Уроку

Скачати 115.29 Kb.

Назва	Уроку
Дата	24.10.2013
Розмір	115.29 Kb.
Тип	Урок

bibl.com.ua > Інформатика > Урок

Тема уроку: Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу.

Реактивний рух

Методична тема: Використання ІКТ як складової особистісно- зорієнтованого навчання

Мета уроку:

навчальна : ввести поняття «імпульс тіла»; навчити застосовувати їх до аналізу явища взаємодії тіл в найпростіших випадках; домогтися засвоєння учнями формулювання закону збереження імпульсу;

розвиваюча: розвивати життєву компетентність учнів шляхом ознайомлення з практичним застосуванням закону збереження імпульсу; формувати вміння аналізувати, встановлювати зв’язки між елементами змісту раніше вивченого матеріалу з основ механіки; виробляти навички пошуково-пізнавальної діяльності, здатність до самоаналізу;

виховна: виховувати патріотичні почуття учнів, стимулювати бажання постійно поповнювати свої знання; підтримувати інтерес до предмета.
Тип уроку: урок засвоєння нових знань
Міжпредметні зв̕язки: українознавство, спеціальна технологія для судно- корпусників-ремонтників, математика, біологія.
Методи роботи: проблемно-пошуковий, дослідницький.
Форми роботи: навчальна лекція з елементами бесідами, віртуальний демонстраційний експеримент, моделювання за допомогою комп’ютера, робота з підручником, розв’язування розрахункових задач (фронтально та індивідуально), виконання творчих завдань.
Обладнання: ППЗ «Бібліотека електронних наочностей», комп’ютер, мультимедійний проектор, підручник Фізика-10 В. Сиротюк В. Баштовий, опорний учнівський конспект, портрети В.П.Глушка, К.У.Ціолковського, С.П.Корольова, Ю.В.Кондратюка, О.Д.Засядька, М.І.Кибальчика.
План уроку

Організаційна частина-1хв

Актуалізація опорних знань учнів-3хв

Мотивація навчальної діяльності-1хв

Оголошення теми уроку-1хв

Пояснення нового матеріалу-20хв

Закріплення нового матеріалу-15хв

Підсумки уроку-3хв

Домашнє завдання-1хв

Хід уроку

Організаційна частина

Вітання , звітування командира про відсутніх, зосередження уваги учнів, психологічне налаштування на урок.

Актуалізація опорних знань учнів

Прийом «Сенкан» (з французької – «п’ять» - творча робота, що передбачає характеристику предмета чи поняття) Викладач демонструє на прикладі слова «фізика», а учням пропонує: І варіант – «маса», ІІ варіант – «сила»

Назва	Фізика	Маса	Швидкість
Ознака (який?)	Цікава	Впливова	Мінлива
Дія (що робить?)	Розкриває секрети природи	Визначає інертність тіла	Характеризує рух
Речення	Мені цікаво вивчати фізику	Маса тіла в 10 разів менша ніж вага	Я не вмію швидко бігати
Асоціація (іменник)	Наука	Інертність	Темп

Прийом «Завершіть речення»:

а) Сила, що діє на тіло, дорівнює добутку …

б) Прискорення, яке отримує тіло під дією сили, дорівнює …

в) Причиною зміни швидкості тіла є …
3. Мотивація навчальної діяльності

Якщо на вас котиться іграшковий візок, ви можете зупинити його ногою, а якщо на вас котиться справжня вантажівка? Чому?
Як ви вважаєте, чим схожі медуза, кальмар, ракета, «скажений огірок»?
Людина вистрибує на берег із човна, а човен трохи відпливає від берега. Чому?

Оголошення теми уроку, формулювання мети та завдань разом з учнями. $f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6212.jpg$ $f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6214.jpg$

Пояснення нового матеріалу

Імпульс тіла
Закон збереження імпульсу тіла
Реактивний рух
Застосування реактивного руху в техніці
Приклади реактивного руху в природі

На попередніх уроках ви бачили, що закони руху дають змогу розв’язувати задачі механіки, коли відомі сили, прикладені до тіл. Може здатися, що на цьому можна було б закінчити вивчення механіки. Проте в багатьох випадках закони руху не можна використати для розв’язування задач саме через те, що невідомі сили. Наприклад, коли доводиться розглядати зіткнення двох тіл – зіткнення автомобілів, вагонів або більярдних куль, важко визначити значення сил, які виникають при цьому.

У таких випадках для розв’язування задачі застосовують наслідки із законів руху. При цьому з’являються нові величини замість сил і прискорень. Однією з них є імпульс .

Поняття імпульсу було введено у фізику французьким вченим Рене Декартом (1596-1650 р.), який назвав цю величину “кількістю руху”: “Я приймаю, що у всесвіті є відома кількість руху, який ніколи не збільшується, не зменшується, і, таким чином, якщо одне тіло приводить в рух інше, то втрачає стільки свого руху, скільки його надає”. Декарт встановив закон збереження кількості руху, однак він не ясно уявляв собі, що кількість руху є векторною величиною. Поняття кількості руху уточнив голландський фізик і математик Гюйгенс, який, досліджуючи удари куль, довів, що при їх зіткненні зберігається не арифметична сума, а векторна сума кількості руху.
Формулу другого закону Ньютона можна записати інакше, коли пригадати, що прискорення характеризує швидкість зміни швидкості:

.

Підставивши цей вираз до формули другого закону Ньютона, дістанемо:

Тут υ-υ₀– зміна швидкості, t – час, за який ця зміна відбулася. Однак t – це також час дії сили, бо швидкість змінюється тільки під дією сили

Запишемо формулу у такому вигляді:

У правій частині цієї рівності стоїть зміна величини   – добутку маси тіла на його швидкість. Ця величина має особливу назву – імпульс тіла і позначається буквою р: імпульсом тіла називається величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. (слайд 4)

Формула (2) – це просто інакше записаний другий закон Ньютона. Вона дає змогу сформулювати його інакше, ніж ми це робили раніше: внаслідок дії сили змінюється імпульс тіла. Зміна імпульсу дорівнює добутку сили, прикладеної до тіла, на час її дії. А це означає, що одна й та сама сила за однаковий час спричиняє у будь-якого тіла ту саму зміну імпульсу, бо до лівої частини рівності (2) маса не входить. Імпульс тіла р=mυ  – величина векторна. Вектор імпульсу тіла напрямлений так само, як і вектор швидкості. З формули (2) випливає, що імпульс тіла вимірюється в кілограм-метрах за секунду (кг·м /с).
Закон збереження імпульсу. Імпульс має цікаву й важливу властивість, яка характерна лише для не багатьох фізичних величин. Це – властивість збереження.
У чому вона полягає?

Властивість збереження – це властивість залишатися незмінним. Саме така властивість імпульсу тіл. Вона стосується випадку коли, коли два або більше тіл взаємодіють одне з одним, але на них не діють зовнішні сили. Така група тіл, або як кажуть, система тіл, називається замкненою:

Замкнена система тіл – це сукупність тіл, що взаємодіють між собою, але не взаємодіють з іншими тілами.
$f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6223.jpg$

Давайте разом проаналізуємо малюнки №123 і №124, що зображені на сторінці 145 підручника. На горизонтальну поверхню поставлено два візки однакової маси m. До торця одного візка прикріпимо пластилінову кульку і до обох візків на торцях прикріпимо пружині буфери. Нехай спочатку візки повернені один до одного торцями без пружин. Надамо обом візкам однакових за модулем швидкостей назустріч один одному. Візки зустрінуться, пластилін скріпить їх і вони зупиняться. Результати досліду легко зрозуміти. Два візки, що стикаються, – це система двох взаємодіючих тіл. Її можна вважати замкненою системою, оскільки дія на візки інших тіл – землі та опори – компенсовані. До зустрічі імпульси обох візків за модулем однакові, а за напрямом протилежні. Отже , сума імпульсів обох візків дорівнює нулю. Під час зіткнення візки взаємодіють, тобто діють один на одного з деякими силами, рівними за модулем і протилежними за напрямом (третій закон Ньютона). Тому імпульс кожного з візків змінився. Проте сума імпульсів залишилась такою самою, тобто дорівнює нулю – адже візки зупинилися. Повернемо візки так, щоб вони були звернені один до одного пружинними буферам. Повторивши дослід, переконаємося в тому, що після зіткнення візки роз’їдуться в протилежні боки з однаковими за модулем, але протилежними за напрямом швидкостями. Отже, під час взаємодії імпульси візків знову змінилися, проте сума імпульсів, як і раніше, дорівнює нулю, тобто вона зберігається. Маси і швидкості тіл можуть бути також різними. Не слід вважати, що загальний імпульс системи тіл зберігається тільки тоді, коли він дорівнює нулю.
Демонстрація відеофрагментів №3 і №8 ППЗ «Бібліотека електронних наочностей».

$f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6224.jpg$ $f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6225.jpg$

Нехай маси візків неоднакові: маса лівого візка дорівнює m₁, правого – m₂. Нехай і швидкості, надані візкам, будуть різні –  υ₁ у лівого і   – υ₂ у правого. Отже, до зіткнення імпульс лівого візка був m₁υ₁, правого – m₂υ₂. Під час зіткнення на лівий візок подіяла деяка сила F₁, на правий – сила F₂, що дорівнює їй за модулем, але протилежна за напрямом. Час t дії обох сил однаковий. Внаслідок дії сил швидкості обох візків змінилися. Нехай швидкість лівого дорівнює υ₁’, правого υ₂’. Змінилися, звичайно, також імпульси візків.

Запишемо для кожного візка рівняння і додамо почленно ці рівності:

.
У лівій частині рівності стоїть сума імпульсів обох візків до зіткнення, у правій – сума імпульсів тих самих візків після взаємодії. Імпульс кожного візка змінився, проте сума імпульсів залишилась незміною.

Коли взаємодіють не два, як у наших прикладах, а багато тіл, то можна, застосувавши до кожного з них формулу (2), довести, що і в таких випадках сума імпульсів замкненої системи взаємодіючих тіл не змінюється (зберігається).

У цьому й полягає закон збереження імпульсу:
геометрична сума імпульсів тіл, що утворюють замкнену систему, залишається сталою під час будь-яких рухів і взаємодій тіл системи.

(слайд 5)

У природі й техніці ми часто зустрічаємося із системами тіл, які можна вважати замкненими. Такими системами є гвинтівка і куля в її стволі, гармата і снаряд, оболонка ракети і паливо в ній, Сонце і планети, Земля та її супутник. І щоразу, коли під дією сил взаємодії змінюється імпульс одного з тіл системи, змінюються також імпульси інших тіл, проте завжди так, що загальний імпульс усіх тіл залишається незмінним.

Якщо система тіл не замкнена. Незамкнена система тіл – це система тіл, що взаємодіють між собою, на яку крім того, діють також якісь зовнішні, “сторонні” для системи тіла, зовнішні сили. В такому разі загальний імпульс системи не зберігатиметься, він змінюватиметься. А зміна імпульсу дорівнює імпульсу тієї сили, що прикладена до системи. Ковзаняра, який стоїть на льоду, може змусити зрушити з місця (змінити імпульс) поштовх його товариша. Проте якщо ковзаняр тягнутиме однією своєю рукою другу, то це не змінить його імпульс.

Цікавим і важливим прикладом практичного використання закону збереження імпульсу є реактивний рух. Реактивним називають рух тіла, який виникає внаслідок відділення від тіла з певною швидкістю деякої його частини.

$f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6218.jpg$ $f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6226.jpg$

Розгляньте мал.125 на 146 сторінці підручника і разом прокоментуємо завдяки чому ракета рухається? Пальне при запуску ракети спалюється і перетворюється на газ високого тиску і високої температури. Внаслідок високого тиску цей газ з великою швидкістю виривається з сопла ракети. Оболонка ракети рухається при цьому в протилежний бік. Проаналізувавши формулу 2.36, робимо висновок, що швидкість руху оболонки ракети тим більша, чим більша швидкість витікання газу і чим більше відношення маси пального до маси оболонки.

Розглянемо застосування закону збереження імпульсу в техніці і природі. (слайди 6 -10)

Короткочасна взаємодія тіл(удар) може бути двох видів: пружний і непружний. (слайди 11 -12)

Демонстрація моделей №12 і 13 ППЗ «Бібліотека електронних наочностей».

Інженери вже створили двигун, подібний двигуну кальмара. Його називають водометом. Вода в ньому набирається в камеру, а потім викидається з неї через сопло, а судно рухається в протилежний воді бік. Воду в камеру накачують за допомогою бензинового чи дизельного пального(1).

Закріплення нового матеріалу.

Метод-тест «Так-Ні»:

1) Імпульсом тіла називається величина, що дорівнює різниці маси тіла та його швидкості?

2) Імпульс тіла може дорівнювати нулю?

3) Вектор імпульсу направлений так само як вектор швидкості?

4) Чи можна сказати що імпульс тіла не змінюється, коли сума сил, прикладених до нього дорівнює нулю?

5) Замкнена система тіл – це сукупність тіл, що взаємодіють між собою, та з іншими тілами?

6) Геометрична сума імпульсів тіл, що утворюють замкнену систему, залишається сталою під час будь-яких рухів і взаємодій тіл системи?
Розв’язування задач

№№ 208, 210, 212, 214, 216 сторінка 149 у підручнику.
$f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6238.jpg$ $f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6239.jpg$

Підсумки уроку

Рефлексія на навчальному рівні:

Ми знаємо …

Ми вміємо …

Ми застосовуватимемо …

Рефлексія на емоційному рівні «Світлофор»

Учні оцінюють свою діяльність на уроці, обираючи відповідний колір смужки:червоний – стриманий через невпевненість, жовтий – байдужий, зелений – активний.

$f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6242.jpg$ $f:\мои документы\мои рисунки\новая папка\img_6241.jpg$

Оцінювання роботи учнів на уроці з обґрунтуванням, поради та рекомендації.

Домашнє завдання:

Параграфи №33, 34, задачі №209, 211.
Підготувати повідомлення про використання повітряно-реактивних двигунів у ролі рушія на судні.

Використана література:

Е.Г. Логвінович Велика енциклопедія винаходів
Матеріали з вчительського журналу №4245 teacherjournal.com.ua

Схожі:

Уроку Тема уроку: Пристрої введення-виведення інформації. Структура і тип уроку повністю відповідають меті і завданням уроку, тобто науковий рівень уроку відповідає сучасним вимогам	Уроку. Прямокутна система координату просторі. Мета уроку: знайомство... В кінці уроку збираються учнівські зошити для перевірки їх ведення й виконання домашнього завдання
Уроку виробничого навчання Велигодська Л. С. чітко в доступній формі розкрила тему та мету уроку на всіх етапах структури уроку	Уроку; тема уроку не записується на дошці; мета уроку не узгоджується... «загравання» з учнями, намагання сподобатись, невміння знайти правильний тон; вживання пестливих слів
КОНСПЕКТ УРОКУ З ФІЗИКИ (10 КЛАС) Тема уроку Комп'ютер, мультимедійний проектор, презентація до уроку, програмне середовище «Жива фізика»	УРОКУ Тема уроку Методична мета уроку: Інтерактивне навчання учнів графічного представлення даних електронних таблиць засобами мультимедіа з використанням...
Уроку: урок засвоєння нових знань. КМЗ уроку Мета уроку: вивчити види впливу електричного струму на організм людини, особливості ураження електрострумом	Тема уроку. Зрізана піраміда. Мета уроку Мета уроку: вивчення властивості площини, яка перетинає піраміду і паралельна основі; формування поняття зрізаної піраміди
Уроку Тема уроку: Поняття про виробничий травматизм та професійні захворювання Мета уроку: Ознайомити учнів з основними причинами виробничого травматизм та професійних захворювань та їх наслідками	План-конспект уроку інформатики в 7 класі Тема уроку Тема уроку: Робота з текстовою інформацією. Призначення та основні функції текстового редактора. Текстові процесори. MS Word. Поняття...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання