожимо оно не может возникать и исчезать без причины.
Закон сохранения импульса сформулировал Рене Декарт (стр.29, учебник “Физика”– 8 кл. под ред. Громова), зачитываем формулировку (работа с учебником).
– Мы рассмотрели движущиеся тела, которые двигались по одной прямой. А если тела двигаются под углом друг к другу? Посмотрим кинофрагмент “Закон сохранения импульса” (2 мин.).
– От скольких пушек тело получило импульс (толчок)? Как двигалось тело в результате?
(После обсуждения содержания кинофрагмента)
Опыт №4. Штатив, яйцо без содержимого, но с водой, спиртовка.
Закон сохранения импульса (в тетрадь) |
Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается неизменной при любых взаимодействиях этих тел между собой |
– Закон сохранения импульса не зависит от выбора места – он одинаков в Москве и Париже, на Земле и на Луне, в Солнечной системе и какой-нибудь далекой Галактике. Справедлив он и в живой природе.
– Слово Ковалевой Насте. Сообщение “Как движется каракатица?”
Закрепление.
Задачи №69, 70 стр. 174, учебник.
– А сейчас обратим внимание на экраны компьютеров. Мы будем решать задачу (более сложную) с помощью карточки с указанием хода действий.
Задача. Человек массой 60 кг бежит со скоростью 6 м/с, догоняет тележку массой 20кг, движущуюся со скоростью 2 м/с, вскакивает в нее. С какой скоростью станет двигаться тележка?
Дано: m1 = m2 = V1 = V2 = |
Решение 1. Человек, бегущий со скоростью 6м/с, обладает импульсом m1V1 2. А тележка обладает импульсом m1V1 3. Человек вскакивает на тележку и приобретает импульс m1V 4. Импульс тележки становится равным m2V 5. Запиши сумму импульсов тел до взаимодействия в левой части уравнения, а после взаимодействия – в правой. m1V1 + m2V2 = m1V + m2V (учащиеся записывают) 6. В правой части выполни математическое преобразование, вынеси V за скобку и найди эту скорость |
V = ? |
– Трудно переоценить роль закона сохранения импульса. Он является общим правилом, полученным человеком на основе длительного опыта. Умелое использование закона позволяет относительно просто решать такие практические задачи, как поковка изделий в кузнечном цехе, забивание свай при строительстве зданий.
Применение.
Наши соотечественники И. В. Курчатов, Л. А. Арцимович исследовали одну из первых ядерных реакций, доказали справедливость закона сохранения импульса в такого вида реакциях. В настоящее время управляемые цепные ядерные реакции решают энергетические проблемы человечества.
Подведение итогов урока, выставление оценок.
Задание на дом: п.11 №68,71,72 стр. 134.
5 учащимся индивидуальное задание.
Объяснить физический и житейский смысл пословиц и поговорок:
- Что тратишь поднимаясь в гору, вернешь на спуске.
- Натягивая лук, думай о расстоянии до цели.
- Большая мельница малой водой не вертится.
- Легким молоточком гвоздя не забить.
- Стрела без тетивы не улетит.
И завершим урок словами Л. Куклина.
Все в мире цепью связано нетленной,
Все включено в один круговорот.
Сорвешь цветок, а где-то во Вселенной
В тот миг звезда сорвется и падет.