Конспект уроку "Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу тіла".

9 клас, фізика.

Тема: Взаємодія тіл. Імпульс. Закон збереження імпульсу. (слайд1)

Завдання:

• Знати поняття імпульсу тіла, імпульсу сили.
• Формулювати закон збереження імпульсу.
•    Наводити приклади застосування фізичних знань у сфері матеріальної й духовної культури; прояви і наслідки фундаментальних взаємодій, універсальний характер законів збереження в природі.
• Розв'язувати задачі з урахуванням теоретичних знань.

Підручник для 9 класу, за редакцією  В.Г. Бар`яхтара, С.О. Довгого.,

підручник для 9 класу, за редакцією  Т.М.Засєкіної, Д.О.Засєкіна.

ТЕОРЕТИЧНИЙ БЛОК

1. Імпульс тіла. Імпульс сили

Закони руху дозволяють вирішувати задачі механіки, якщо відомі сили, прикладені до тіл. Але в багатьох випадках закони руху не можна використовувати для вирішення завдань саме тому, що невідомі сили.

Для опису подібних ситуацій в механіці введена спеціальна величина, значення якої не змінюється при взаємодії тіл: імпульс тіла.

Історична довідка. Поняття імпульсу було введено в фізику французьким вченим Рене Декартом (1596 - 1650 рр), який назвав цю величину «кількістю руху»: «Я приймаю, що у всесвіті .... є відома кількість руху, яки ніколи не збільшується, не зменшується, і, таким чином, якщо одне тіло приводить у рух інше, то втрачає стільки свого руху, скільки його надає ».(слайд 2)

Замкнена система тіл. Декілька тіл, що взаємодіють одне з одним, утворюють систему тіл. Сили, які характеризують взаємодію тіл системи між собою, називають внутрішніми силами системи. (слайд 3)

Систему вважають замкненою, якщо зовнішні сили, які діють на систему, зрівноважені або набагато менші від внутрішніх сил системи.

                                   

Імпульс тіла. (слайд 4)

 Імпульс тіла (кількість руху)— це векторна величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість і збігається за напрямом з напрямом швидкості.

                          

• - імпульс тіла

[p] = [m] · [ν] = 1 кг · 1 м/с = 1 кг·м/с .

 Схема « Співвідношення між імпульсом сили і імпульсом тіла» 

1. ІІ  закон Ньютона	(1)
2. Формула прискорення	(2)
3. Підставляємо формулу (1) в формулу (2)
4. Розкриваємо дужки і переносимо час t в ліву частину рівняння
5. Отримуємо співвідношення між імпульсом сили і імпульсом тіла.   Імпульс сили дорівнює зміні імпульсу тіла. Рівняння (3) є рівнянням ІІ закону Ньютона в імпульсній формі.	(3)

Чим більша сила, яка діє на тіло, або чим більшою є тривалість дії цієї сили, тим сильніше тіло змінить швидкість свого руху. (слайд 5-6)

     

p = mv –імпульс тіла після взаємодії

p0 = mv0 – імпульс тіла до взаємодії

 

 

Імпульс сили – це векторна фізична величина, яка дорівнює добутку сили на час її дії. (слайд 7)

 

     - імпульс сили

Одиниця імпульсу сили в СІ – ньютон·секунда (Н·с)

ІІ закон Ньютона: Зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили, яка спричинила цю зміну: 

 

Якщо імпульс тіла змінюється за дуже короткий інтервал часу, то виникають великі сили (удар, поштовх, зіткнення). Щоб уник­нути завеликих сил, необхідно збільшувати час дії сили.

2.   Закон збереження імпульсу (слайд 8)

Імпульс володіє цікавою і важливою властивістю, яке є у небагатьох фізичних величин - це властивість збереження.

  Розглянемо систему тіл, які взаємодіють лише один з одним і не взаємодіють з іншими тілами. Таку систему тіл називають за­мкнутою.

                          

У замкненій системі тіл векторна сума імпульсів тіл до взаємодії дорівнює векторній сумі імпульсів тіл після взаємодії.

 

                      

Схема «Вивід закона збереження импульсу»

1. За ІІІ законом Ньютона два тіла взаємодіють один з одним з силами, рівними за модулем і протилежними за напрямком.
2. За ІІ законом Ньютона
3. Формула прискорення
4. Підставляємо формулу прикорення в формулу (1)
5. Після скорочення на час t і розкриття дужок отримуємо
6. Перенесемо в ліву частину рівняння вектори імпульсів тіл до взаємодії, а в праву частину - вектори імпульсів тіл після взаємодії.	Це рівняння називається законом збереження імпульсу тел.

 

Пружний і непружний удари. (слайд 9-10)

*При пружному ударі двох тіл, обидва тіла набувають нові швидкості.

                            

*При непружном ударі тіла з`єднуються та після удару рухаються разом.

                          

 

3.Застосування закону збереження імпульсу(слайд 11)

Закон збереження імпульсу виконується тільки для замкненої системи тіл;

Якщо на систему діють зовнішні сили, які не зрівноважені або дією яких не можна знехтувати, то сумарний імпульс системи змінюється – ця зміна дорівнює сумарному імпульсу зовнішніх сил.

          

Ґрунтуючись на законі збереження імпульсу були побудовані перші ракети, запущені супутники, цей закон лежить в основі проектування літакових двигунів і різної іншої техніки.

 

ПРАКТИЧНИЙ БЛОК

4.  Закріплення матеріалу

Алгоритм розв’язування задач: (слайд 12)

• 1. Записати умову, дотримуватися системи СІ.
• 2. Схематично показати векторні величини підчас взаємодії тіл до і після взаємодії.
• 3. Записати для даного завдання закон збереження імпульсу в векторній формі.
• 4. Знайти проекції швидкостей на вісь ОХ.
•  5. Замінити вектори швидкостей їх проекціями і записати закон збереження імпульсу в скалярній формі.
• 6. З отриманого рівняння знайти шукану величину.
• 7. Зробити перевірку формули за одиницями виміру.

Задача. (слайд 13)

1. Із гармати, встановленої на гладенькій горизонтальній поверхні, горизонтально випущено снаряд зі швидкістю 100 м/с. Якої швидкості руху набуде гармата після пострілу, якщо маса снаряда дорівнює            20 кг, а маса гармати — 2 т?

 

 

2. Скласти задачу та розв’язати її . (слайд 14)

                   

Перевір себе: (слайд 15-16)

1. Човен наблизився до берега, а людина в човні, не дочекавшись, коли човен пришвартують, встала та пішла вперед — у результаті човен відпливає від берега назад (рис. 3). Поясніть цю ситуацію з погляду закону збереження імпульсу.

 

2. Барон Мюнхаузен стверджував, що витягнув сам себе з болота за волосся. Пояснити неможливість цього  з погляду закону збереження імпульсу.

 

            

 

БЛОК КОНТРОЛЮ

Запитання для самоконтролю

1. Яка величина зберігається в процесі взаємодії двох тіл?

2.Як змінюється імпульс тіла, коли на нього діє сила?

3.Чи на однакову відстань можна кинути камінь уперед :

                          а) стоячі на землі;

                          б) стоячи в ковзанах на льоду?

4.Чому в разі удару виникають великі сили?

 

Тести

1. Як направлений імпульс тіла?

А) збігається з напрямком швидкості

Б) направлений протилежно до швидкості

В) він не має напрямку

 

2. Яке тіло має найменший імпульс? 

А) тіло масою 1 кг

Б) тіло масою 2 кг

В) тіло масою 3 кг

 Г) тіло масою 4 кг

 Д) тіло масою 5кг

 

3. Яке тіло має найбільший імпульс? 

А) тіло масою 1 кг

 Б) тіло масою 2 кг

 В) тіло масою 3 кг

 Г) тіло масою 4 кг

 Д) тіло масою 5кг

4. Закон збереження імпульсу виконується для: 

А)  тіл, що складають замкнену систему й взаємодіють тільки із силами тертя

 Б) тіл, що складають замкнену систему й взаємодіють тільки із силами тяжіння та пружності

 В) будь-яких тіл

 Г) тіл, що складають замкнену систему й взаємодіють із будь-якими силами

5. Принцип реактивного руху ґрунтується на: 

А) законі збереження енергії

 Б) законі збереження маси

 В) законі збереження імпульсу

 Г) законі всесвітнього тяжіння

6. На тіло діють три сили. Вектор імпульсу має напрям: 

А) сили F₁

Б) сили F2

В) сили F3

Г) рівнодійної сил

7. Кулька масою 500 г рівномірно котиться зі швидкістю 2 м/с. Чому дорівнює імпульс тіла? 

А) 1000               Б) 100             В) 10               Г) 1

8. Назвіть одиницю вимірювання імпульсу 

А) кг·м/с              Б) м/с              В) кг/м/с           Г) м/с·кг

9. Як записується закон збереження імпульсу?

А) 

Б) 

В) 

 Г)

 

Домашнє завдання: (слайд 17)

1. Підручник для 9 класу, за редакцією  В.Г. Бар`яхтара, С.О. Довгого.

Опрацювати § 36,

Виконати вправу 36 (1,2,3).

Відповісти на контрольні запитання с. 229,

 

2. Підручник для 9 класу, за редакцією  Т.М.Засєкіної, Д.О.Засєкіна.

Опрацювати § 52,

Виконати вправу 30 (1,2,3,4).

Відповісти на контрольні запитання с. 234,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Короткий виклад теоретичного матеріалу. Опорні терміни та поняття теми. Схеми, таблиці.

Посилання на відеоролики, презентації тощо (уважно переглянути, вибрати найкраще, відредагувати за потреби, перевірити грамотність, можна використати своє)

ДОДАТКОВО (Інші матеріали за потреби)

Корисні посилання для більш глибокого засвоєння та опрацювання теми.

ПРАКТИЧНИЙ БЛОК

Завдання для закріплення (не більше 3). Обираємо ті, що допоможуть сформувати навички, бажано з можливістю самоперевірки.

БЛОК КОНТРОЛЮ

1. Запитання для самоконтролю і перевірки теоретичного матеріалу (не більше 6, можна з підручника).
2. 12 тестових питань для перевірки засвоєння опрацьованого матеріалу (тести у Word або онлайн – заходимо за посиланням).