Цели урока:
- Образовательные: формирование понятия о замкнутых системах, вывод закона сохранения импульса, усвоение учащимися формулировки и вывода закона сохранения импульса;
- Развивающие: формирование умений выделять главное, сопоставлять различные точки зрения, делать выводы, совершенствование интеллектуальных способностей и развитие речи обучающихся, стимулирование интереса к предмету, формирование потребностей к углублению и расширению знаний;
- Воспитательные: формирование материалистических представлений об окружающем мире, воспитание чувства коллективизма при работе в группах.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация к уроку, видеофрагменты «Закон сохранения импульса при упругом ударе», «Закон сохранения импульса при стрельбе из орудия», «Закон сохранения импульса», «перемещение медуз», воздушный шарик, тележка с трубкой, сегнерово колесо.
ХОД УРОКА
1. Организационный этап (класс делится на три группы)
Учитель: Сегодня мы проведем урок на тему «Закон сохранения импульса». На этом уроке мы повторим и обобщим знания о движении тела, об импульсе тела, полученные на предыдущих уроках; изучим закон сохранения импульса, научимся применять этот закон на практике; повторим тему законы Ньютона. (Приложение 1. Слайд 1)
2. Повторение изученного материала
Учитель: послушаем стихотворение А.С.Пушкина, которое называется «Движение». (Слайд 2)
Ученик:
Движенья нет, сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее бы не мог он возразить;
Хвалили все ответ замысловатый.
Но, господа, забавный случай сей
Другой пример на память мне приводит:
Ведь каждый день пред нами солнце ходит,
Однако ж прав упрямый Галилей!
Учитель: Действительно, в
окружающем нас мире все находиться в непрерывном
движении. Движутся люди на улицах городов и сел,
птицы и животные в лесах и полях, рыбы в морях и
реках. Движутся созданные человеком машины.
Кровь в кровеносных сосудах. Движутся молекулы и
атомы, из которых состоят все тела.
Скажите, а по каким законам происходит движение
тел?
Ученик: Законы Ньютона.
Учитель: Вспомним эти законы.
Ученик: Первый закон Ньютона: «Существуют такие системы отсчета, относительно которых все тела находиться в покое или равномерно движутся, если на них не действуют другие тела.»
Ученик: Второй закон Ньютона: «Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих, на тело и обратно пропорционально массе этого тела.»
Ученик: Третий закон Ньютона: « Два тела взаимодействуют друг с другом с силами равными по модулю, но противоположными по направлению.»
Учитель: Законы Ньютона позволяют решать множество практических задач. Но часто бывает сложно определить действующие на тело силы. Какую величину мы используем в этом случае?
Ученик: Импульс – это величина равная произведению массы тела на скорость
Измеряется в [кг·м/с]. Направлена так же, как скорость. (Слайд 3).
3. Изучение нового материала
Учитель: Что происходит с импульсами
тел после взаимодействия? Меняются они или
остаются постоянными? Это мы узнаем на уроке.
Итак, откройте тетради и запишите тему урока.
Постарайтесь сформулировать для себя
личностный смысл изучения данной темы. Обратите
внимание на доску. Здесь написаны варианты
личностных целей, выберите наиболее подходящие
для себя и запишите в тетрадь. (Получить
хорошую оценку, узнать что-то новое, применять
новые знания в жизни). (Слайд 4)
Обратите внимание на экран. (Демонстрация
видео фрагмента №1). (Слайд 5)
Учитель: Из этого ролика мы увидели, что импульс каждого тела меняется. А меняется ли импульс системы? (Демонстрация видео фрагмента №2). (Слайд 6)
Ответы учеников: меняется, не меняется, увеличивается, уменьшается.
Учитель: Используя законы математики и физики, сделаем математический вывод закона сохранения импульса.
, так как время
действия сил одно и тоже, то можно записать
– начальные
скорости тел, –
конечные скорости
, так как левые
части уравнений равны, то и правые тоже: , сгруппируем члены
уравнений
– закон
сохранения импульса (для упругого удара)
Если удар неупругий , то закон сохранения импульса примет
вид:
Учитель: Итак, мы пришли к выводу, что импульс системы сохраняется, хотя импульсы тел после взаимодействия меняются. Это и есть закон сохранения импульса. Но система должна быть замкнутой. Запишите определение замкнутой системы и формулировку закона сохранения импульса. Еще раз проговорите. (Слайды 7, 8)
Ученики:Импульс системы тел до взаимодействия и после сохраняется.
Учитель: Давайте рассмотрим выполняется ли закон для системы, которая состоит из трех и более тел. Обратите внимание на экран. (Демонстрация видео фрагмента №3 с бильярдными шарами). (Слайд 9)
Ученик: Можно сделать вывод, что импульс первого шара равен векторной сумме всех шаров. Т.е. выполняется закон сохранения импульса.
4. Исследование
Учитель: Я раздала каждой группе различные приборы. С их помощью проведите опыты, подтверждающие закон сохранения импульса. Инструкции по проведению опытов также лежат у вас на столах.
(Ученик от каждой группы показывает опыт и объясняет его, показывает на интерактивной доске направление импульсов) (Слайды 10, 11, 12)
Ученик 1: Опыт с воздушным шаром. Импульс воздуха, находящегося в шаре и импульс самого шара равны нулю. После того как развяжем нить, воздух будет выходить из шара с большой скоростью, с той же скоростью шар будет двигаться в другую сторону. Импульсы их будут равны и направлены в разные стороны, т.е. импульс системы равен нулю.
Ученик 2: Тележка с трубкой и пробкой. Импульсы тележки и пробки равны нулю, После взаимодействия их импульсы будут равны, но направлены в разные стороны, поэтому импульс системы равен нулю.
Ученик 3: Сегнерово колесо. Жидкость вращает колесо в другую сторону. Импульс сохраняется.
Учитель: Мы подтвердили закон сохранения импульса. Все эти движения называются реактивными. Реактивное движение встречается авиации, космонавтике (слайд 13), а также в природе. Это движение кальмаров и осьминогов. (Видеофрагмент №4). (Слайды 14, 15)
5. Подведение итогов урока
Учитель: Итак, на уроке мы изучили
закон сохранения импульса. Провели опыты и
узнали, что импульсы тел меняются, но импульс
системы сохраняется.
А сейчас постарайтесь проанализировать и дать
оценку себе и каждому члену вашей команды.
Подумайте были ли затруднения и как с ними
справиться?
(Учитель раздает карты для рефлексии – Приложение 2).
6. Домашнее задание (слайд 16): §22, 23читать, упр21(1), упр22(4).Учебник А. В. Перышкин, Е. М. Гутник “Физика-9”.