КСП_Закон сохранения импульса

Раздел долгосрочного плана:

Раздел 9.3А–Законы сохранения

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 9 _______

Количество присутствующих: ______

отсутствующих: ____

Тема урока

Закон сохранения импульса.

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

9.2.3.2 - формулировать закон сохранения импульса и применять его при решении задач; 

Цели урока

- формулировать закон сохранения импульса;

- применять закон сохранения импульса для решения простых задач, включая упругие и неупругие соударения тел.

Критерии оценивания

- формулирует закон сохранения импульса;

- применяет закон сохранения импульса для решения простых задач, включая упругие и неупругие соударения тел.

Языковые цели

Лексика и терминология, специфичная для предмета:

Сила, время действия, масса, ускорение, импульс, изменение импульса.

Полезные выражения для диалогов и письма:

Из предложенных тел большим(меньшим импульсом обладает … так как …

Это важно знать потому, что ….

Из полученных данных следует, что …..

Привитие

ценностей

Уважение к мнению других.

соблюдение академической честности.

Развитие эффективных коммуникативных навыков,  уважение к мнению одноклассников

Ценности: казахстанский патриотизм и гражданская ответственность

Глобальные ценности: достойная работа и экономический рост

Ценности продвигаются через /через обсуждение ключевых моментов темы в группах

Меж предметные

связи

Математика.

Ключевой навык

Согласно ГП: критическое и креативное мышление через наблюдение, поиск информации, сбор данных, анализ, интерпретация

Навыки использования ИКТ

Тестирование в он-лайн режиме.

Предварительные знания

Сила, действие силы.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

5 мин.

Совместная постановка темы и целей урока урока:

На доске http://phet.colorado.edu/sims/collision-lab/collision-lab_en.html

Онлайн симуляция или на слайде две картинки:

Установить m₁=1кг m₂=2кг, υ₁=1м/с, υ₂=0м/с, Elasticity 100%.

Учитель: - Что вы видите на картинке?

Чему равны импульсы до столкновения?

После столкновения? Какой вывод можно сделать?

Закон сохранения импульса.

- формулировать закон сохранения импульса;

- применять закон сохранения импульса для решения простых задач, включая упругие и неупругие соударения тел.

http://phet.colorado.edu/sims/collision-lab/collision-lab_en.html

  Презентация

Середина урока

32 мин.

Введение закона сохранения импульса на основе демонстрации.(5 мин)

Демонстрация с помощью тележки на рельсах абсолютно упругого и неупругого соударения тел и закона сохранения импульса при упругом и неупругом соударении тел

Записи на доске:

Учитель демонстрирует 2 эксперимента с машинками и разбирает на доске:

1) Elastic collisions:

mv + 0 = 0 + mv

mv = mv

2) Inelastic collisions:

mv + m(-v) = 0

0 = 0

Задание 1. Самостоятельно изучите теоретический материал.(10 мин)

Любые взаимодействующие тела, образуют систему. Между телами системы действуют силы: сила действия F₁ и сила противодействия F₂. При этом сила действия F₁ по третьему закону Ньютона равна по модулю силе противодействия F₂ и направлена противоположно ей: F₁ = –F₂.

Силы, с которыми тела системы взаимодействуют между собой, называют внутренними силами.

Помимо внутренних сил, на тела системы действуют внешние силы. Так, вагоны притягиваются к Земле, на них действует сила реакции опоры. Эти силы являются в данном случае внешними силами. Во время движения на вагоны также действуют сила сопротивления воздуха и сила трения. Они тоже будут внешними силами по отношению к рассматриваемой системе.

Внешними силами называют силы, которые действуют на тела системы со стороны других тел.

Будем рассматривать такую систему тел, на которую не действуют внешние силы.

Замкнутой системой называют систему тел, взаимодействующих между собой и не взаимодействующих с другими телами.

В замкнутой системе действуют только внутренние силы.

Рассмотрим взаимодействие двух тел, составляющих замкнутую систему. Маса первого тела m₁, его скорость до взаимодействияv₀₁, послевзаимодействия v₁. Маса второго тела m₂, его скорость до взаимодействия v₀₂, после взаимодействия v₂.

Силы, с которыми взаимодействуют тела, по третьему закону: F₁ = –F₂. Время действия сил одно и то же, потому F₁t = –F₂t.

Для каждого тела запишем теорему об изменении импульса:

F₁t = m₁v₁ – m₁v₀₁, F₂t = m₂v₂ – m₂v₀₂.

Поскольку левые части равенства равны, то равны и их правые части , т. е.

m₁v₁ – m₁v₀₁ = –(m₂v₂ – m₂v₀₂).

Преобразовав это равенство, получим:

В левой части равенства стоит сумма импульсов тел до взаимодействия, в правой — сумма импульсов тел. После взаимодействия. Как видно из этого равенства, импульс каждого тела при взаимодействии изменился, а сумма импульсов осталась неизменной.

Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любих взаимодействиях тел этой системы.

В этом состоит закон сохранения импульса.

Замкнутая система тел — это модель реальной системы. В природе нет таких систем, на которые не действовали бы внешние силы. Однако в ряде случаев системы взаимодействующих тел. Можно рассматривать как замкнутые.

Это возможно в следующих случаях: внутренние силы много більше внешних сил, время взаимодействия мало, внешние силы компенсируют друг друга. Кроме того, может быть равна нулю проекция внешних сил на какое-либо направление и тогда закон сохранения импульса выполняется для проекцій импульсов взаимодействующих тел на это направление.

Учитель раздает алгоритм, учащиеся вклеивают в тетрадь. Затем совместное обсуждение алгоритма.

Совместное решение задачи на применение закона сохранения импульса.

(8 мин)

Две железнодорожные платформы движутся навстречу друг другу со скоростями 0,3 и 0,2 м/с. Массы платформ соответственно равны 16 и 48 т. С какой скоростью и в каком направлении будут двигаться платформы после автосцепки?

Решение во время объяснения.

Можно считать замкнутой и применить к ней закон сохранения импульса.

m₁v₀₁ + m₂v₀₂ = (m₁ + m₂)v.

В проекциях на ось X можно записать:

m₁v_01x + m₂v_02x = (m₁ + m₂)v_x.

Так как v_01x = v₀₁; v_02x = –v₀₂; v_x= –v,

то m₁v₀₁ – m₂v₀₂ = –(m₁ + m₂)v.

Откуда v = 0,075 м/с.

Ответ: v = 0,75 м/с; направлена в сторону движения тележки с большей массой.

Ещё раз акцентировать внимание (обсудить) последовательность действий при решении задач на основе закона сохранения импульса.

Решение задач в парах.

(G)Задание 2.Решите задачи в парах:

Пользуясь записями в тетрадях, учебником, делайте рисунки (они помогут решить задачи), алгоритмом, текст которого прилагается к задачам; совещайтесь между собой, обращайтесь за консультацией к учителю. Первые решившие задачу поднимают руку. После проверки разбираем решения задач на доске.

1.    Вагон массой 30 т, движущийся горизонтально со скоростью 1,5 м/с, автоматически сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т. (Такое взаимодействие называется неупругим) С какой скоростью движется сцепка?

2.    Футбольному мячу массой 400 г при выполнении пенальти сообщили скорость 25 м/с. Если мяч попадает в грудь вратаря и отскакивает назад с той же по модулю скоростью, то удар длится 0,025 с. Если вратарь принимает удар на руки, то через 0,04 с он гасит скорость мяча до нуля. Найти среднюю силу удара в каждом случае.

3. Из пушки массой m₁ = 800 кг стреляют в горизонтальном направлении. Какова скорость отдачи пушки, если ядро массой m₂ = 1 кг вылетело со скоростью 400 м/с?
От чего зависит скорость отдачи орудия?

* Подумайте, где еще в жизни мы сталкиваемся с явлением отдачи? как можно уменьшить отдачу?

0= m₂v₂— M₁v₁

M₁v₁=m₂v₂
v₁=m₂v₂/m₁=0,5м/с

4. Начинающий ковбой, накинув лассо на бегущего быка, от рывка полетел вперед со скоростью 5 м/с, а скорость быка уменьшилась с 9 до 8 м/с. Какова масса быка, если масса ковбоя составляет 70 кг?

Пусть М - масса быка

         m- масса ковбоя

         V₁ - скорость ковбоя до взаимодействия

         V₂ - скорость быка до взаимодействия

         V₃ - скорость ковбоя после взаимодействия

         V₄ - скорость быка после взаимодействия

По закону сохранения импульса:

mV₁+MV₂=mV₃+MV₄

подставляя данные, получаем

70*0+M*9=70*5+M*8

Решая это уравнения, получаем ответ: M=350 кг

5. На льду стоит ящик с песком. Сдвинется ли ящик, если в нем застрянет пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с? Масса ящика равна 25 кг. Если да, то какую скорость приобретет ящик?

* Какое значение для решения задачи имеет замечание, что ящик стоит на льду?

На льду – значит, трением можно пренебречь. Сдвинется.

Закон сохранения импульса:  

м/с

6.  Тележка массой m₁ = 120 кг движется со скоростью V₁ = 6 м/с. Человек, бегущий навстречу тележке со скоростью V₂= 2,5 м/с, прыгает на тележку. С какой скоростью V движется после этого тележка, если масса человека m₂ = 60 кг?

m₁v₁- m₂v₂=( m₁+ m₂)v

v= (m₁v₁- m₂v₂)/ ( m₁+ m₂)=3,2м/с

Обсуждение решенных задач.

(I) Индивидуальная работа. Дополнительные задания.:

383 (С) Охотник стреляет с легкой надувной лодки. Какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса охотника с лодкой равна 70 кг, масса дроби 35 г и средняя начальная скорость дроби 320 м/с? Считать, что охотник держит ружье горизонтально.

401 (С) Граната, летящая в горизонтальном направлении со скоростью 10 м/с разорвалась на два осколка массами 1 кг и 1,5 кг. Направление скорости большего осколка осталось прежним после разрыва гранаты, ачисловое значение возросло до 25 м/с. Определите скорость и направление меньшего осколка.

ЦО: применять закон сохранения импульса для решения простых задач, включая упругие и не упругие соударения тел.

Тележки, рельс, грузики из набора для демонстраций

Алгоритм на листочках,

инструктивная карта

Конец урока

3 мин.

Подведение итогов урока

Рефлексия по целям

- формулирую закон сохранения импульса;

- применять закон сохранения импульса для решения простых задач, включая упругие и неупругие соударения тел.

Самооценивание по критериям.

Д/з дорешать задачи, которые не успели решить на уроке

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Поддержку планирую осуществить через общеклассное обсуждение результатов работы с теоретическим материалом в начале урока, индивидуальное консультирование во время решения задач.

По результатам выполнения тренировочных заданий в конце каждого урока.

Создание благоприятной психологической атмосферы, соответствие заданий уровню подготовленности учащихся, смену видов деятельности, консультирование.

Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Способные учащиеся смогут выполнить большее количество тренировочных заданий.

Учащиеся будут:

Большинство учащихся будут:

Некоторые учащиеся будут:

- формулировать закон сохранения импульса;

- применять закон сохранения импульса для решения простых задач, включая упругие и неупругие соударения тел.

- самостоятельно решать задачи, решают все задачи.

Рефлексия по уроку

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?