Открытый урок физики в 9 классе. Тема урока: ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА. РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ.
план-конспект урока по физике (9 класс) на тему

Открытый урок физики в 9 классе.              

Тема урока: ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА.

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ.

 Цели занятия:

         -  обучающие: вывести закон сохранения импульса; познакомить с понятием реактивного движения; вырабатывать самостоятельное мышление по применению знаний на практике.

         -  развивающие: вырабатывать умение мыслить, делать выводы, применять теоретические знания для решения задач; подчеркнуть взаимосвязь с другими науками: биологией, историей.

         -  воспитывающие: развивать культуру общения и культуру ответа на вопросы; повышать познавательную активность; способствовать развитию чувства гордости за свою Родину.

Планируемые результаты обучения:

   - должен знать: понятие импульса, реактивного движения, закон сохранения импульса. 

  -  должен уметь:  применять закон сохранения импульса при решении  задач.

Основные понятия, впервые вводимые на занятии: реактивного движения, закон сохранения импульса, упругое соударение, неупругое соударение.

Тип занятия: комбинированный урок.

Основные методы, применяемые на занятии: Инфомационно-развивающие предполагающие сообщение информации в готовом виде-лекция.

Оборудование: доска, мел, интерактивная доска, воздушный шарик, стакан с водой, полоска бумаги, презентация к уроку,  сегнерово колесо, вода, шарики на нити, поднос для воды, карточки для домашнего задания, для игры.

Связи

         - межпредметные: с технической механикой, биологией, историей..

- внутрипредметные: с кинематикой, динамикой.

Ход урока.

I. Организационный момент:

          -  взаимное приветствие преподавателя и студентов;

         -  проверка отсутствующих;

         -  организация внимания.  

II. Организация домашнего задания. (Слайд 2)

  1. § 22,23 (читать и ответить на вопросы).

  2. Упр 21,22 (решить задачи).

 3. Игра «Угадай слово».

Проектор выключить.

III. Повторение пройденного материала:

      Вопросы для  устного фронтального повторения:

      1. Название какой физической величины  в переводе с латинского                          

          обозначает  «толчок»?  (Импульс).

2. Дайте определение физического понятия - импульс тела (это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость). (Слайд 6)  

3. Какой является эта величина: векторной или скалярной? (Скорость – величина векторная, масса – величина скалярная. Произведение скалярной и векторной величины дает величину векторную).

4. Куда направлен вектор импульса  тела? (Вектор импульса тела направлен также, как и вектор скорости. Можно сказать, что эти векторы сонаправлены).

5. Обозначение и формула для нахождения. (Слайд 6)

6. Единица измерения. Что принимают за единицу импульса? (За единицу импульса принимают импульс тела массой 1 кг, движущегося со скоростью 1 м/с)

7. Какие тела обладают импульсом? Приведите примеры.

8. Импульс, какого тела равен 0? Приведите примеры.

9. От чего зависит импульс тела? (От массы тела и его скорости).

10. Я приведу примеры тел, обладающих импульсом и не обладающих импульсом.

- У Вас на столах имеются карточки с большой буквой Р, маленькой буквой р и 0. Учитель начинает петь песенку, а учащиеся должны поднять карточку с большой буквой Р, если тело, о котором поётся в песенке, обладает большим импульсом, с маленькой буквой р, если импульс тела мал, и 0, если импульс тела равен нулю:

1."Голубой вагон бежит, качается,
Скорый поезд набирает ход,
Ах, зачем же этот день кончается,
Лучше б он тянулся целый год".

2. "Трусишка-зайка серенький
Под ёлочкой скакал,
Порою волк, сердитый волк
Рысцою пробегал".

3. "В траве сидел кузнечик,
В траве сидел кузнечик.
Совсем как огуречик
Зелёненький он был".

4. "Пусть бегут неуклюже
Пешеходы по лужам,
А вода по асфальту рекой.
И не ясно прохожим
В этот день непогожий,
Почему я весёлый такой".

5. "Мы поедем, мы помчимся
На оленях утром ранним
И отчаянно ворвёмся
Прямо в снежную зарю".

6. "Я на солнышке лежу,
Я на солнышко гляжу.
Всё лежу и лежу,
И на солнышко гляжу".

Учитель: При выполнении этого задания вы еще раз убедились в том,  что  чем больше масса и скорость тела, тем больше его импульс.

IV. Изучение нового материала.

Постановка задач и целей урока.

-Учитель:  Человек давно мечтал о небе, о небесных телах. Мечтали люди о том, чтобы когда-нибудь побывать на небесных телах. Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе всё околоземное пространство. Этими замечательными словами (К.Э. Циолковского),  я хочу начать наш сегодняшний урок, на котором мы познакомимся  с законом сохранения импульса, с практическим применением закона сохранения импульса.  (слайд 3 – тема урока).

Проектор включить.

-Учитель:  Из повседневного жизненного опыта вы знаете, что действие, которое может совершить движущееся тело, зависит от его массы и скорости. Но почему:  

-Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист может остановить ногой или головой, то вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно, человек не остановит?

-Теннисный мяч, попадая в человека, вреда не причиняет, однако пуля, которая меньше по массе, но движется с большой скоростью (600—800 м/с), оказывается смертельно опасной?

Демонстрация опыта: стакан с водой находится на длинной полоске прочной бумаги. Если тянуть полоску медленно, то стакан движется вместе с бумагой. А если резко дернуть полоску бумаги – графин остается неподвижным? 

Учитель: На эти и другие вопросы вы сможете ответить, изучив закон сохранения импульса.

V. Мотивация запоминания и длительности сохранения в памяти.

-Учитель: Значение величины “импульс” (Слайд 4)

 Величина импульс – особая величина, обладающая свойством сохранения при движении и взаимодействии тел. И эта величина, и это свойство сохранения играют важную роль в науке и имеют большое практическое значение в жизни, технике:

• атомная и ядерная физика (все столкновения атомных ядер, превращения при ядерных реакциях подчинены этому закону);
• взрывы (военные, при строительстве);
• снежные лавины;
• землетрясения;
• удары (при авариях, на производстве).

 VI. Изучение закона сохранения импульса. (Слайд 8-13) 

- Справедливость закона сохранения импульса можно проследить на опыте по взаимодействию шаров.

- Рассмотрим систему, состоящую из двух тел, взаимодействующих друг с другом. Такую систему образуют, например, два шара массами m1 и m2 , движущимися навстречу друг другу с начальной скоростью V1 и V2 соответственно. Пренебрегая внешними силами, действующими на шары, данную систему тел можно считать замкнутой.

- Что мы получили в правой и левой частях равенства?

В левой  части равенства содержится суммарный импульс системы до взаимодействия, а в правой – после взаимодействия. Импульс каждого тела изменился, сумма же осталась неизменной.

- Это означает, что:  геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы- закон сохранения импульса.

- Опытное подтверждение закона сохранения импульса:

 1) С тележками. Между двумя одинаковыми покоящимися тележками находится сжатая пружина. После пережигания нити, стягивающей пружину, тележки начинают двигаться по воздушной дорожке прибора в противоположные стороны с равными по модулю скоростями. Чему равно изменение импульса системы тел, состоящих из двух тележек? ( Нулю до и после).

2) С шариками подвешенными на нити.

VII. Закрепление изученного

1) Решение задачи на неупругое соударение

С тележки, движущейся со скоростью 2м/с, спрыгивает мальчик со скоростью 1м/с, направленной горизонтально против хода тележки. Масса мальчика равна 45 кг, а масса тележки – 30 кг. С какой скоростью будет двигаться тележка сразу после того, как мальчик спрыгнул с нее?

 2)- (Электронный тест).

VIII. Применение  закона сохранения импульса в природе и технике.

- Закон сохранения импульса находит широкое отражение в природе и технике.

- Примером является пушка, из которой производится выстрел. Явление отдачи (отката) орудия при выстреле (слайд 14).Такую же отдачу испытывают пожарные, направляя мощную водяную струю на горящий объект и с трудом удерживающие брандспойт;

- Интересный и важный пример проявления и практического применения закона сохранения импульса – это реактивное движение.

Демонстрация: Учитель просит учащегося надуть резиновый шарик и отпустить его. Шарик приходит в движение.

- Учитель: За счёт чего шарик приходит в движение? (Шарик приходит в движение за счёт того, что из него выходит воздух.)

- Учитель: Движение шарика является примером реактивного движения, и вы правильно указали причину движения шарика. Прежде, чем вы попытаетесь сформулировать определение реактивного движения, мне бы хотелось спросить у вас, будет ли являться примером реактивного движения следующий случай:

Демонстрация:  Сегнерово колесо.

Учитель: Что общего в первом и во втором опытах?

Студент: Тележка и шарик пришли в движение, потому что от них что-то отделилось (ученик, воздух или вода).

После этого учащиеся формулируют определение реактивного движения.

Реактивное движение – движение, которое возникает, когда от тела отделяется и движется с некоторой скоростью, какая-то его часть, т. е. движение, возникающее за счет выброса вещества. (слайд 14,15,16)

Типичным примером реактивного движения может служить движение ракет. (слайд 17)

Выступление учителя о реактивном движении - (слайд 17-25);

- РАКЕТА (нем. Rakete), летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы сгорающего ракетного топлива (рабочего тела). (слайд 17)

- РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ, многоступенчатая (2-5 ступеней) управляемая ракета для выведения в космос полезного груза (искусственного спутника Земли, космических кораблей, автоматических межпланетных станций и др.). до 90% массы составляет топливо; масса выводимого на околоземную орбиту полезного груза ок. 140 т. (слайд 18,19)

- РАКЕТНОЕ ОРУЖИЕ, совокупность различных ракетных комплексов, предназначенных для поражения наземных, воздушных и морских целей боевой частью ракет. (слайд 20)

- РЕАКТИВНОЕ ОРУЖИЕ, вид оружия, в котором средства поражения доставляются к цели за счет реактивной тяги двигателя (слайд 21)

- Старт космического корабля с космодрома. КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ (КА), аппарат для полета в космос или в космосе, напр. искусственный спутник Земли, космический корабль, орбитальная станция (слайд 22,23)

- Загадка:

                 Наберет он в рот воды,-

                 Чтобы не было беды,        

                 Изо всех силенок дунет,

                 На врага водою плюнет

                 И мгновенно удерет,

                  Как ракетный самолет!

                           ( Кальмар.)

Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанических глубин. Он передвигается по принципу реактивного движения; вбирая в себя воду, а затем с огромной силой проталкивая ее через особое отверстие- « воронку», и с большой скоростью (до 70км/ч) двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собирается в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму. (слайд 24,25)

- Одно из главнейших изобретений человечества в XX веке - это изобретение реактивного двигателя, который позволил человеку подняться в космос. (слайд 26). Сегодня мы должны вспомнить людей, ученых которые сделали большой вклад в развитие науки.

 (слайд 27-30);

- Циолковский К.Э. - основоположник теории межпланетных сообщений. Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей, доказав осуществимость межпланетных полётов. Он первым изучил вопрос о ракете — искусственном спутнике Земли и высказал идею создания околоземных станций как искусственных поселений, использующих энергию Солнца, и промежуточных баз для межпланетных сообщений; рассмотрел медико-биологические проблемы, возникающие при длительных космических полетах (слайд 27)

- ГАГАРИН Юрий Алексеевич (1934-68), российский космонавт, летчик-космонавт СССР (1961), полковник, Герой Советского Союза (1961). 12 апреля 1961 впервые в истории человечества совершил полет в космос на космическом корабле «Восток». (слайд 28)

- ТЕРЕШКОВА Валентина Владимировна (1937), российский космонавт. Летчик-космонавт СССР (1963), первая в мире женщина-космонавт, кандидат технических наук, полковник (1970), общественный деятель, Герой Советского Союза (1963). Полет на «Востоке-6» (июнь 1963 (слайд 29)

-  После увиденного и услышанного я думаю у вас должно возникнуть чувство гордости за тех людей, которые внесли свой вклад в развитие ракетной техники. И вы, ребята, также в будущем можете внести свой вклад в интересное дело – в освоение космического пространства.

Контроль за результатами учебной деятельности, осуществляемой учителем и учащимися, оценка знаний.

ИГРА « ОТГАДАЙ СЛОВО»

1. Векторная величина, являющаяся мерой механического движения, его направление совпадает с направлением скорости.
2. Формулировку, какого закона я сейчас прочитаю? Сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия.
3. Величина, равная произведению силы на время ее действия.
4. Ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.
5. Движение тела, возникающие вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью.
6. Как называется первый постулат в СТО.
7. Что вырывается из сопел ракеты?

1. ИМПУЛЬС 2
2. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА 4
3. ИМПУЛЬС СИЛЫ 5
4. НЕУПРУГОЕ СОУДАРЕНИЕ 8
5. РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ 11
6. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 5
7. ГАЗЫ 4

 2             4                5               8             11              5            4  

Учитель: На доске зашифровано слово, которое вы должны отгадать с помощью вопросов, которые я вам буду задавать. Из ответа на вопрос вы должны взять только одну букву, номер которой стоит над клеточкой.

Решение задач. (Слайды 31-32)

Подведение итогов урока. (выставление оценок)