Презентация "Импульс" 10 класс

Импульс. Закон Импульс. Закон сохранения сохранения импульса. импульса. сохранения сохранения импульса. импульса. Применение закона Применение закона §41-44  §41-44 Вид урока: информационно-развивающий (с элементами информационно-развивающий (с элементами Вид урока: эвристической беседы) эвристической беседы) ЦельЦель: способствовать развитию информационно – : способствовать развитию информационно – коммуникативной и самоорганизационной компетенции коммуникативной и самоорганизационной компетенции Задача: Дадим определение «импульса» (силы и тела) : Дадим определение «импульса» (силы и тела) Задача Изучим закон сохранения импульса Изучим закон сохранения импульса Рассмотрим условия применимости закона сохранения Рассмотрим условия применимости закона сохранения импульса импульса Узнаем, какое значение имеет этот закон в живой природе Узнаем, какое значение имеет этот закон в живой природе и как он применяется в авиационной и космической и как он применяется в авиационной и космической технике   технике

АКТУАЛИЗАЦИЯ  АКТУАЛИЗАЦИЯ 1.Что происходит с координатами и 1.Что происходит с координатами и скоростями тел с течением времени? скоростями тел с течением времени? А)они не изменяются Б)они изменяются А)они не изменяются Б)они изменяются 2.Можете ли вы назвать величины, которые 2.Можете ли вы назвать величины, которые с течением времени не изменяются? (т.е. с течением времени не изменяются? (т.е. сохраняются) сохраняются) А)путь Б)энергия В)работа А)путь Б)энергия В)работа 3.Можете ли вы оценить роль законов 3.Можете ли вы оценить роль законов сохранения в механике? сохранения в механике? А)незначительна Б)огромна А)незначительна Б)огромна 4.К каким телам применимы законы 4.К каким телам применимы законы сохранения? сохранения? А)только к телам обычных размеров А)только к телам обычных размеров Б)только к космическим телам Б)только к космическим телам В)только к элементарным частицам В)только к элементарным частицам Г)ко всем телам Г)ко всем телам

Законы сохранения … Законы сохранения … 1.они позволяют сравнительно 1.они позволяют сравнительно простым путём, не рассматривая не рассматривая простым путём, действующие на тела силысилы, , действующие на тела решать ряд важных решать ряд важных практических задач практических задач 2.в тех случаях, когда законы 2.в тех случаях, когда законы механики Ньютона применять механики Ньютона применять нельзя, законы сохранения не нельзя, законы сохранения не теряют значения теряют значения

НОВАЯ ТЕМА НОВАЯ ТЕМА

Введём новую физ величину Введём новую физ величину ИМПУЛЬС ИМПУЛЬС ««Импульс Импульс» (лат) - “ » (лат) - “толчок, удар, толчок, удар, побуждение”.”. побуждение Раньше использовался термин Раньше использовался термин ““количество движения количество движения”.”. Впервые ввел в физику понятие Впервые ввел в физику понятие количества движения количества движения французский учёный Р. Декарт французский учёный Р. Декарт ( XVII в) ( XVII в)

точки (тела) (тела)– – величина, величина, pp==mmυυ векторная величина величина Импульс точки Импульс равная произведению массы точки равная произведению массы точки на её скорость: на её скорость: Импульс – векторная Импульс – Изменение импульса точки Изменение импульса точки пропорционально приложенной к приложенной к пропорционально и имеет такое же силе и имеет такое же ней силе ней направление, как и сила направление, как и сила Импульс силы – – произведение силы на произведение силы на Импульс силы время её действия.. время её действия **чем сила больше, тем импульс _____ чем сила больше, тем импульс _____ *чем масса больше, тем импульс *чем масса больше, тем импульс ____ ____ ВЫВОД: изменение импульса точки изменение импульса точки ВЫВОД: равно импульсу силы, действующей равно импульсу силы, действующей ∆∆pp==FF∆∆tt

Получим формулу второго закона Получим формулу второго закона Ньютона в импульсной форме: Ньютона в импульсной форме: 1.Запишите второй закон Ньютона: 1.Запишите второй закон Ньютона: 2.Запишите формулу ускорения: 2.Запишите формулу ускорения: 3.Получите второй закон Ньютона в 3.Получите второй закон Ньютона в импульсной форме: импульсной форме:

Сформулируем закон сохранения Сформулируем закон сохранения импульса импульса система считается считается Физическая система Физическая , если внешние силы замкнутой, если внешние силы замкнутой не действуют на эту систему. не действуют на эту систему. Внутренние силы - - силы, с силы, с Внутренние силы которыми тела системы которыми тела системы взаимодействуют между собой  взаимодействуют между собой

движение? ________ системы?___ __ ОПЫТ №1: передача импульса ОПЫТ №1: передача импульса 1.Что необходимо сделать, чтобы шарики привести в 2.Какая это сила? Внешняя или внутренняя? _________ 3.Могут ли внутренние силы изменить импульс 4.А какие же силы могут изменить импульс системы? 5.А что могут изменить внутренние силы? ________ 6.Почему мы воздействуем только на один шарик, а другие тоже приходят в движение? _______________ ВЫВОД: импульс системы могут изменить только ВЫВОД: ______ силы. Импульс __________ от тела к телу. 7.Что произойдёт с шариками через некоторое 8.А как вели себя шарики до проведения опыта? 9.А обладали шарики импульсом до опыта? ____ 10.Можно ли сказать, что импульс сохраняется? ______ время? _____ _______ Каким?___

Выведем закон сохранения импульса Выведем закон сохранения импульса При столкновении шаров между ними При столкновении шаров между ними действуют силы упругости F1212 и F и F2121, , действуют силы упругости F которые по III закону Ньютона равны по которые по III закону Ньютона равны по модулю и противоположны по модулю и противоположны по направлению.  направлению.

Закон сохранения импульса: если если Закон сохранения импульса: сумма внешних сил, сумма внешних сил, действующих на тело (систему действующих на тело (систему тел) равна нулю, то импульс тел) равна нулю, то импульс системы сохраняется. системы сохраняется. могут лишь обмениваться обмениваться Тела могут лишь Тела импульсами, суммарное же суммарное же импульсами, значение импульса не изменяется значение импульса не изменяется

Условия применимости закона Условия применимости закона сохранения импульса  сохранения импульса 1:1:Если внешние силы малы по сравнению Если внешние силы малы по сравнению с внутренними силами системы, и их с внутренними силами системы, и их действием можно пренебречь. действием можно пренебречь. Когда внешние силы компенсируют 2:2: Когда внешние силы компенсируют друг друга. друг друга. 3.Если начальные и конечные состояния 3.Если начальные и конечные состояния системы отделены малым интервалом системы отделены малым интервалом времени (например, взрыв гранаты, времени (например, взрыв гранаты, выстрел из орудия и т.п.). За это время выстрел из орудия и т.п.). За это время такие внешние силы, как силы тяжести и такие внешние силы, как силы тяжести и трения, заметно не изменят импульс трения, заметно не изменят импульс системы  системы

импульса  импульса ОПЫТ №2: реактивное движение ОПЫТ №2: реактивное движение надуть шарик и отпустить.. надуть шарик и отпустить 1.Можно ли заранее сказать куда 1.Можно ли заранее сказать куда полетит шарик? ___ полетит шарик? ___ Рассмотрим практическое применение Рассмотрим практическое применение 2.В чём причина движения шарика? ____ 2.В чём причина движения шарика? ____ 3.Приведите примеры подобного 3.Приведите примеры подобного принципа движения. ____ принципа движения. ____ *в природе *в природе __________________________________ __________________________________ *в технике *в технике  __________________________________

Возникает реактивная сила реактивная сила – толкает тело. – толкает тело. Возникает Особенность реактивной силы – – возникает возникает Особенность реактивной силы без какого-либо взаимодействия с без какого-либо взаимодействия с внешними телами.. внешними телами Движение ракеты: при истечении Движение ракеты: при истечении ВЫВОД: реактивное движение ВЫВОД: реактивное движение – – движение, движение, возникающее при отделении некоторой возникающее при отделении некоторой части тела с определённой скоростью части тела с определённой скоростью относительно тела. относительно тела. продуктов сгорания топлива они за счёт продуктов сгорания топлива они за счёт давления в камере сгорания получают давления в камере сгорания получают некоторую скорость относительно некоторую скорость относительно ракеты, а значит и импульс. Ракета ракеты, а значит и импульс. Ракета получает такой же по модулю импульс, такой же по модулю импульс, получает направленный в другую сторону. направленный в другую сторону.

Заключение Заключение Завершая урок, хотелось бы сказать, что законы в Завершая урок, хотелось бы сказать, что законы в физике нельзя рассматривать как истину в физике нельзя рассматривать как истину в последней инстанции; к ним надо относиться последней инстанции; к ним надо относиться как к моделям, которые можно применять к как к моделям, которые можно применять к решению отдельных задач и к отысканию таких решению отдельных задач и к отысканию таких решений, которые находятся в хорошем решений, которые находятся в хорошем согласии с опытом, подтвержденным согласии с опытом, подтвержденным специально поставленными экспериментами. специально поставленными экспериментами. Сегодня на уроке мы изучили одну из наиболее Сегодня на уроке мы изучили одну из наиболее фундаментальных моделей: закон сохранения фундаментальных моделей: закон сохранения импульса. Мы убедились, что использование импульса. Мы убедились, что использование этого закона позволяет объяснять и этого закона позволяет объяснять и предсказывать явления не только механики, что предсказывать явления не только механики, что говорит о большом философском смысле этой говорит о большом философском смысле этой модели. Закон сохранения импульса служит модели. Закон сохранения импульса служит доказательством единства материального мира: : доказательством единства материального мира он подтверждает неуничтожимость движения неуничтожимость движения он подтверждает материи  материи

Развитие ракетной техники Развитие ракетной техники Ракеты изначально использовались Ракеты изначально использовались в качестве оружия. в качестве оружия. Первые ракеты начали изготовлять Первые ракеты начали изготовлять очень давно. Их появление было очень давно. Их появление было связано с появлением пороха. связано с появлением пороха. Пороховые ракеты применялись в применялись в Пороховые ракеты Китае уже в начале Х в. н.э. Китае уже в начале Х в. н.э. Движущей силой китайской Движущей силой китайской ракеты служил пороховой заряд. ракеты служил пороховой заряд. Использовались в основном как Использовались в основном как фейерверочные и сигнальные  фейерверочные и сигнальные

Боевые ракеты на чёрном дымном порохе чёрном дымном порохе Боевые ракеты на массой от 3 до 6 кг и дальностью массой от 3 до 6 кг и дальностью действия около 2 км применялись действия около 2 км применялись индийскими войсками в борьбе с индийскими войсками в борьбе с английскими колонизаторами во время английскими колонизаторами во время осады Серингапатама (1792 г). осады Серингапатама (1792 г). К 1804 г такие ракеты превратили в крайне К 1804 г такие ракеты превратили в крайне разрушительное оружие с фугасной или разрушительное оружие с фугасной или зажигательной боевой частью. зажигательной боевой частью. точность попадания Но Но точность попадания этого оружия этого оружия оставалась низкой низкой примерно до 1844 г, примерно до 1844 г, оставалась когда англичанин Уильям Хейл изобрёл когда англичанин Уильям Хейл изобрёл метод стабилизации: изогнутые лопатки в метод стабилизации: изогнутые лопатки в сопле заставляли ракету вращаться, что сопле заставляли ракету вращаться, что придавало ей устойчивость.  придавало ей устойчивость.

России пороховые ракеты были приняты на В В России пороховые ракеты были приняты на вооружение в начале ХIIХ в. Х в. вооружение в начале Х Большой вклад в развитие русского ракетного Большой вклад в развитие русского ракетного оружия внёс учёный-артиллерист генерал- оружия внёс учёный-артиллерист генерал- Константинов. В 1850 г в лейтенант К. И. Константинов . В 1850 г в лейтенант К. И. Петербурге под его руководством начал Петербурге под его руководством начал работать специальный «ракетный завод». работать специальный «ракетный завод». Максимальная дальность полёта русских Максимальная дальность полёта русских ракет достигала 4 км при общей массе до 80 ракет достигала 4 км при общей массе до 80 кг. В то время это были рекордные данные. кг. В то время это были рекордные данные. Русский учёный Константин Циолковский Константин Циолковский Русский учёный осознал важность многоступенчатых осознал важность уже в 1883 г доказал, что с их помощью уже в 1883 г доказал, что с их помощью можно осуществлять полёты в космос полёты в космос. . можно осуществлять Значительное развитие ракетная техника Значительное развитие ракетная техника получила во время второй мировой войны. получила во время второй мировой войны. многоступенчатых ракет и ракет и

Современные боевые ракеты имеют как Современные боевые ракеты имеют как обычные, так и ядерные заряды и обычные, так и ядерные заряды и способны за несколько десятков минут способны за несколько десятков минут преодолеть расстояние в несколько тысяч преодолеть расстояние в несколько тысяч км.км. Классы современных боевых ракет:: Классы современных боевых ракет 1)1)земля-земля 2)2)земля-воздух земля-земля: запускаются с поверхности : запускаются с поверхности земли или моря для поражения наземных земли или моря для поражения наземных и морских целей и морских целей земля-воздух: запускаются с поверхности : запускаются с поверхности земли или моря для поражения целей в земли или моря для поражения целей в воздухе воздухе воздух-земля: запускаются с самолётов : запускаются с самолётов для поражения наземных о морских целей для поражения наземных о морских целей 3)3)воздух-земля

Реактивная тяга и её использование в Реактивная тяга и её использование в авиации и ракетной технике.. авиации и ракетной технике В современной технике реактивный В современной технике реактивный двигатель определяют как двигатель определяют как двигатель, в котором подводимая двигатель, в котором подводимая энергия преобразуется в энергия преобразуется в кинетическую энергию струи кинетическую энергию струи рабочего тела, вытекающего из рабочего тела, вытекающего из двигателя, а получающаяся за счёт двигателя, а получающаяся за счёт этого сила реакции является силой этого сила реакции является силой тяги. тяги.

Блок – схема реактивного Блок – схема реактивного двигателя двигателя направление истечения газов  Источник Источник энергии энергии Ускоритель Ускоритель рабочего рабочего тела тела Генератор Генератор рабочего рабочего • истечения  тела тела Рабочее тело (газ, ионы, ядерные Рабочее тело (газ, ионы, ядерные частицы) из частицы) из генератора поступает в ускоритель, где генератора поступает в ускоритель, где ускоряет ускоряет ся до определённой скорости и ся до определённой скорости и отбрасывается отбрасывается двигателем в виде реактивной струи  двигателем в виде реактивной струи Принципиальное отличие любого Принципиальное отличие любого реактивного реактивного двигателя – он сам приводит в движение двигателя – он сам приводит в движение связанный с ним транспортный аппарат связанный с ним транспортный аппарат безбез

Для протекания реакции Для протекания реакции необходимо взаимодействие двух необходимо взаимодействие двух веществ – горючего и окислителя. веществ – горючего и окислителя. В качестве горючего используются: используются: В качестве горючего водород, углерод, бор, некоторые водород, углерод, бор, некоторые металлы (алюминий, литий, металлы (алюминий, литий, бериллий). бериллий). В качестве окислителя В качестве окислителя используются: кислород, фтор, кислород, фтор, используются: хлор. хлор.

Классы реактивных двигателей  Классы реактивных двигателей 1)Воздушно – реактивные (ВРД) 1)Воздушно – реактивные (ВРД) Они сыграли важную роль в развитии Они сыграли важную роль в развитии техники (авиационной), т.к. позволили техники (авиационной), т.к. позволили достигнуть скорость звука и в несколько достигнуть скорость звука и в несколько раз превзойти её. Для сжигания раз превзойти её. Для сжигания горючего (керосина) используется горючего (керосина) используется кислород окружающего воздуха, кислород окружающего воздуха, который засасывается в двигатель. который засасывается в двигатель. Отсутствие окислителя на борту – это Отсутствие окислителя на борту – это преимущество, т.к. значительно , т.к. значительно преимущество облегчает конструкцию, ноно это это облегчает конструкцию, ограничивает область применения область применения ограничивает двигателя высотами до 30 км. двигателя высотами до 30 км.

Классы реактивных двигателей Классы реактивных двигателей 2)Жидкостные реактивные двигатели (ЖРД) 2)Жидкостные реактивные двигатели (ЖРД) Принцип работы: окислитель и горючее Принцип работы: окислитель и горючее поступают в смесительную головку поступают в смесительную головку камеры раздельно. Затем они камеры раздельно. Затем они вводятся в камеру через форсунку вводятся в камеру через форсунку головки благодаря разности давлений в головки благодаря разности давлений в системе подачи топлива и головке камеры. системе подачи топлива и головке камеры. Для высокой эффективности двигателя Для высокой эффективности двигателя необходимо, чтобы реакция в камере сгорания необходимо, чтобы реакция в камере сгорания протекала как можно быстрее (чтобы всё протекала как можно быстрее (чтобы всё горючее вступило в реакцию со всем горючее вступило в реакцию со всем окислителем). окислителем). ЖРД устанавливают на ракетах. Одноступенчатая ЖРД устанавливают на ракетах. Одноступенчатая ракета может приобрести скорость до 2500 м/с. ракета может приобрести скорость до 2500 м/с. Применение многоступенчатых ракет позволило Применение многоступенчатых ракет позволило получить скорость, превышающую вторую получить скорость, превышающую вторую космическую.  космическую.

Классы реактивных двигателей Классы реактивных двигателей 3)На твёрдом топливе (РДТТ) 3)На твёрдом топливе (РДТТ) Он имеет две основные части: камеру Он имеет две основные части: камеру сгорания и реактивное сопло. сгорания и реактивное сопло. Простота устройства – это основное преимущество Простота устройства – это основное преимущество этого класса, а также постоянная готовность к этого класса, а также постоянная готовность к действию, надёжность и простота эксплуатации. действию, надёжность и простота эксплуатации. Основной элемент – заряд твёрдого топлива Основной элемент – заряд твёрдого топлива (первым был порох, который содержит и (первым был порох, который содержит и горючее, и окислитель). Сейчас применяют горючее, и окислитель). Сейчас применяют раствор нитроцеллюлозы и нитроглицерина. раствор нитроцеллюлозы и нитроглицерина. Скорость истечения газов 2000 м/с. Скорость истечения газов 2000 м/с. То, что камера сгорания является и топливным То, что камера сгорания является и топливным баком, значительно упрощает конструкцию, но и баком, значительно упрощает конструкцию, но и создаёт неудобство: трудно изменять не только создаёт неудобство: трудно изменять не только величину силы тяги, но и её направление. величину силы тяги, но и её направление. Самое широкое применение - это военная техника Самое широкое применение - это военная техника (на кораблях, самолётах, как противотанковые и (на кораблях, самолётах, как противотанковые и зенитные ракеты). зенитные ракеты).

С. П. Королёв (1907 – 1966 г.г.) С. П. Королёв (1907 – 1966 г.г.) Королёв родился 12 января в Житомире. Его Королёв родился 12 января в Житомире. Его отец был учителем словесности. В 1916 г их отец был учителем словесности. В 1916 г их семья переезжает в Одессу семья переезжает в Одессу В 17 лет Королёв уехал учиться в Киевский В 17 лет Королёв уехал учиться в Киевский В 1929 г Королёв окончил МВТУ, а в 1930 г он без В 1929 г Королёв окончил МВТУ, а в 1930 г он без политехнический институт. политехнический институт. отрыва от производства окончил Московскую школу отрыва от производства окончил Московскую школу лётчиков. лётчиков. СССР ракетную организацию - группу изучения СССР ракетную организацию - группу изучения реактивного движения (ГИРД) при Центральном реактивного движения (ГИРД) при Центральном Совете Осоавиахима. Совете Осоавиахима. исследовательский институт (РНИИ). Королёв был исследовательский институт (РНИИ). Королёв был назначен заместителем начальника института. назначен заместителем начальника института. Накануне 2 – ой Мировой войны он участвует в Накануне 2 – ой Мировой войны он участвует в создании самолёта «ТУ-2». В 1957 г Королёв создании самолёта «ТУ-2». В 1957 г Королёв участвует в запуске первого искусственного участвует в запуске первого искусственного спутника. спутника. В 1932 г он женился. И организует одну из первых в В 1932 г он женился. И организует одну из первых в В 1933 г открывается Реактивный научно – В 1933 г открывается Реактивный научно –