Урок физики: "Закон сохранения импульса" (8-й класс)

Разделы: Физика

Класс: 8

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?

  • на 2 кг • м/с меньше;
  • на 2 кг • м/с больше;
  • импульсы равны.

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.