Урок физики -9. Импульс. Закон сохранения импульса

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА  УРОКА ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Муниципальное бюджетное образовательное учреждение  «Гимназия №11» Ф.И.О. учителя   Ведищева Наталья Геннадьевна Предмет:  физика Класс:   9  УМК:     «Физика» 7 ­ 9 классы. Автор Генденштейн Л. Э. и др. Тип урока:  изучение и первичное  закрепление новых знаний Тема Место урока   Импульс. Закон сохранения импульса Урок 1. Импульс. Закон сохранения импульса (ЗСИ).  Раздел 3. Законы сохранения в механике (16часов) Педагогическая  цель Задачи  Создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации по теме "Импульс. Закон сохранения импульса". Образовательная: способствовать формированию понятий: импульса тела, замкнутая система, сформулировать закон сохранения  импульса. Развивающая: продолжить развитие умений работать с учебным текстом, проводить учебный эксперимент, выдвигать гипотезы,  применять математический аппарат; развитие познавательного интереса к физике. Воспитательная   межличностного общения в процессе групповой работы.  : формирование исторического взгляда на развитие физики как науки; способствовать формированию  1 Планируемые  результаты Предметные: Знать  понятие импульса тела; определить понятия: замкнутая система, сформулировать закон сохранения импульса. Уметь применять закон сохранения импульса при решении качественных и количественных задач. Метапредметные:  Регулятивные:  обнаруживать и формулировать проблему урока; планировать свои действия; работать по плану; находить и  исправлять свои ошибки; оценивать степень успешности достижения цели.  Познавательные: умение структурировать знания; установление логических связей; умение анализировать, сравнивать;  представлять информацию в сжатом виде. Коммуникативные: излагать свою точку зрения, аргументируя; участвовать в диалоге; понимать позицию другого; использовать  речевые средства Личностные:  совершенствовать умение оценивать усваиваемое содержание, исходя из социальных и личностных ценностей с  точки зрения нравственно­этических норм. Условия реализации урока Информационные ресурсы (в том  числе ЦОР и Интернет) Учебная литература  УМК:     «Физика». 9 класс.  Учебник. Автор Генденштейн Л. Э. и др. Методические ресурсы  (методическая литература,  стратегическая технология и  тактические технологии   Физика в 9 классе. Методическое  пособие для учителя. Автор  Генденштейн Л. Э. и др.; Дидактические печатные материалы  для учащихся Оборудование Лабораторное оборудование из  комплекта "Механика"; Лаборатория L­микро Основные  понятия Ресурсы:  дополнитель ные Формы  работы на   Импульс  тела,  замкнутая система;  сформулировать закон сохранения импульса, упругий и неупругий  удар Доска,  учебники, мультимедийное оборудование Ф ­ фронтальная, И – индивидуальная, П – парная, Г – групповая 2 уроке Ход урока 1.Организация начала урока. Время: 1 мин Цели этапа:    включить учащихся в учебную деятельность; определить содержание и рамки урока. Цель учителя ­ подготовить учащихся к работе на уроке. Цель учащихся – включение учащихся в деловой ритм. Методы – наглядные, словесные, индуктивные. Деятельность учителя Приветствует  учащихся.  Определяет  готовность класса к  учебным занятиям Задания для учащихся, выполнение которых  приведёт к достижению запланированных  результатов Деятельность учеников Концентрация  внимания. Проверяют готовность  рабочего места к  учебному занятию Планируемые результаты Предметные УУД Устное осознанное  построение  речевого  высказывания 2. Актуализация знаний. Время: 3 мин Цель этапа:  3  Актуализировать учебное содержание, необходимое и достаточное для восприятия нового материала. Цель учителя – актуализировать знания учащихся по теме «Законы Ньютона», определить типичные недостатки и ошибки. Цель учащихся – отметить актуальность изучаемой темы, повторить ранее изученный материал. Методы – словесный, проблемно­поисковый, репродуктивный. Деятельность учителя Рассказ учителя. Учитель задаёт  вопросы Задания для учащихся, выполнение которых  приведёт к достижению запланированных  результатов Наш сегодняшний урок разрешите начать с  высказывания Леонардо да Винчи (1452  ­1519г.г.) его мы знаем как художника, но он был не только великим живописцем, но и великим  математиком, механиком и инженером,  которому обязаны важными открытиями самые  разнообразные отрасли физики.  Высказывание  “Теория – полководец, практика  – солдаты”. “Никакое человеческое  исследование не может претендовать на то,  чтобы быть истинной наукой, если оно не  использует математических доказательств, и нет  никакой уверенности там, где нельзя применить  одну из математических наук”.  Сегодня на уроке мы с вами не только будем  ставить опыты, но и доказывать их  математически.  Для начала давайте вместе ответим на несколько вопросов: 1.Какой раздел физики называется механикой? 2.В чём состоит основная задача механики? 3.Как формулируется второй закон Ньютона? 4.О чём гласит третий закон Ньютона? 5.В каком случае основную задачу механики  можно решить с помощью законов Ньютона? 4 Деятельность учеников Планируемые результаты Предметные Структурирован ие знаний УУД Устное осознанное  построение речевого  высказывания Отвечают на вопросы  учителя А как быть, если неизвестны значения сил,  действующих на тело? Как тогда решается  основная задача механики? 3. Постановка цели и задач урока, первичное усвоение новых знаний Время: 15 мин Цели этапа:   организовать коммуникативное взаимодействие, в ходе которого выявляется и фиксируется отличительное свойство  задания, вызвавшего затруднение в учебной деятельности.  Цель учителя ­ согласовать цель и тему урока, создать условия для целеполагания. Цель учащихся – сформулировать цель и задачи урока. Методы – наглядные, словесные, репродуктивные. Деятельность учителя Формулирует  проблемное  экспериментальное  задание. Предлагает учащимся  в группах провести  учебный эксперимент  по инструктивной  карточке  (инструктивная  карточка прилагается) Задания для учащихся, выполнение которых  приведёт к достижению запланированных  результатов Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются  два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в  прежнее положение и ударившись о  неподвижный шарик, он останавливается. При  этом левый шарик приходит в движение и  отклоняется практически на тот же угол, что и  отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с 5 Деятельность учеников Активные действия  учащихся с объемом  изучения; максимальное использование  самостоятельности в  добывании знаний и  овладении способами  действий.      Выполняют учебный  эксперимент в группах  и отвечают на  поставленные вопросы. Планируемые результаты УУД Умение слушать в  соответствии с  целевой установкой.  Принятие и  сохранение учебной  цели и задачи Предметные Выделение  существенной  информации из  слов учителя. Определение  основной и  второстепенной  информации.   Установление  логических  связей наклонной плоскости. Она сдвигает тело,  находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и  тела? (нет, так как столкновение тележки и тела  кратковременное и силу их взаимодействия  определить трудно). Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки.  Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу  взаимодействия тележки и тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических  величин можно охарактеризовать движение тела? Давайте найдём взаимосвязь между  действующей на тело силой, временем её  действия и изменением скорости тела. Вывод: Законы движения позволяют решать  задачи механики, если известны силы,  приложенные к телам. Но во многих случаях  законы движения нельзя использовать для  решения задач именно потому, что неизвестны  силы. Это проблема. Каковы пути её решения? Если проблема не решается в рамках известного  нам материала, то надо расширить эти рамки и  ввести новую физическую величину – импульс. Слово “импульс” в переводе с латинского  означает “толчок”. Понятие импульса первым  ввёл французский философ­математик Декарт  (однако, называл эту величину количеством  движения.)  Учитель объявляет тему урока  “Импульс.  Закон сохранения импульса” ­ Какую цель мы поставим сегодня на урок? А вот так я сформулировала задачи урока   6 Предлагают свои  гипотезы. Записывают в тетради  тему урока. Совместно  с учителем формируют  цель урока. Сравнивают цель свою и цель поставленную  учителем Формула для расчёта импульс. Единицы измерения импульса. Определение. Условное обозначение. Импульс  ­ векторная величина.  (усвоить понятие импульса тела, понятие  замкнутой системы, вывести закон сохранения  импульса, научится решать задачи на закон  сохранения).  Приступим к достижению наших целей. Обратимся к первоисточнику ­  учебнику. § 12,  стр. 120. Ознакомьтесь с содержанием и  подготовьте характеристику импульса как  физической величины по плану: 1. 2. 3. Направление импульса. 4. 5. Вернёмся к вашим экспериментам. Менялся ли  импульс обоих тел в ваших опытах? Почему вы  так утверждаете? Сейчас мы попытались выяснить, как меняется  импульс тел при взаимодействии. Но необходимо познакомимся ещё с одним понятием –  «замкнутая система».  Откройте стр.120 учебника и найдите  определение замкнутой системы. Попробуйте привести пример системы  нескольких тел, которую можно считать  замкнутой (если не справляются, первый пример  я привожу сама).  Давайте найдём взаимосвязь между  действующей на тело силой, временем её  действия и изменением скорости тела. С этой целью у вас на столах карточки. Мне нужен помощник.  На доске рисунок: 7  Работают  самостоятельно с  учебником. По плану  составляют  характеристику  импульса как  физической величины. Отвечают на вопросы.   Находят определение и  читают вслух Приводят примеры К доске выходит  учащийся, по желанию.  Работают у доски и самостоятельно на  местах Отвечая на вопросы  учителя, учащийся  производит вывод  закона сохранения  импульса. До взаимодействия   2 2m1 1m Взаимодействие   2m 2F 1F 1m После взаимодействия   2u 1u 2m 1m Что мы можем сказать о силах, с которыми  взаимодействуют два тела? Почему? Использую второй закон Ньютона, запишите, как  можно найти первую и вторую силу?  Зная начальную и конечную скорость как можно  рассчитать ускорение обоих тел? Что мы можем  сказать об ускорениях первого и второго тела и о времени их взаимодействия? Подставим в третий закон Ньютона, полученный  выражения для сил и ускорений. Какие  математические преобразования можно сделать в данном выражении? Перенесите все величины, характеризующие  состояние тел после взаимодействия, вправо, а  до взаимодействия – влево. 8 Учитель задаёт  вопросы Как называется величина, равная произведению  массы тела  на скорость? Заменим  соответствующие величины. Полученное выражение и есть закон сохранения  импульса. Попробуйте дать словестную  формулировку этого закона. Прочитайте  формулировку закона сохранения импульса в  учебнике и сравните с тем, что получилось у нас  (стр.121). Хотя Декарт установил закон сохранения  количества движения, однако он не ясно  представлял себе, что количество движения  является векторной величиной. Понятие  количества движения уточнил Гюйгенс, который, исследуя удар шаров, доказал, что при их  соударении сохраняется не арифметическая  сумма, а векторная сумма количества движения. Физкультминутка Учитель предлагает написать слово «импульс»,  головой, четко прописывая буквы Пытаются сами  сформулировать закон  сохранения импульса.  Читают формулировку  в учебнике. Делают  вывод . 4. Усвоение новых знаний и проверка понимания Время: 5 мин Цели этапа:    организовать коммуникативное взаимодействие для построения  нового способа действия, устраняющего причину выявленного   затруднения; зафиксировать новый способ действия в знаковой, вербальной  форме и с помощью эталона. Цель учителя – организовать деятельность учащихся по применению знаний и умений учащихся решать задачи. Цель учащихся – изучить особенности решения задач и представление результатов, оформить записи в тетради.            Методы – наглядный, индуктивный, проблемно­поисковый. Деятельность учителя Задания для учащихся, выполнение которых  приведёт к достижению запланированных  результатов Деятельность учеников Планируемые результаты Предметные УУД 9 1. Может ли человек, стоящий на идеальной  гладкой горизонтальной (ледяной) поверхности,  сдвинутся с места, не упираясь острыми  предметами в лёд? Учитель предлагает  учащимся применить  полученные знания  при решении  качественных и  расчетных задач.  Учитель на доске  последовательно  излагает ход решения  задачи на применение  закона сохранения  импульса 5.Закрепление, обобщение и систематизация знаний.  Время: 9 мин  Цель этапа:  2. прыгает человек массой 50 кг со скоростью  6 м/с. С какой скоростью начнёт двигаться  тележка с человеком?  На неподвижную тележку массой 100 кг  Выполняют задание,  комментируют и  обосновывают решение. Делают записи, по ходу  решения отвечают на  вопросы. Решают  познавательные  задачи путем  комплексного  применения  известных им  способов  решения. Умение слушать в  соответствии с  целевой установкой.  Принятие и  сохранение учебной  цели и задачи.  Уточнение и  дополнение  высказываний  обучающихся. Осуществление  самоконтроля  проверить своё умение применять новое учебное содержание в типовых условиях,  на основе решения разных типов графических задач.  Цель учителя – организовать деятельность учащихся по закреплению знаний и умений учащихся решать задачи, выявить  уровень  усвоения учащимися материала. Цель учащихся – изучить особенности представление решения  в виде таблицы, рисунка, графика. Методы – наглядный, индуктивный, проблемно­поисковый. Учитель задаёт  1.Что называется импульсом тела? 2.Что можно сказать о направлении векторов  вопросы импульса и скорости движущегося тела? 3.Что означает утверждение о том, что  несколько тел образуют замкнутую систему? 4.Какую систему называют замкнутой? 5.Сформулируйте закон сохранения импульса. Самостоятельная работа  Учитель предлагает  выполнить  самостоятельную  работу. 10 Контроль  правильности  ответов  обучающихся. Самоконтроль  понимания вопросов  и знания правильных  ответов Отвечают на вопросы  учителя, ответы  обосновывают. Выполняют задания.  Взаимопроверка по  образцу Распознают и  воспроизводят  изученный  материал Принимают  участие в  обсуждениях. Объясняют  более слабым  учащимся  непонятные  места. Решают  познавательные задачи путем  комплексного  применения  известных им  способов 6. Домашнее задание.  Время: 2 мин Цель учителя ­   дать информацию и инструктаж по домашнему заданию. Цель учащихся – анализ успешности усвоения материала и собственной деятельности на уроке. Формулирует  домашнее задание,  проводит инструктаж  по его выполнению. Общее: § 12, №№ Примеры реактивного движения Индивидуально: подготовка к следующему  уроку сообщения по выбору: “История  ракетостроения”, “История космонавтики”,  “Использование реактивного движения живыми  существами” Регуляция учебной  деятельности. Мотивация волевой  саморегуляции. Записывают домашнее  задание в дневник. Знакомятся с объемом  домашнего задания.  Слушают комментарии  учителя.  Задают  вопросы по выполнению  домашнего задания.  Осознают  качество и  уровень  усвоения. Определяют  последовательно сти  промежуточных  целей с учетом  конечного  результата 7. Цели этапа:   Итог урока.  Время: 5 мин зафиксировать новое содержание, изученное на уроке. Цель учителя – организовать деятельность учащихся по совместному подведению итогов урока. Цель учащихся – оценить свою деятельность на уроке; поблагодарить одноклассников, которые помогли  получить результат урока; зафиксировать неразрешённые затруднения как направления будущей учебной деятельности. Методы – наглядный, индуктивный, проблемно­поисковый Формулирует вопросы Подводит итоги  поставленную в начале урока? 1. Можно ли считать выполненной задачу,  Отвечают на вопросы.  Обобщают полученные  Умение  обсуждать  Умение слушать в  соответствии с  11 2. Какие новые термины мы изучили на уроке?  Что они означают? 3. Чему вы научились? 4. Можете ли  вы  использовать на практике  полученные знания? Ребята, у каждого из вас на столе лежат  жетончики красного, зеленого, желтого цвета.  Кто хорошо понял тему, поднимите жетончики  красного цвета, кто частично понял – жёлтого  цвета, кто плохо понял – зеленого цвета учебного занятия,   дает оценку работе  класса в целом и  отдельным учащимся  (активность,  адекватность ответов, неординарность  работы отдельных  учащихся,  прилежание, уровень  самоорганизации) Учитель подводит  итоги работы каждого ученика,  выставляет  оценки знания; выделяют успешные  этапы урока и этапы,  которые вызвали  затруднения. Дают оценку своей  деятельности на уроке содержание  урока во  фронтальном  режиме целевой установкой.  Уточнение и  дополнение  высказываний  обучающихся 12 Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом  левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на  тот же угол, что и отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом  левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на  тот же угол, что и отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  ПРИЛОЖЕНИЕ 1 13 помощью, каких физических величин можно охарактеризовать  движение тела? помощью, каких физических величин можно охарактеризовать  движение тела? Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом  левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на  тот же угол, что и отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  помощью, каких физических величин можно охарактеризовать  движение тела? Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом  левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на  тот же угол, что и отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  помощью, каких физических величин можно охарактеризовать  движение тела? Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом  левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на  тот же угол, что и отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  помощью, каких физических величин можно охарактеризовать  движение тела? Эксперимент 1. (на нитях подвешиваются два шарика)  Правый отклоняют и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он останавливается. При этом  левый шарик приходит в движение и отклоняется практически на  тот же угол, что и отклоняли правый шар. Сделайте вывод: с  помощью, каких физических величин можно охарактеризовать  движение тела? Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с наклонной  плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?  Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и  тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с наклонной  плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?  Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и  тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? 14 Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с наклонной  плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?  Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и  тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с наклонной  плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?  Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и  тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с наклонной  плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?  Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и  тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? Эксперимент 2.  Опыт №1.Скатывание легкоподвижной каретки с наклонной  плоскости. Она сдвигает тело, находящееся на ее пути. Можно ли найти силу взаимодействия тележки и тела?  Опыт №2. Скатывание нагруженной тележки. Сдвигает тело дальше. Можно ли в данном случае найти силу взаимодействия тележки и  тела? Сделайте вывод: с помощью, каких физических величин можно  охарактеризовать движение тела? ПРИЛОЖЕНИЕ 2 До взаимодействия   2 2m1 1m Запишите импульсы тел до взаимодействия: _____________________________________ _ _____________________________________ _ 15 Взаимодействие   2m 1F 2F 1m После взаимодействия   2u 1u 1m 2m   2 1 2m До взаимодействия 1m Взаимодействие 2m   2F 1F 1m Что можно сказать о силах    и  1F  ?  2F _____________________________________ _ _____________________________________ _ На основании, какого закона? _____________________________________ _ Запишите импульсы тел после  взаимодействия _____________________________________ _ _____________________________________ _ Запишите импульсы тел до взаимодействия: _____________________________________ _ _____________________________________ _ Что можно сказать о силах   и  ?  _____________________________________ _ _____________________________________ _ На основании, какого закона? _____________________________________ 16 После взаимодействия   2u 1u 1m 2m _ Запишите импульсы тел после  взаимодействия _____________________________________ _ _____________________________________ _ ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Тест по теме «Импульс тела. Закон сохранения импульса».   1. Что такое импульс тела? А) Произведение массы тела на его скорость. Б) Произведение ускорения тела на его массу. В) Произведение силы на время.   2. В каких единицах измеряется импульс тела? А) Н                    Б) кг?м/с.            В) кг/м/с   3. Каким свойством обладает импульс тел, составляющих замкнутую систему? А) Свойством сохранения Б) Свойством передачи В) Свойством распределения   4. Какая система будет замкнутой? Укажите все правильные ответы. А) ружье­пуля 17 Б) Земля­спутник В) Лошадь­телега   5. Снаряд,  летевший  горизонтально  со  скоростью  20 м/с,  разорвался  на  два  осколка  массами  4 кг  и 6  кг. Укажите  все  правильные утверждения. А) Импульс снаряда до взрыва был равен 200 кг?м/с. Б) Суммарный импульс двух осколков равен импульсу снаряда до взрыва. В) Импульс меньшего осколка после разрыва равен 80 кг?м/с. Тест по теме «Импульс тела. Закон сохранения импульса».   1. Что такое импульс тела? А) Произведение массы тела на его скорость. Б) Произведение ускорения тела на его массу. В) Произведение силы на время.   2. В каких единицах измеряется импульс тела? А) Н                    Б) кг?м/с.            В) кг/м/с 3. Каким свойством обладает импульс тел, составляющих замкнутую систему? А) Свойством сохранения Б) Свойством передачи В) Свойством распределения   4. Какая система будет замкнутой? Укажите все правильные ответы. А) ружье­пуля Б) Земля­спутник В) Лошадь­телега   5. Снаряд,  летевший  горизонтально  со  скоростью  20 м/с,  разорвался  на  два  осколка  массами  4 кг  и 6  кг. Укажите  все  правильные утверждения. А) Импульс снаряда до взрыва был равен 200 кг?м/с. Б) Суммарный импульс двух осколков равен импульсу снаряда до взрыва. 18 В) Импульс меньшего осколка после разрыва равен 80 кг?м/с. 19