Импульс. Закон сохранения импульса. 10-й класс
Цели урока: узнать о законе сохранения импульса и освоить алгоритм решения задач.
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Задачи:
- Образовательные:
- формировать понятия “импульс тела”, “импульс силы”, умение применять их к анализу явления взаимодействия тел в простейших случаях;
- добиться усвоения учащимися формулировки и вывода закона сохранения импульса.
- Развивающие:
- формировать ИКТ-компетентность, умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механики, навыки поисковой познавательной деятельности, способность к самоанализу.
- Воспитательные:
- формировать исторический взгляд на развитие физики как науки;
- способствовать формированию межличностного общения в процессе работы;
- вызвать желание постоянно пополнять свои знания;
- поддерживать интерес к предмету.
Средства обучения: компьютерный класс с доступом в Интернет, с установленным ПО и ЦОР: «Открытая физика 1.1», ООО «Физикон», 1996-2001, проектор, экран, презентация «Импульс тела. Закон сохранения импульса» (Приложение 1).
План учебного занятия:
1. Организационный этап (1 мин.)
2. Актуализация знаний, мотивация и целеполагание (7 мин.)
3. Изучение нового материала (23 мин.)
– самостоятельная работа по формированию понятий импульса тела и импульса силы, замкнутой системы тел с помощью технологической карты;
– раскрытие содержания закона сохранения импульса;
– фронтальная и индивидуальная работа по формированию алгоритма решения задач.
4. Закрепление и уточнение знаний (10 мин).
5. Рефлексия, информация о домашнем задании (4 мин).
ХОД УРОКА
1. Организационный этап
Подготовка учащихся к работе на уроке.
2. Актуализация знаний, мотивация и целеполагание
– Хочется начать урок с высказывания Аристотеля о движении (Приложение 1, слайд 1)
Всё движущееся необходимо приводится в движение чем-нибудь. Если оно в самом себе не имеет начало движения, то ясно, что оно приводится в движение другим.
Предлагаю вам посмотреть фрагменты знакомых с детства мультфильмов и подумать о правдоподобности событий, которые происходят в фильмах.
Демонстрация фрагментов мультфильмов «Мюнхгаузен» (Приложение 4), «Ну, погоди!» (Приложение 5), «Приключения капитана Врунгеля» (Приложение 6) (Приложение 1, слайды 2, 3, 4).
Обсуждение:
– Какая из представленных ситуаций, на ваш взгляд, может быть
правдоподобной, а какая нет?
– Почему?
– В каждом из фрагментов мы рассматривали движение и пробовали
установить их причину. В действительности как обстоит дело в каждом
из этих случаев, попробуем выяснить сегодня на уроке.
Причины того или иного движения привлекали многих учёных. Среди них
одним из ярких учёных 17 века Рене Декарт. Послушайте его
размышление о движении (Приложение
1, слайд 5):
«Я принимаю, что во Вселенной … есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает».
– Как вы думаете, о какой физической величине и каком законе
идет речь? (Импульс тела. Закон сохранения импульса.)
– Действительно впервые понятие импульса было введено в
физику французским ученым Рене Декартом (Приложение 1, слайд 6).Он
назвал эту величину «количеством движения». Пред вами был закон
сохранения импульса, сформулированный Декартом. Это и будет темой
нашего урока.
– Мы сегодня работаем по технологической карте (Приложение 2), которая
лежит перед вами, и всю необходимую информацию будем записывать в
неё.
– Записываем тему урока (Приложение 1, слайд 7):
«Импульс. Закон сохранения импульса».
– Урок мы начали с решения физических задач, условие которых было
представлено в виде мультфрагментов. Тему задач нам помог
определить Декарт. Эти задачи на закон сохранения импульса.
Осталось их только правильно научиться решать, чтобы выяснить,
правы мы в своих предположениях или нет.
Обычно закон мы изучаем по плану, вот он представлен на слайде
(Приложение 1,
слайд 8):
1. Связь, между какими явлениями или величинами,
характеризующими явление, выражает данный закон
2. Формулировка закона
3. Опыты, подтверждающие справедливость закона
4. Применение закона на практике
– Обратите внимание на последний пункт плана и ответьте на
вопрос, для чего обычно мы применяем во время урока закон? (При
решении задач).
– Помогите мне сформулировать цель нашего урока (Приложение 1, слайд 9).
(Цель урока: научиться решать задачи на закон сохранения
импульса.)
– Для успешного достижения цели нам необходимо выделить этапы
работы.
– Как выдумаете, что необходимо знать для того, чтобы решить задачу
по данной теме. (Понятия: Импульс тела. Импульс силы. Закон
сохранения импульса. План решения задач.)
– Предложите этапы достижения цели. (Учащиеся предлагают
возможные этапы)
Этапы достижения цели (Приложение 1, слайд 10):
1. Изучить понятия: Импульс тела. Импульс силы.
2. Изучить закон сохранения импульса
3. Составить алгоритм решения задач по теме «Закон сохранения
импульса».
– Для преодоления первого этапа необходимы источники информации.
Как вы думаете, какими источниками информации вы можете
воспользоваться, чтобы изучить понятия «Импульс тела» и «Импульс
силы». (Обсуждение)
– Предлагаю возможные источники информации (Приложение 1, слайд
11):
- Ваши знания курса физики 9 класса
- Сосед по парте, который сдавал экзамен по физике
- Учебник
- Старая тетрадь по физике за 9 класс
- Интернет
3. Изучение нового материала
– Для продуктивной работы используйте любой источник
информации и карту, где есть опорные вопросы. (Даётся время на
самостоятельную работу).
– Вопросы для организации самостоятельной работы представлены в
технологической карте. После работы проводится фронтальная
проверка.
– Выберите, какую систему тел называют замкнутой (информация в
технологической карте):
- Система тел, для которой равнодействующая внешних сил равна нулю;
- Система тел, для которой равнодействующая внешних сил не равна нулю;
- Система тел, в которой два или несколько тел взаимодействуют только между собой.
– Для преодоления второго этапа воспользуемся информацией с карты. Перед вами три формулировки закона сохранения импульса выберите, пожалуйста, наиболее удобную формулировку для решения задач (Приложение 1, слайд 12).
| «количеством движения… никогда не увеличивается, не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько же своего движения, сколько его сообщает» | Если сумма внешних сил равна нулю, то импульс системы сохраняется | Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел |
– Мы переходим к следующему этапу составлению алгоритма решения задач, для этого воспользуемся несколькими способами нахождения информации:
Интернет
Физическая модель «упругого удара шаров» на
компьютере
Задание двум ученикам найти алгоритм в Интернете. Учащимся
выдаётся индивидуальное задание №1 из приложения 2 и флешпамять для
переноса найденной информации на компьютер с проектором.; для
наиболее сильных учеников, владеющих информацией по данной теме –
индивидуальная работа с компьютерной моделью «Соударение упругих
шаров» (Приложение
3).
Совместная работа с учащимися, по выводу алгоритма решения задач,
используя модель «упругого удара шаров» в демонстрационном
варианте. С помощью этой модели мы сможем рассмотреть упругий и
неупругий удары двух тел, задать массы взаимодействующих тел и их
скорости, а так же автоматически получить их импульс до и после
взаимодействия.

Рисунок 1
– Перед вами таблица (см. технологическую карту) в
неё мы будем заносить условие задачи, чтобы решить сразу несколько
вариантов:
Обсуждаем, какие тела взаимодействуют, можно ли их назвать
замкнутой системой тел, оформляем рисунки в технологической карте,
определяем знак проекций импульсов тел до и после
взаимодействия.
До взаимодействия тел: После взаимодействия тел:

Рисунок 2
Заполняем таблицу с помощью модели и делаем выводы (в ходе решения формулируем и записываем этапы алгоритма решения задач на закон сохранения импульса).
Образец заполнения таблицы:
| Вариант | Вид соударения | m1 кг | m2 кг |
До удара |
После удара |
До удара |
После удара |
||||||
| v1 м/с | v1 м/с | P1, м/с | P2 м/с | P1 кг м/с | P2 кг м/с | P1' кг м/с | P2' кг м/с | ||||||
| 1 | Упругое | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | – 1 | 0 | – 1 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 3 | 1 | 1 | – 2 | 0 | 1 | – 3 | – 2 | – 2 | 0 | – 2 | |
| 3 | 1 | 1 | 2 | 1 | – 1 | 2 | 2 | – 1 | 1 | – 1 | 2 | 1 | |
| 4 | Неупругое | 1 | 1 | 2 | 1 | 0,5 | 0,5 | 2 | – 1 | 1 | 0,5 | 0,5 | 1 |
Обсуждаем алгоритм решения задач с другими группами
учащихся:
Смотрим через проектор информацию найденную учащимися в
Интернете;
Уточняем, что проекции в более сложных задачах необходимо
определять на две Оси Ох и Оy (как у учащихся в индивидуальном
задании).
Алгоритм (Приложение 1, слайд 13):
1.Определить какие тела входят в систему и замкнута ли она
2.Выполнить рисунки до и после взаимодействия, расставить на них
направление импульса.
3.Записать закон сохранения импульса в векторной форме.
4.Найти проекцию закона на ось Ох.
5. Выразить необходимую величину.
6. Произвести числовой расчет.
4. Закрепление и уточнение знаний
Решаем задачи на закрепление изученной темы (Приложение 1, слайды 14,
15), если есть время ещё задачу в технологической карте.
В конце урока возвращаемся к решению задач из мультипликационных
фрагментов (Приложение
1, слайды 16, 17), обсуждаем невыполнение закона
сохранения импульса т. к. до взаимодействия импульс равен нулю, а
после взаимодействия нет. В качестве ответа на задачу из
мультфильма « Приключения капитана Врунгеля» можно привести фильм о
реактивном движении (Приложение
1, слайд 18). И попросить найти дома примеры
реактивного движения в природе и технике.
5. Рефлексия, информация о домашнем задании
Подводя итоги урока, предлагаем учащимся ответить на вопросы по рефлексии (Приложение 1, слайд 19 или технологическую карту).
6. Домашнее задание (Приложение 1, слайд 20):
- §42, Рассмотреть ПРЗ стр.117.
- Упр. 8 (1, 2, 3), по желанию подготовить сообщения о примерах реактивного движения в природе и технике.
Литература:
- А. А. Харитонова История физики учебное пособие – Саранск 2003.
- Бурмакина В.Ф., Зелман М., Фалина И.Н. Большая семерка (Б7) Информационно-Комуникационно-Технологическая компетентность. Методическое руководство для подготовки к тестированию учителей. – М.2007.
- А.Е. Марон, Е.А. Марон Дидактические материалы Физика 10 класс. – Москва «Дрофа» 2005.
- Под редакцией профессора Б. И. Спасского. Хрестоматия по физике. – Москва “Просвящение”1987.