Закон збереження імпульсу: План-конспект уроку фізики

Полтавський державний педагогічний університет

ім. В. Г. Короленка

кафедра фізики

План-конспект уроку

на тему:

„Закон збереження імпульсу”

Виконала студентка

фізико-математичного

факультету

групи Ф-42

                               Борисенко Надія

Методист:

Іванко В.В.

Полтава 2005

План-конспект уроку

Тема: Закон збереження імпульсу.

Мета: вивчити і закріпити поняття про імпульс тіла та імпульс сили, а також застосувати до аналізу явищ взаємодії тіл; добитися засвоєння учнями формування закону збереження імпульсу;

формувати фундаментальні знання про елементарні фізичні поняття як маса тіла, швидкість, імпульс та ін.;

виховати у учнів повагу до вчителя, допомогти їм усвідомити важливість предмету для подальшого вивчення фізики та взагалі для всебічного розвитку.

Обладнання: динамометр, кульки, візок, жолоб.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

План

1.  Організаційний момент. (3 хв.)

2.  Перевірка домашнього завдання. (7 хв.)

3.  Вивчення нового матеріалу. (15 хв.)

4.  Закріплення вмінь та навичок. (15 хв.)

5.  Підсумок і завдання домашнього завдання. (5 хв.)

Хід уроку

І. Перевірка присутніх. Оголошення теми і завдання уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Запитання до класу:

·  Що називається імпульсом тіла (одиниці вимірювання)?

·  Що називається імпульсом сили?

·  Сформулювати ІІ-й закон Ньютона?

ІІІ. На минулому уроці ви познайомилися  одним з основним понять механіки — імпульсом сили. Імпульс у перекладі з латинської мови означає „поштовх”, „удар”. Ефекти, що спричинені ударом, завжди викликали подив. Чому важкий молот, котрий лежить на шматку заліза, лише притискає його до опори, а той же молот, при ударі об залізо змінює його форму.

Вчитель: Чи можуть різні за масою тіла мати однаковий імпульс?

Учень: Різні тіла за масою можуть мати однаковий імпульс, наприклад, якщо маса одного в три рази менша, то швидкість його має бути більша в три рази.

Вчитель: Що ще потрібно сказати про швидкості тіл з однаковими імпульсами?

Учень: швидкості таких тіл мають співпадати, бо імпульс тіла — вектор, що співпадає за напрямом з вектором швидкості.

Вчитель: Групи тіл, рух яких розглядається одночасно і разом, в механіці називається механічною системою тіл.

      Розглянемо систему з двох тіл масами m1 i m2, що рухається з швидкостями v₀₁ і v₀₂ на зустріч. Так як швидкість першого більша за модулем, чим швидкість другого, і напрямлені вони вздовж однієї прямої в один бік, то через деякий час наступить їхня взаємодія.

      Будемо вважати, що ці тіла — матеріальні точки, тому початки векторів сил, що діють на тіла, розмістимо в центрі тіл. За ІІІ-м законом динаміки Ньютона сили взаємодії двох тіл однакові за значенням і протилежні за напрямом.

Час взаємодії для обох тіл однаковий:

t₁=t₂₌t

Через це імпульси тіл, що діють на взаємодіючі тіла, теж будуть однаковими.

Виразивши імпульси сил через імпульси тіл, дістанемо:

, звідси

, або

 —

векторний запис закону збереження імпульсу.

Якщо два тіла взаємодіють лише одне з одним, то сума їхніх імпульсів до взаємодії і після залишається однаковою.

У замкненій системі векторна сума імпульсів тіл за будь-яких взаємодій залишається сталою. Група об’єднаних за спільною ознакою тіл, на які не діють інші тіла або дія яких невідчутна, називається замкненою системою (ізольованою).

Розглянемо задачу:

      З човна масою 200 кг, який рухається з швидкістю 1 м/с, стрибає хлопчик, що має масу 50 кг, у горизонтальному напрямі. Яка швидкість човна після стрибка хлопчика, якщо він стрибає: а) з корми в бік протилежний напряму човна з швидкістю 4 м/с; б) з носу за ходом руху човна з швидкістю 2 м/с; в) з носу за ходом руху човна з швидкістю 6 м/с.

 

Розв’язання

В початковий момент часу швидкості хлопчика і човна однакові, тому

P_1x=(m₁+m₂)v_1x;    →    P₁=(m₁+m₂)v₁;

а) швидкість хлопчика спрямована проти швидкості човна:

  → 

     p₁=p₂, тому

б) Швидкість спрямована однаково:

  →  ; тому

в) , тобто човен попливе в протилежний бік.

Відповідь: а) 2.25 м/с; б) 0.75 м/с; в) -0.25 м/с.

IV. Домашнє завдання: п. 42-43.

Висновок: після проведення уроку було вивчено новий матеріал на тему „Закон збереження імпульсу” і закріплено тему шляхом розв’язання ключової задачі, закріплено поняття про імпульс тіла та імпульс сили.

Література

1.  Є.В.Коршак, О.І. Ляшенко. Фізика 9 кл. – К.; Ірпінь: ВТФ „Перун”, 2004.

2.  А. И. Бугайов. Методика преподавания физики в средней школе. -  М.: Просвещение, 1981.