Методическая разработка теоретического занятия по учебной дисциплине ОДП.17 ФИЗИКА тема: «Импульс материальной точки. Закон сохранения импульса».

Министерство здравоохранения Тульской области
Новомосковский филиал Государственного образовательного
учреждения среднего профессионального образования
«Тульский областной медицинский колледж»


Методическая разработка
теоретического занятия

по учебной дисциплине
ОДП.17 ФИЗИКА
тема: «Импульс материальной точки. Закон сохранения импульса».

для специальности 34.02.01 «Сестринское дело»
(базовый уровень среднего профессионального образования)





г. Новомосковск
2014 г
Рассмотрено на заседании Ц(П)К Утверждаю протокол №_ от «__»_______2014г Зам директора по УР Председатель Ц(П)К____________ ______(Т.П.Гришина)
«___»________ 2014г










Методическая разработка составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 34.02.01 «Сестринское дело»
Автор: Н.В. Сурикова, преподаватель высшей квалификационной категории учебной дисциплины «Физика».




Пояснительная записка
Данная методическая разработка составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по «Физике », по специальности 34.02.01 «Сестринское дело».
Методическая разработка предназначена для проведения теоретического занятия по теме: «Импульс материальной точки. Закон сохранения импульса». В методической разработке отображены цели , оснащение занятия, имеются этапы планирования занятия с описанием всех элементов урока, презентация к уроку. После изучения темы студенты должны знать определение понятий импульса материальной точки, импульса силы,
« замкнутая физическая система», « внешние силы», « внутренние силы»; формулировку закона сохранения импульса, его математическую запись, границы применения закона; признаки упругого и неупругого удара.
Студенты должны уметь применять полученные знания для решения физических задач на применение понятия «импульс материальной точки», закона сохранения импульса, определять общий импульс системы до и после взаимодействия тел, приводить примеры проявления закона сохранения импульса в природе и технике, описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов.
Цель методической разработки: помочь преподавателю более эффективно и рационально провести теоретическое занятие по данной теме, проверить и закрепить теоретические знания с использованием различных форм и методов контроля.
В организационном моменте дается тема, цель, план занятия, проводится мотивация , которая настраивает студентов на данную тему и важность этой темы.
Контроль исходного уровня знаний студентов проводится в виде индивидуальной работы( карточки) и фронтальная работа с группой , что позволяет за короткое время проверить опорные знания студентов, настроить на дальнейшую работу.
Изучение нового материала проходит в виде беседы и рассуждений в ходе проведения опытов, проблемных вопросов. Для закрепления материала подготовлены проблемные вопросы и задачи, тестирование , в результате которых проводится углубление знаний и умений.
И в конце подводится итог занятия, выставляется оценка за занятие. Преподаватель анализирует работу всей группы и каждого студента, комментирует ошибки, дается домашнее задание.
Методическая разработка содержит вопросы по теме, дидактический материал, объем домашнего задания, что позволяет наиболее полно закрепить данную тему и соответствует нормам ГОС.












Цель занятия: ввести понятие импульса материальной точки, определить понятия « замкнутая физическая система», « внешние силы», « внутренние силы»; сформировать понятие « импульс силы», сформулировать закон сохранения импульса, уточнить условия применения закона сохранения импульса, представить второй закон Ньютона в новой формулировке, совершенствовать навыки решения вычислительных и качественных задач.

Технологическая карта занятия №11

Дисциплина физика
Тема занятия «Импульс материальной точки.Закон сохранения импульса».

Вид занятия ( тип урока) – теория 2ч ( комбинированный).

Цели занятия:
Обучающая:
- введение понятий импульса материальной точки, импульса силы, найти взаимосвязь между действующей силой, временем ее действия и изменением скорости тела.
- определение понятий « замкнутая физическая система», « внешние силы», « внутренние силы»;
- сформулировать закон сохранения импульса, уточнить условия применения закона сохранения импульса, представить второй закон Ньютона в новой формулировке, совершенствовать навыки решения вычислительных и качественных задач.

2. Развивающая:
- содействовать развитию представления о целостной картине физического
явления;
- развивать мотивацию к изучению физики;
- способствовать развитию мыслительных способностей, учить
анализировать, сравнивать, делать выводы, ставить и решать проблемы.


3. Воспитательная:
- прививать интерес к физике через эксперименты и опыты;
- продолжить работу по формированию умений делать выводы из наблюдений;
- воспитать умение работать в группе, развивать сотрудничество, выслушать товарищей, уважать мнение других.

Межпредметные связи – математика, информатика, физика 9 класс, история, биология.
Обеспечение занятия:

Учебно-методические средства - методическая разработка для преподавателей по данной теме, учебное пособие по данной теме, вопросы и задачи теме, опорный конспект, таблицы, презентация, задания для внеаудиторной работы, вопросы для закрепления.
Назначение учебно-методических средств
Учебно-методические средства обучения помогают эффективно перерабатывать информацию, упражняться в приобретении и закреплении знаний, умений и навыков, позволяют индивидуализировать обучение с учетом умственных способностей каждого студента.

Литература:
Основная:
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Физика Учебник для 10(11) кл. М,2004г.
А.П.Рымкевич Сборник задач по физике. М, 2008г.
Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика. Учебник для 10 кл. – М., 2005 г.
Генденштейн Л.Э. Дик Ю.И. Задачник – М., 2009г.

Дополнительная:
1. Поурочные планы к учебнику по физике Г. Я. Мякишеву под редакцией И.И. Мокрова. Волгоград, 2004 г.
2. Л.Я. Кирик « Самостоятельные и контрольные работы» 2003г.
3. Поурочные планы к учебнику под редакцией В.А.Волкова, Москва. 2006 г
4. Ф.Е. Марон Дидактические материалы, Дрофа, .2002г
5. Ю.А. Сауров Модели уроков, Просвещение, 2005г.
В результате изучения темы
Студент должен знать:
- определение понятий импульса материальной точки, импульса силы,
« замкнутая физическая система», « внешние силы», « внутренние силы»;
- формулировку закона сохранения импульса, его математическую запись, границы применения закона;
- признаки упругого и неупругого удара.

Студент должен уметь:
- применять полученные знания для решения физических задач на применение понятия «импульс материальной точки», закона сохранения импульса;
- определять общий импульс системы до и после взаимодействия тел;
- приводить примеры проявления закона сохранения импульса в природе и технике, описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов.

В процессе изучения темы у студента формируются компетенции:
Базовые компетенции
- повышается уровень восприятия, осмысления и запоминания ;
- развитие логического мышления, памяти, речи, пространственного воображения;
- развитие творческих способностей , интереса к исследованию результатов полученных в результате эксперимента.

Общеучебные и профессиональные
- умения студентов работать в группах, обобщать, сопоставлять, проводить исследования;
- развитие познавательного интереса в процессе обсуждения проблемной ситуации при изучении нового материала;
- подведение итогов своей работы, анализ своей деятельности.

ПЛАН- ХРОНОКАРТА
1. Организационная часть – 2 мин.
2. Контроль исходного уровня знаний – 20 мин.
3. Активизация внимания студентов – 10 мин
4. Изучение нового материала– 25 мин.
5. Итоговый контроль ( закрепление материала) – 30 мин.
6. Подведение итогов занятия и задание на дом – 3 мин.
Этапы планирования теоретического занятия
Ход учебного
занятия
Содержание учебного
материала
Методы обучения
Средства обучения
Ориентировочная
дозировка времени
Задачи воспитания
и развития

1
2
3
4
5
6

Оргмомент
Разъяснение темы, постановка цели.
Информация
Рассказ
2 мин.
Сконцентрировать внимание и создать рабочую обстановку.

Проверка знаний студентов
(контроль исходного уровня знаний)
Фронтальная работа
Индивидуальные карточки- 6 чел.
Письменный текущий контроль.
Раздаточный материал.
20 мин.
Активизировать, систематизировать и закрепить знания студентов по предыдущей теме, необходимые для понимания и осмысления новых знаний;


Активизация внимания студентов
Установление межпредметных связей и связи с предыдущей темой; роль темы в общем курсе предмета.
Связь темы с применением ее в быту и технике.

Проблемный.
Беседа-сообщение, эксперимент.

10 мин.
Активизировать внимание; развивать у студентов интерес к более глубокому изучению предмета.


Изложение нового учебного материала
Объяснение нового материала в форме беседы, фронтального опроса , презентация.
Словесно-иллюстративный
конспект теоретического материала, раздаточный материал, презентация.
25 мин.
Создать условия для восприятия, осмысления и запоминания понятий;
способствовать развитию: памяти, логического мышления и аналитическим способностям студентов.


Закрепление материала
Фронтальный опрос, решение задач, самостоятельная работа, тест.
Практический и репродуктивный
конспект теоретического материала, приложения, работа в тетрадях, на доске.
30 мин.
Формировать умение выделять главное, коротко, быстро и четко излагать свои мысли;
способствовать воспитания внимательности, активности.


Подведение итогов занятия; задание на дом.
Выдача и разъяснение домашнего задания.
Словесный
Учебник, раздаточный материал.
3 мин.
Развивать у студентов интерес к более глубокому изучению предмета.



1. Организационная часть – 2 мин.
цель – мобилизация группы, воспитание дисциплины, мотивация и активизация занятия, ознакомление с планом занятия приветствие, внешний вид студента, подготовка класса, отметка отсутствующих, причины отсутствия.
2.Контроль исходного уровня знаний – 20 мин.

1.Индивидуальные карточки- 6человек










Задача1. Тело начинает тормозить имея скорость V 0 , при торможении тело проходит расстояние S за время t . Масса тела - m , коэффициент трения - µ, сила трения - Fтр , ускорение тела - a .
N варианта
V 0 ,м/с
S , м
t , с
µ
Fтр, Н
m, кг
а, м/с2

1
?
40
4
0,5
5000
?
?



Задача1. Тело начинает тормозить имея скорость V 0 , при торможении тело проходит расстояние S за время t . Масса тела - m , коэффициент трения - µ, сила трения - Fтр , ускорение тела - a .
N варианта
V 0 ,м/с
S , м
t , с
µ
Fтр, Н
m, кг
а, м/с2

2
15
?
5
?
?
700
3




Задача 2. Тело массой m движется по наклонной плоскости с углом наклона
· , Ускорение тела равно a , коэффициент трения - µ , на тело действует сила тяги - F . (При решении задачи учитывайте вверх или вниз движется тело.)

N варианта
m, кг
F,Н
µ

·
а, м/с2


1
?
0,86
0,3
30
1
вверх



Задача 2 . Тело массой m движется по наклонной плоскости с углом наклона
· , Ускорение тела равно a , коэффициент трения - µ , на тело действует сила тяги - F . (При решении задачи учитывайте вверх или вниз движется тело.)

N варианта
m, кг
F,Н
µ

·
а, м/с2


2
0,2
?
0,5
20
0
вниз




Задача 3. Два тела массами m1 и m2 подвешены на нерастяжимой нити через блок. Найти значения и направления ускорений грузов a1х и а2х и силу натяжения нити T.
N варианта
m1, кг
m2, кг
a1х, м/с2
а2х, м/с2
Т, Н

1
0,5
2
?
?
?





Задача 3. Два тела массами m1 и m2 подвешены на нерастяжимой нити через блок. Найти значения и направления ускорений грузов a1х и а2х и силу натяжения нити T.
N варианта
m1, кг
m2, кг
a1х, м/с2
а2х, м/с2
Т, Н

2
2
1
?
?
?




Индивидуальные карточки
Ответы:
1 задача.
20; 1000; 5
37,5; 0,3; 300

2 задача.
0,1
0,26

3 задача.
6; -6; 8
-3,3; 3,3; 14

2.Фронтальная работа с остальным классом:
1. Какие виды трения мы знаем? (трения покоя, скольжения, качения)
2.Каковы причины возникновения? Приведите примеры ( шероховатость поверхности; притяжение молекул; возникает при соприкосновении тел)
3.К какому типу сил относится силы трения?( сила трения относится к электромагнитным силам)
4.Как направлена сила трения? ( направлена против движения, определяется по формуле: F тр = 13 EMBED Equation.3 1415N)
5.От чего зависит сила трения? ( зависит от веса тела, чем больше вес, тем больше сила трения; зависит не только от состояния трущихся поверхностей, но и от относительной скорости движения тел. Она направлена противоположно относительной скорости соприкасающихся тел)
6.Как измерить силу трения? (динамометром)
7. От чего зависит коэффициент трения? ( зависит от того, из каких материалов сделаны оба тела, как обработаны их поверхности)
8. Как увеличить (уменьшить) силу трения? ( увеличить нагрузку, использовать специальные материалы; шлифование поверхностей, смазка, уменьшение нагрузки. Замена силы трения скольжения на силу трения качения)
3.Обсудить заполнение таблицы.
4. Какие пословицы и поговорки выбрали.
5. Творческие сообщения.

3. Активизация внимания студентов – 10 мин
Мы с вами рассмотрел три закона Ньютона – закона движения, научились решать задачи на применение этих законов. На данном уроке мы будем пользоваться следствиями из этих законов в которых вместо сил и ускорений пользуются понятиями импульс и энергия.
1.Сформулируйте второй закон Ньютона, приведите формулу, расшифруйте ее. 2.Сформулируйте третий закон Ньютона, приведите формулу, расшифруйте ее.
Пример№1. По наклонной плоскости скользит мешок с хлопком массой 2 кг, со скоростью 5с. В конце наклонной плоскости его легко остановить рукой.
? заменим этот мешок на массу 50 кг, движущейся со скоростью 5 м/с. Легко ли остановить такой мешок. Руками никак невозможно.
Пример№2. Пуля массой 9 г, летящая со скоростью 5 м/с может быть остановлена тонкой тканью или листом картона.
? увеличим скорость пули – 800 м/с. Ее нельзя остановить даже с помощью трех толстых досок.
Вывод: для характеристики движения недостаточно знать массу и скорость тела. Для характеристики механического движения вводят новую величину – импульс тела( количество движения).
В переводе с латинского импульс означает толчок.
4. Изучение нового материала– 25 мин.
Возьмем два шара и приведем их в движение. Под действием некоторой силы они придут в движение , столкнутся и разъедутся в разные стороны.

Как описать взаимодействие тел в данных опытах?
Удобно ли использовать для этого законы Ньютона?
1. Найдем взаимосвязь между действующей силой F, временем ее действия t, и изменением скорости тела.
Пусть на тело массой m, которое покоится, начинает действовать сила F. Тогда из второго закона Ньютона ускорение этого тела будет а. Причем:
13 EMBED Equation.3 1415
с другой стороны: 13 EMBED Equation.3 1415
Значит, подставив в первое выражение значение ускорения, получаем:
13 EMBED Equation.3 1415
или: 13 EMBED Equation.3 1415
Обозначим 13 EMBED Equation.3 1415
Произведение массы тела на его скорость называется импульсом тела.
Импульс р - векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости тела. Любое тело, которое движется, обладает импульсом.
Как любая физическая величина, импульс измеряется в определенных единицах: 13 EMBED Equation.3 1415
Если тело массой 1 кг движется со скоростью 1 м/с, это значит, что его импульс и равен единице.
Исторически, понятие импульса ввел Декарт, правда, величину 13 EMBED Equation.3 1415 он назвал «количеством движения».









13 EMBED Equation.3 1415- импульс тела до взаимодействия.
13 EMBED Equation.3 1415- импульс тела после взаимодействия.
13 EMBED Equation.3 1415- изменение импульса тела.
13 EMBED Equation.3 1415
Получив формулу 13 EMBED Equation.3 1415 и введя понятие «импульс тела», ничего не было сказано о смысле левой части.
Пример №3. На стекле лежит стальной шарик, если быстро пронесем магнит над ним, то шарик лишь едва колыхнется. Если медленно – шарик приходит в движение. Почему?
Пример №4. Лист бумаги на краю стола, на нем стоит стакан с водой. Если будем медленно тянуть лист, то стакан движется вместе с листом . Дернем быстро лист – стакан на прежнем месте. Почему?
Вывод: результат взаимодействия зависит не только от приложенной силы, но и от времени действия этой силы.
В физике произведение силы на время ее действия называют импульсом силы. Импульс силы всегда показывает, как изменяется импульс тела за данное время.
13 EMBED Equation.3 1415 - представляет собой второй закон Ньютона, записанный в начальном варианте самим Ньютоном.
13 EMBED PowerPoint.Slide.12 1415
Вывод: изменение импульса материальной точки пропорционально приложенной к ней силе и времени действия этой силы.










Следует пояснить, что далеко не все задачи в механике можно решить, используя законы Ньютона. К таким задачам можно отнести расчет скорости тел после соударения и расчет текущей скорости тела, у которого меняется масса.
Опыт по взаимодействию двух шаров прекрасно это подтверждает. Ученики наблюдают, что независимо от угла отклонения первого шара при ударе второй шар начинает двигаться примерно до того же угла отклонения, а первый шар после удара останавливается.
Свойство сохраняться – это свойство оставаться неизменным. Оно выполняется при условии, когда тела взаимодействуют друг с другом. Совокупность материальных тел или точек рассматриваемых совместно называется механической системой.
Замкнутая система тел – это совокупность тел, взаимодействующих между собой, но не взаимодействующих с другими телами.

Силы, с которыми тела системы взаимодействуют между собой, являются внутренними силами системы.
Запишем для каждого тела уравнение изменения импульса. При столкновении по третьему закону Ньютона 13 EMBED Equation.3 1415
Левый шар: 13 EMBED Equation.3 1415
Правый шар: 13 EMBED Equation.3 1415
Сложим эти уравнения и получим:
13 EMBED Equation.3 1415
или 13 EMBED Equation.3 1415

Закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.
Мы доказали весьма важное положение: импульс системы могут изменить только внешние силы, причем изменение импульса системы совпадает по направлению с суммарной внешней силой. Внутренние силы изменяют импульсы отдельных тел системы, но изменить суммарный импульс системы они не могут.
13 EMBED Equation.3 1415
Если сумма внешних сил равна нулю, то импульс системы сохраняется.
Мы сформулировали закон сохранения импульса с учетом введенного ограничения в виде модели взаимодействующих тел замкнутой системы. Но все реальные системы, строго говоря, не являются замкнутыми. Тем не менее, во многих случаях закон сохранения импульса можно применять. Как вы считаете, в каких случаях это допустимо?
- Если внешние силы малы по сравнению с внутренними силами системы, и их действием можно пренебречь.
- Когда внешние силы компенсируют друг друга.
К сказанному надо добавить, что закон сохранения импульса можно применять еще и в том случае, если начальные и конечные состояния системы отделены малым интервалом времени (например, взрыв гранаты, выстрел из орудия и т.п.). За это время такие внешние силы, как силы тяжести и трения, заметно не изменят импульс системы.
Но и это еще не все возможные условия применения закона сохранения импульса. Скажите, будет ли система тел на Земле или вблизи поверхности Земли являться замкнутой, например, два шарика и тележка?
- Нет, так как на эти тела действует сила тяжести, которая является внешней силой.
Закон сохранения импульса можно применить, если проекция равнодействующей внешних сил на выбранное направление равна нулю.

Условия применимости закона сохранения импульса:
1.Система должна быть замкнутой.
2.Внешние силы, действующие на тела системы, компенсируются или их действием можно пренебречь.
3.Внешние силы малы по сравнению с внутренними.
4.Проекция равнодействующей внешних сил на выбранное направление равна нулю.
5. Начальные и конечные состояния системы отделены малым интервалом времени (например, взрыв гранаты, выстрел из орудия и т.п.).
6.Выполняется в инерциальных системах отсчета.
Часто при решении задач приходится сталкиваться с понятиями абсолютно упругого и неупругого удара.
Абсолютно упругий удар - после взаимодействия скорость изменяется по направлению, а не по модулю.
Абсолютно неупругий удар - после взаимодействия скорость тела равна нулю.





5. Итоговый контроль ( закрепление материала) – 30 мин.
Фронтальный опрос:
1.Что называется импульсом тела?
2.Какова единица измерения этой величины?
3.Как направлен вектор импульса тела?
4. Какую физическую величину называют импульсом силы?
5. Какова единица этой физической величины?
6. Как направлен вектор импульса силы?
7.Как связаны вектора импульса тела и импульс силы?
8. Что означает утверждение о том, что несколько тел образуют замкнутую систему?
9. Какие силы называются внутренними? внешними?
10.Сформулируйте закон сохранения импульса.
11. Для замкнутой системы, состоящей из двух тел, запишите закон сохранения импульса. Поясните, что означает каждый символ в этом уравнении.
12. Объясните понятие абсолютно упругого и абсолютно неупругого удара.
Задача 1
Поливочная машина с водой имеет массу 6 т и движется со скоростью 36 км/ч. После работы масса машины стала 3 т. Сравнить импульсы машины, если она возвращается в гараж со скоростью 54 км/ч.
Задача 2
Тело массой 400 г начинает равноускоренное движение из состояния покоя и за время I = 10с проходит путь 200 м. Определить импульс тела в конце 10-й секунды.
Рассмотрим применение закона сохранения импульса на примере решения двух задач.
Алгоритм решения задач на ЗСИ:
Краткая запись условия задачи.
Перевод единиц измерения в СИ.
Анализ исходных данных. Является система замкнутой.
Чертеж с указанием направлений импульсов движущихся тел.
Выбор системы координат.
Запись закона сохранения импульса в векторной форме.
Определение модулей импульсов тел до и после взаимодействия.
Запись ЗСИ с учетом знаков проекций импульсов тел.
Выражение неизвестной величины и вычисление ее значения

1. На платформе установлено орудие. Общая масса платформы с орудием 19 т. Ствол орудия расположен горизонтально. Чему равна скорость снаряда массой 50 кг, если платформа откатилась со скоростью 0,5 м/с.
2.Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/c, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нём. Какую скорость приобретает вагон?
3. Человек массой 70 кг, бегущий со скоростью 6 м/с, догоняет тележку
массой 100 кг, движущуюся со скоростью 1 м/с, и вскакивает на неё
Определите скорость тележки с человеком.
4.На вагонетку массой 800 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. Какой стала после этого скорость вагонетки?
5. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с , нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после того, как сработает сцепка?
6. Человек, массой 80 кг переходит с носа на корму в покоящейся лодке длиной s = 5 м. Какова масса лодки, если она за время этого перехода переместилась в стоячей воде на L = 2 м? Сопротивление воды не учитывать.

Решите самостоятельно( 4 человека у доски, остальные в тетради)
Задача 1
На неподвижную тележку массой 100 кг прыгает человек массой 50 кг со скоростью 6м/с. С какой скоростью начнет двигаться тележка с человеком?
Задача 2
Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Найти скорость вагона, если он движется со скоростью 36 км/ч навстречу снаряду.







ТС- Закон сохранения импульса
Вариант 1
Чему равен модуль изменения импульса тела массой m, движущегося со скоростью (, если после столкновения со стенкой тело стало двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью?
А. 0. Б. m(. В. 2m(.
При выстреле из пневматической винтовки вылетает пуля массой m со скоростью (. Какой по модулю импульс приобретает после выстрела пневматическая винтовка, если ее масса в 150 раз больше массы пули?
A. m(. Б. 150 m(. В. m(/150.
По условию предыдущей задачи определите скорость отдачи, которую приобретает пневматическая винтовка после выстрела.
A. (. Б. 150(. В. (/150.
Шарик массой m движется со скоростью ( и сталкивается с таким же неподвижным шариком. Считая удар абсолютно упругим, определите скорости шариков после столкновения.
А. (1 = 0; (2 = (. Б. (x = 0; (2 = 0. В. (1 = (; (2 = (.
С лодки общей массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, выпал груз массой 100 кг. Какой стала скорость лодки?
А. 1 м/с. Б. 2 м/с. В. 0,5 м/с








ТС- Закон сохранения импульса
Вариант 2
Чему равен модуль изменения импульса шара из пластилина массой 2m, движущегося со скоростью (, после столкновения со стенкой?
А. 0. Б. m(. В. 2m(.
Неподвижное атомное ядро массой М испускает частицу массой m, движущуюся со скоростью (, и отлетает в противоположном направлении. Какой по модулю импульс приобретает при этом ядро?
A. m(. Б. (М + m)(. В. M(.
По условию предыдущей задачи определите скорость ядра после вылета из него частицы.
A. m(/M. Б. (М + m)/M(. В. M(/m.
Шарик массой m движется со скоростью ( и сталкивается с таким же неподвижным шариком. Считая удар абсолютно неупругим, определите скорости шариков после столкновения.
A. (1 = (2 = 0. Б. (1 = (2 = 0,5(. B. (1 = (2 = 2(.
Летящий горизонтально со скоростью 400 м/с снаряд массой 40 кг попадает в неподвижную платформу с песком массой 10 т и застревает в песке. С какой скоростью стала двигаться платформа?
А. 20 м/с. Б. 1,6 м/с. В. 400 м/с.







6. Подведение итогов занятия и задание на дом – 3 мин.
§ 41-44, задания из приложений 4,5.
Творческие задания:
Русские учёные И.В. Мещерский и К. Э. Циолковский. Вклад этих учёных в развитие реактивного движения.
Н.И. Кибальчич – автор первого в мире проекта летательного аппарата.
С.П. Королёв – конструктор, основоположник практической космонавтики.
Ю.А. Гагарин. Первый полёт человека в космос.
Освоение космического пространства. Коротко о главном.
Значение космических полетов и исследований для человечества.
Реактивное движение. Области применении реактивного движения.
















ПРИЛОЖЕНИЕ 1( Эталоны ответов)
Задача 1
Поливочная машина с водой имеет массу 6 т и движется со скоростью 36 км/ч. После работы масса машины стала 3 т. Сравнить импульсы машины, если она возвращается в гараж со скоростью 54 км/ч.
Дано:
СИ
Решение


·1 = 36 км/ч
m1 = 6 т

·2 = 54 км/ч
m2 = 3 т
10 м/с
6000 кг
15 м/с
3000 кг
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

p1 - ?
p2 - ?





Задача 2
Тело массой 400 г начинает равноускоренное движение из состояния покоя и за время I = 10с проходит путь 200 м. Определить импульс тела в конце 10-й секунды.
Дано:
СИ
Решение

m = 400 г
t = 10 с
S = 200 м
0,4 кг
13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415
Таким образом: 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415




Закон сохранения импульса.
1. На платформе установлено орудие. Общая масса платформы с орудием 19 т. Ствол орудия расположен горизонтально. Чему равна скорость снаряда массой 50 кг, если платформа откатилась со скоростью 0,5 м/с.

13 EMBED Equation.3 1415
2.Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/c, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нём. Какую скорость приобретает вагон?
Закон сохранения импульса в векторной форме: m113 EMBED Equation.3 1415+m213 EMBED Equation.3 1415=(m1+m2)13 EMBED Equation.3 1415 Закон сохранения импульса в проекции на ось Х: ОХ: m1v1+0 =(m1+m2)u

3. Человек массой 70 кг, бегущий со скоростью 6 м/с, догоняет тележку
массой 100 кг, движущуюся со скоростью 1 м/с, и вскакивает на неё
Определите скорость тележки с человеком.
Закон сохранения импульса в векторной форме: m113 EMBED Equation.3 1415+m213 EMBED Equation.3 1415=(m1+m2)13 EMBED Equation.3 1415 Закон сохранения импульса в проекции на ось Х: ОХ: m1v1+m2v2 =(m1+m2)u


4.На вагонетку массой 800 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. Какой стала после этого скорость вагонетки?


5. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с , нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после того, как сработает сцепка?


6. Человек, массой 80 кг переходит с носа на корму в покоящейся лодке длиной s = 5 м. Какова масса лодки, если она за время этого перехода переместилась в стоячей воде на L = 2 м? Сопротивление воды не учитывать.


Решите самостоятельно( 4 человека у доски, остальные в тетради)
Задача 1
Закон сохранения импульса в векторной форме: m113 EMBED Equation.3 1415+m213 EMBED Equation.3 1415=(m1+m2)13 EMBED Equation.3 1415 Закон сохранения импульса в проекции на ось Х: ОХ: m1v1+0 =(m1+m2)u
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415м/с.
Задача 2
Закон сохранения импульса в векторной форме: m113 EMBED Equation.3 1415+m213 EMBED Equation.3 1415=(m1+m2)13 EMBED Equation.3 1415 Закон сохранения импульса в проекции на ось Х: ОХ: m1v1- m2v2 =0+m2v2Х
13 EMBED Equation.3 1415
v2Х=-5 м/с.
Для домашней работы
1.Какую скорость приобретет лежащее на льду чугунное ядро, если пуля, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с, отскочит от него и будет двигаться в противоположном направлении со скоростью 400 м/с? Масса пули 10 г, масса ядра 25 кг.


2.Два человека массами 60 кг и 90 кг стоят на носу и на корме в лодке, покоящейся на поверхности озера. Они решают поменяться местами. На какое расстояние сместится при этом лодка, если ее длина 5м, а масса 150 кг?





ПРИЛОЖЕНИЕ 2( Опорные конспекты)












ПРИЛОЖЕНИЕ 3( Таблицы )





ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Вопросы для закрепления
1.Дайте понятие импульса тела.
2.Что принимают за единицу импульса в СИ?
3.Из двух тел разной массы, движущихся с одинаковыми скоростями, импульс какого больше?

4. Из двух тел равной массы , движущихся с различными скоростями, импульс какого больше?

5.Определите знак проекций импульсов тел.

6. Какую систему тел называют замкнутой?
7.Сформулируйте закон сохранения импульса.
8. Две материальные точки равной массы движутся навстречу друг другу с равными по модулю скоростями. Чему равен импульс системы точек?
9. Человек сидит в лодке, покоящейся на поверхности воды. Что произойдёт с лодкой, если человек начнёт переходить с кормы на нос лодки?
10. Орудие при выстреле испытывает отдачу. Одинаковы ли по модулю:
а) импульсы орудия и снаряда?
б) скорости орудия и снаряда?
11. На одинаковое ли расстояние можно бросить камень вперёд:
а) стоя на земле?
б) стоя на коньках на льду?

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Задание для внеаудиторной самостоятельной работы

Задания уровня "А"

1. Тело массой 1 кг, двигаясь прямолинейно и поступательно, увеличило свою скорость от 1 м/с до 10 м/с. Найдите изменение импульса этого тела.

2. Два одинаковых шарика массой 2 кг каждый движутся поступательно и прямолинейно в горизонтальной плоскости с одинаковыми скоростями, равными 4 м/с, вдоль одной прямой навстречу друг другу. Чему равен импульс системы шаров?

3. Снаряд массой 10 кг вылетает из ствола орудия со скоростью 600 м/с. Зная, что время движения снаряда внутри ствола 0,008 с, определите среднюю силу давления пороховых газов.

4. Пуля массой 10 г пробивает стену. Скорость пули при этом уменьшилась от 800 до 400 м/с. Найдите изменение импульса пули.

5. Снаряд массой 40 кг, летящий горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в неподвижную платформу с песком массой 10 т застревает в песке. С какой скоростью стала двигаться платформа?

6. Человек массой 70 кг, бегущий со скоростью 6 м/с, догоняет тележку массой 100 кг, движущуюся со скоростью 1 м/с, и вскакивает на нее. Определите скорость тележки с человеком.



Задания уровня "В"

1.Какую скорость приобретет лежащее на льду чугунное ядро, если пуля, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с, отскочит от него и будет двигаться в противоположном направлении со скоростью 400 м/с? Масса пули 10 г, масса ядра 25 кг.
2.Два человека массами 60 кг и 90 кг стоят на носу и на корме в лодке, покоящейся на поверхности озера. Они решают поменяться местами. На какое расстояние сместится при этом лодка, если ее длина 5м, а масса 150 кг?
3.Движение материальной точки описывается уравнением: 13 EMBED Equation.3 1415. Приняв ее массу равной 2 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.
4.Тело массой 0,2 кг, падает с высоты 1 м с ускорением 8 м/с2. Найти изменение импульса тела за это время.
5.Снаряд массой 40 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью 600 м/с, разрывается на две части с массами 30 кг и 10 кг. Большая часть стала двигаться в том же направлении со скоростью 900 м/с. Определить величину и направление скорости меньшей части снаряда.
6.Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по горизонтальной поверхности без трения. Навстречу тележке летит шар массой 3 кг со скоростью 8 м/с, направленной под углом 600 к горизонту. После встречи с тележкой шар застревает в песке. С какой скоростью и в какую сторону покатится тележка после встречи с шаром? Масса тележки с песком 10 кг.
Ответы:

Задания уровня "А"

Задания уровня "В"


1.
9кг13 EMBED Equation.3 1415м/с
0,36 м/с

2.
0
0,5 м

3.
750 кН
48кг13 EMBED Equation.3 1415м/с; 80 кг13 EMBED Equation.3 1415м/с; 16 Н.

4.
4кг13 EMBED Equation.3 1415м/с
3,2кг13 EMBED Equation.3 1415м/с

5.
1,6 м/с
300 м/с, в противоположную сторону.

6.
3 м/с
0,15 м/с, в противоположную сторону



Творческие задания:
Русские учёные И.В. Мещерский и К. Э. Циолковский. Вклад этих учёных в развитие реактивного движения.
Н.И. Кибальчич – автор первого в мире проекта летательного аппарата.
С.П. Королёв – конструктор, основоположник практической космонавтики.
Ю.А. Гагарин. Первый полёт человека в космос.
Освоение космического пространства. Коротко о главном.
Значение космических полетов и исследований для человечества.
Реактивное движение. Области применении реактивного движения.

Опорный конспект (раздается каждому ученику):
Физика 10 класс (базовый, профильный уровни).
Опорный конспект.
Дата ____________________.
Тема урока: «Импульс тела. Закон сохранения импульса».
Импульс – это физическая величина, ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. 1. Формула: __________________.
2. Формула, выражающая связь с другими величинами: ________________________________________________________________________________________________.
3. Классифицирующий признак:______________________________________.
4. Единицы величины: ______________________________________________.
Второй закон Ньютона: ______________.
Преобразуем: _________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________.
Полученное выражение является вторым законом Ньютона в импульсной форме.
Графическая интерпретация второго закона Ньютона в импульсной форме:

Закон сохранения импульса: рассмотрим систему двух взаимодействующих тел; пусть действуют внешние силы:

Запишем второй закон Ньютона в импульсной форме: ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________. Если на систему взаимодействующих тел не действуют внешние силы (замкнутые системы), то: ___________________________________ __________________________________.
Границы применения закона сохранения импульса:
1.Система должна быть замкнутой.
2.Внешние силы, действующие на тела системы, компенсируются или их действием можно пренебречь.
3.Внешние силы малы по сравнению с внутренними.
4.Проекция равнодействующей внешних сил на выбранное направление равна нулю.
5. Начальные и конечные состояния системы отделены малым интервалом времени (например, взрыв гранаты, выстрел из орудия и т.п.).
6.Выполняется в инерциальных системах отсчета.



·


·

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415





Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeTimes New RomanГрафическая интерпретация второго закона Ньютона в Times New Romanимпульсной форме:Times New RomanTimes New RomanTimes New Roman

Приложенные файлы


Добавить комментарий