Конспект урока для 10 класса «Законы сохранения импульса и энергии»

МОУ Каргинская средняя общеобразовательная школа

Конспект урока по теме:

«Законы сохранения импульса и энергии »

( 10 класс)

Выполнила : учитель физики

Кошкина Татьяна Александровна

Законы сохранения импульса и энергии

Тип урока : урок комплексного применения знаний и способов деятельности

Цели урока:

Образовательные:

• создание условий для глубокого усвоения системы знаний по законам сохранения в механике;

• закрепление навыков решения физических задач.

Развивающие:

• развитие коммуникативных компетенций в процессе групповой и индивидуальной деятельности;

• формировать умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механики,

• развитие познавательных интересов в процессе приобретения знаний и умений по теме.

Воспитательные:

• воспитание понимания необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания;

• воспитание чувства личной ответственности за результаты совместной деятельности.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, доска.

Дидактический материал: карточки-задания для выполнения самостоятельной и домашней работы

Задачи урока:

• повторить основные теоретические положения по теме “Законы сохранения в механике”;

• проверка усвоения теоретического материала ( тест№1 , самостоятельная работа)

• закрепить навыки решения задач, используя задачи из демоверсий ЕГЭ.

Ход урока

1. Организационный этап. ( слайд № 1-4)

2.Этап актуализации знаний.

2.1. Повторение теоретических основ закона сохранения импульса ( с использованием презентации) ( Cлайд № 5- 11)

— примеры проявления ЗСИ

— При стрельбе из орудия возникает отдача – снаряд движется вперед, а орудие – откатывается назад. Снаряд и орудие – два взаимодействующих тела. Скорость, которую приобретает орудие при отдаче, зависит только от скорости снаряда и отношения масс. (Cлайд № 12)

— На принципе отдачи основано реактивное движение. В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью относительно ракеты.( Cлайд № 12)

— проявление ЗСИ в природе ( сообщение учащегося) (Слайд № 13)

2.2. Контроль и самоконтроль знаний ЗСИ ( выполнения теста №1)

1 вариант

Рассчитайте:

1.Импульс шара массой 0,1 кг при подлёте к стенке со скоростью 10м/с.

2.Имрульс силы 5000 Н, действующей на спортсмена при приземлении со стороны пола в течение 0,01 с.

3. Изменение импульса шара в результате удара о стенку, если шар массой 0,1 кг при подлёте к стенке имел скорость 5 м/с, а после удара о стенку стал двигаться в противоположном направлении со скоростью, модуль которой также равен 5 м/с

Дополните предложения недостающими словами

4.Импульс тела зависит от 1)______________ и 2)____________тела.

5.Изменение импульса тела равно_____________________________.

Примените закон сохранения импульса

6. Тело массой 3 кг, движущегося со скоростью 3 м/с, догоняет тело массой 2 кг, движущееся со скоростью 2 м/с. Найти скорость системы тел после взаимодействия, если они движутся как одно целое тело.

7. Два тела движутся навстречу друг другу. Определить, в какую сторону будут двигаться тела после неупругого соударения, если массы тел 4кг и 5 кг, а скоростью равны соответственно 3м/с и 2 м/с.

8. Вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 2 м/с по горизонтальному участку дороги, сталкивается и сцепляется с помощью автосцепки с неподвижной платформой массой 20 т. Чему равна скорость совместного движения вагона и платформы? 

2 вариант

Рассчитайте

1. Импульс силы 2000 Н, если её время действия 0,025с

2. Импульс тела массой 0,2 кг, движущегося со скоростью 25 м/с.

3. Изменение импульса шара массой 100 г при свободном падении на горизонтальную площадку со скоростью 10 м/с и абсолютно упругом ударе. Вычислите среднюю силу удара, длящегося 0,01 с.

Дополните предложения недостающими словами:

4. Импульс силы зависит от 1)_____________ и 2)_______________.

5. Импульс силы равен изменению____________________________.

Примените закон сохранения импульса:

6.Тело массой 5 кг, движущееся со скоростью 2 м/с, догоняет тело массой 3 кг, движущееся со скоростью 1 м/с. Найти скорость системы тел после взаимодействия, если они движутся как одно целое тело.

7. Два тела движутся навстречу друг другу. В какую сторону и с какой скоростью будут двигаться тела после соударения, если удар неупругий. Массы тел 2 кг и 3 кг, а скорости соответственно 4 м/с  и     5 м/с.

8. Вагон массой 25 т, движущийся со скоростью 2м/с, сталкивается с неподвижным вагоном массой 20 т и сцепляется с ним. Определите скорость вагонов после сцепки.

2.3. Проверка работы по образцу ( слайд № 14)

2.4 Повторение теоретических основ закона сохранения энергии.  Cлайд № 15- 18)

2.5. Самоконтроль знаний ЗСЭ ( слайд № 19)

3. Этап комплексного применения знаний по теме «Законы сохранения импульса и энергии » ( решение задач у доски из демоверсий ГИА и ЕГЭ ). Слайд 20-25.

Рефлексия, подведение итогов ( слайд № 29)

Домашнее задание: карточки- задания.

Приложение

Реактивное движение в природе и технике

Реактивное движение — движение, возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой-либо его части.

Реактивная сила возникает без какого-либо взаимодействия с внешними телами.

Применение реактивного движения в природе.

Каракатица, как и большинство головоногих моллюсков, движется в воде следующим способом. Она забирает воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тела, а затем энергично выбрасывает струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки в бок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в разные стороны.

Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских 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 (около 70 кмчас) двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму.

Сальпа — морское животное с прозрачным телом, при движении принимает воду через переднее отверстие, причем вода попадает в широкую полость, внутри которой по диагонали натянуты жабры. Как только животное сделает большой глоток воды, отверстие закрывается. Тогда продольные и поперечные мускулы сальпы сокращаются, все тело сжимается, и вода через заднее отверстие выталкивается наружу. Реакция вытекающей струи толкает сальпу вперед.

Применение реактивного движения в технике.

В конце первого тысячелетия нашей эры в Китае заново изобрели реактивное движение, которое приводило в действие ракеты — бамбуковые трубки, начиненные порохом, они также использовались как забава. Один из первых проектов автомобилей был также с реактивным двигателем и принадлежал этот проект Ньютону

Идея использования ракет для космических полётов была предложена ещё в начале нашего столетия русским учёным Константином Эдуардовичем Циолковским.

Идея К.Э.Циолковского была осуществлена советскими учёными под руководством академика Сергея Павловича Королёва. Первый в истории искусственный спутник Земли с помощью ракеты был запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 г.

Одно из главнейших изобретений человечества в XX веке — это изобретение реактивного двигателя, который позволил человеку подняться в космос.

В любой ракете, независимо от ее конструкции, всегда имеется оболочка и топливо с окислителем. Оболочка ракеты включает в себя полезный груз (в данном случае это космический корабль), приборный отсек и двигатель (камера сгорания, насосы и пр.).

Основную массу ракеты составляет топливо с окислителем (окислитель нужен для поддержания горения топлива, поскольку в космосе нет кислорода).

Топливо и окислитель с помощью насосов подаются в камеру сгорания. Топливо, сгорая, превращается в газ высокой температуры и высокого давления. Благодаря большой разности давлений в камере сгорания и в космическом пространстве, газы из камеры сгорания мощной струей устремляются наружу через раструб специальной формы, называемый соплом. Назначение сопла состоит в том, чтобы повысить скорость струи.

Перед стартом ракеты её импульс равен нулю. В результате взаимодействия газа в камере сгорания и всех остальных частей ракеты вырывающиёся через сопло газ получает некоторый импульс. Тогда ракета представляет собой замкнутую систему, и её общий импульс должен и после запуска равен нулю. Поэтому и оболочка ракеты совсем, что в ней находится, получает импульс, равный по модулю импульсу газа, но противоположный по направлению.

В практике космических полетов обычно применяют многоступенчатые ракеты, развивающие гораздо большие скорости и предназначенные для более дальних полетов, чем одноступенчатые.

Наиболее массивную часть ракеты, предназначенную для старта и разгона всей ракеты, называют первой ступенью. Когда первая массивная ступень многоступенчатой ракеты исчерпает при разгоне все запасы топлива, она отделяется. Дальнейший разгон продолжает вторая, менее массивная ступень, и к ранее достигнутой при помощи первой ступени скорости она добавляет ещё некоторую скорость, а затем отделяется. Третья ступень продолжает наращивание скорости до необходимого значения и доставляет полезный груз на орбиту.

Первым человеком, который на ИСЗ совершил полёт в космическом пространстве, был гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин. 12 апреля 1961 г. Он облетел земной шар на корабле-спутнике «Восток»

Советские ракеты первыми достигли Луны, облетели Луну и сфотографировали её невидимую с Земли сторону, первыми достигли планету Венера и доставили на её поверхность научные приборы. В 1986 г. Два советских космических корабля «Вега-1» и «Вега-2» с близкого расстояния исследовали комету Галлея, приближающуюся к Солнцу один раз в 76 лет.