План урока момент импулса

Раздел : Динамика

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Количество присутствующих:

Отсутствующих:

Тема урока

Момент импульса. Закон сохранения момента импульса и его связь со свойствами пространства. Основное уравнение динамики вращательного движения  

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

- применять основное уравнение динамики вращательного движения в различных формах при решении задач;

- приводит аналогии между физическими величинами, характеризующими поступательное и вращательное движения;

Цели урока

- применять основное уравнение динамики вращательного движения в различных формах при решении задач;

- приводит аналогии между физическими величинами, характеризующими поступательное и вращательное движения;

Критерии оценивания

Учащийся достигли цели обучения если могут рассчитывать задачи применяя закон сохранения импульса и момент импульса

Языковые цели

Развитие навыков говорения и слушания при обсуждении материала.

Лексика и терминология, специфичная для предмета:

Момент импульса, закон сохранения импульса, момент сил

Привитие ценностей

Коммуникативные навыки, ответственность, аккуратность, расширение кругозора, множественный интеллект, функциональная грамотность

Межпредметные связи

Математика, геометрия

Навыки использования ИКТ

Интерактивная доска, ноутбуки, PowerPoint

Предварительные знания

 Кинетическая энергия поступательного движения, основные характеристики вращательного движения, второй закон Ньютона 

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока           2 мин

5 мин

Вступительное слово учителя  (Мобилизующее начало урока.  Психологический настрой на урок.)

Проверка выполнения домашнего задания (сочетания контроля, самоконтроля и взаимоконтроля)

Цель: Проверить уровень усвоения учебного материала, выявить пробелы и  скорректировать их.

А)Актуализация опорных знаний

Форма: коллективная

Метод: индивидуальный

Прием: вопрос-ответ

1.            Дайте определение момента инерции материальной точки относительно произвольной точки, момента импульса материальной точки относительно оси вращения.

2.            Как рассчитать момент инерции твердого тела относительно произвольной оси?

3.            Какую ось называют свободной?

4.            Главными моментами инерции тела называются …

5.            Можно ли говорить о моменте инерции безотносительно к вращению?

6.            Запишите выражения для определения кинетической энергии тела в данной работе.

Интерактивная доска

Карточки вопросники

Середина урока

15 мин

17 мин

18 мин

1.      Подготовка к активному усвоению и осмысления учебного материала

Цель: Обеспечить мотивацию и принятия учащимися цели учебно-познавательной деятельности.

            Форма: ППС и индивидуальная

Метод: поисково-эвристический

Почему для увеличения угловой скорости вращения фигурист вытягивается вдоль оси вращения. Должен ли вращаться вертолёт при вращении его винта? Заданные вопросы наводят на мысль о том, что если на тело не действуют внешние силы или действие их скомпенсировано и одна часть тела начинает вращение в одну сторону, то другая часть должна вращаться в другую сторону, подобно тому как при выбросе горючего из ракеты сама ракета движется в противоположную сторону.

Если рассмотреть вращающийся диск, то становится очевидным, что суммарный импульс диска равен нулю, так как любой частице тела соответствует частица, движущаяся с равной по модулю скоростью, но в противоположном направлении (см. рис).

Но диск движется, угловая скорость вращения всех частиц одинакова. Однако ясно, что чем дальше находится частица от оси вращения, тем больше её импульс. Следовательно, для вращательного движения надо ввести ещё одну характеристику, подобную импульсу, — момент импульса.

Моментом импульса частицы, движущейся по окружности, называют произведение импульса частицы на расстояние от неё до оси вращения (см.рис.):

L = mvr.

Линейная и угловая скорости связаны соотношением v = ωr, тогда

L = mr²ω.

Все точки твёрдого дела движутся относительно неподвижной оси вращения с одинаковой угловой скоростью. Твёрдое тело можно представить, как совокупность материальных точек.

Момент импульса твёрдого тела равен произведению момента инерции на угловую скорость вращения:

Основное уравнение динамики вращательного движения в импульсной форме.

Угловое ускорение тела равно изменению угловой скорости, делённому на промежуток времени, в течение которого это изменение произошло:

Подставим это выражение в основное уравнение динамики вращательного движения

отсюда

I(ω₂ - ω₁) = MΔt, или IΔω = MΔt.

Таким образом,

ΔL = MΔt.  

Изменение момента импульса равно произведению суммарного момента сил, действующих на тело или систему, на время действия этих сил.

Закон сохранения момента импульса:

Если суммарный момент сил, действующих на тело или систему тел, имеющих неподвижную ось вращения, равен нулю, то изменение момента импульса также равно нулю, т. е. момент импульса системы остаётся постоянным.

ΔL = 0, L = const.

Изменение импульса системы равно суммарному импульсу сил, действующих на систему.

На законе сохранения момента импульса основан принцип действия приборов, называемых гироскопами. Основное свойство гироскопа — это сохранение направления оси вращения, если на эту ось не действуют внешние силы. В XIX в. гироскопы использовались мореплавателями для ориентации в море.

В таблице сопоставлены формулы механики поступательного движения материальной точки с аналогичными формулами вращательного движения твёрдого тела.

2.      Практическая часть урока (применения теоретические данные в решении задач)

1.На барабан радиусом R=0,5 м и с горизонтальной осью вращения намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m = 10 кг. Найдите момент инерции барабана, если известно, что его угловое ускорение равно ε = 2 рад/с. Трением пренебречь.

2.К ободу однородного диска радиусом R=0,2м массой m=1,2 кг приложена постоянная сила 100 Н, при вращении на диск действует момент силы трения, равный 5 Нм. Чему равно угловое ускорение диска?

3. Шарик, диаметр которого равен 6 см, катится по полу и останавливается через t = 2с, пройдя расстояние S = 70 см. Определите коэффициент трения качения, считая его постоянным.

4.Во сколько раз уменьшится угловая скорость вращения человека, если момент инерции изменится от 1 кг м² до 1,25 кг м²?

http://class-fizika.ru/10_a227.html

Конец урока

5 мин

1.Рефлексия

Цель: Мобилизация учащихся на рефлексию своего поведения (мотивации, способов деятельности, общения).

Рефлексия:

- что узнал, чему научился

- что осталось непонятным

- над чем необходимо работать

2. Домашнее задание.

 Учебник  Б.А.Кронгарт, стр. 73,

Упр.5

3.      Итог урока

Цель: Дать анализ и оценку успешности достижения цели и наметить перспективу последующей работы.

Стикеры

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

Все учащиеся:

знают момент импульса, закон сохранения момента импульса  

Большинство учащихся будут:

Применять теоретические навыки полученные на уроке при решении задач на доске

Некоторые учащиеся смогут:

Применять самостоятельно теоретические навыки полученные на уроке при решении задач

Используйте данный раздел для записи методов, которые Вы будете использовать для оценивания того, чему учащиеся научились во время урока.

Здоровье сберегающие технологии.

Используемые физминутки и активные виды деятельности.

Пункты, применяемые из Правил техники безопасности на данном уроке.  

Рефлексия по уроку

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?

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

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?