тема:     Импульс тела. Закон сохранения импульса.(9 класс)

• сформировать понятие об импульсе тела;
• научить определять и вычислять импульс тела;
• ознакомить учащихся с законом сохранения импульса;
• развивать умение наблюдать и анализировать явление;
• развивать познавательные интересы учащихся при изучении импульса тела и закона сохранения импульса.

демонстрационное оборудование:   3 штатива, 2 стальных шарика на нитях, 2 тележки, набор грузов, брусок, 2 рисунка с заданиями по определению импульса тела.

ХОД УРОКА.

ПОВТОРЕНИЕ РАНЕЕ ИЗУЧЕННОГО.

        (К доске вызываются 2 ученика. С обратной стороны доски они записывают
ответы на вопросы учителя. Класс работает в своих тетрадях.)

• Запишите формулу для определения ускорения тела.
• Запишите 2 закон Ньютона.
• Запишите 3 закон Ньютона.
• Запишите единицы измерения силы.
• Изобразите силы, действующие на тело, стоящее на неподвижной, горизонтальной опоре.

• Как формулируется 2 закон Ньютона?
• Как формулируется 3 закон Ньютона?

ИЗУЧЕНИЕ НОВОЙ ТЕМЫ.

       Мы с вами с помощью законов Ньютона решали различные задачи, касающиеся взаимодействия и движения тел. Например, искали ускорение, если известны силы, а затем по ускорению искали другие величины (перемещение, мгновенную скорость). Но часто бывает так, что трудно определить силы, действующие на тело, особенно, если их действие кратковременно (столкновения тел, взрыв гранаты и т. д.) Для решение подобных задач необходимо использовать еще одну важнейшую физическую величину - импульс тела. Итак, мы сегодня на уроке рассмотрим новую физическую величину - импульс тела, а также связанный с этой величиной -закон сохранения импульса. ( Объявляется тема урока). Цель нашего урока выяснить - что такое импульс тела и какой закон с ним связан. а) Итак начнем с первого вопроса: « Что такое импульс?» Импульс по другому называют еще количеством движения. Чем же характеризуется количество движения? Для ответа на этот вопрос проделаем опыт.

Опыт 1.        Легкоподвижная тележка при скатывании с наклонной плоскости лишь слегка сдвигает брусок.
                     Нагрузив тележку, повторяют опыт. В этом случае брусок сдвигается дальше.

Вывод:        количество движения зависит от массы тела.

Опыт 2.        Изменив угол наклонной плоскости, снова пускают нагруженную тележку. Брусок
                    сдвигается еще дальше.

Вывод:       количество движения зависит от скорости тела.

      Импульсом тела называют векторную величину, равную произведению массы тела на его скорость. Вектор импульса направлен в туже сторону, что и вектор скорости. За единицу импульса принимают импульс тела массой 1 кг движущегося со скоростью 1 м/с.

( Далее учитель показывается рисунок, на котором изображены пары шаров с числовыми
значениями масс, скоростей и направлениями скоростей.Учитель даёт задание найти
на рисунке пары шаров с одинаковыми импульсами. После ответов учащихся, учитель
задаёт вопросы)

• Могут ли тела с различной массой иметь одинаковые импульсы?
• Что необходимо сказать о скоростях тел с одинаковыми импульсами?
• Две игрушечные заводные машины, массой по 200 г каждая движутся
  навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями 0,1 м/с.
  Одинаковые ли импульсы машин?Одинаковы ли модули импульсов?
  Чему они равны?

Опыт 3.        Взаимодействие двух тележек. До взаимодействия
                    одна тележка покоится, а другая движется по направлению к ней.

• Как изменятся импульсы тележек в результате взаимодействия?
• Может ли у тележки, которая покоилась импульс стать больше, чем был у тележки, которая двигалась до столкновения?

Закон,который мы будем изучать, говорит, что этого быть не может.Этот закон называется законом сохранения импульса. Группа тел, движение которых рассматривается совместно и одновременно, в механике называется механической системой. Рассмотрим систему из двух тел, движущихся в одном направлении с разными скоростями. Так как скорость первого тела по модулю больше, чем у второго и направлены скорости в одну сторону, то через некоторое время наступит взаимодействие тел. Применя второй и третий законы Ньютона, приходим к выводу: "Векторная сумма импульсов шаров после взаимодействия равна векторной сумме импульсов шаров до взаимодействия." Иными словами, импульс изолированной (замкнутой) системы тел сохраняется, т. е. остается постоянным во времени, каково бы ни было взаимодействие между телами. Обратите внимание, мы рассматривали взаимодействие только двух тел и считали, что другие тела не участвовали в этом взаимодействии. Силы, возникающие при этом взаимодействии тел внутри системы, можно назвать внутренними силами. Силы же, создаваемые телами, не принадлежащими к данной системе тел называются внешними. Система тел в которой действуют только внутренние силы называется замкнутой или изолированной.

• Если действуют только внутренние силы, может ли измениться общий импульс системы?
• Как сформулировать закон сохранения импульса, учитывая понятие замкнутой системы?

Но все реальные системы, строго говоря не являются замкнутыми. Тем не менее закон сохранения импульса применить можно.

• В каких случаях это допустимо? Иными словами, когда действие внешних сил на систему будет несущественно?

Можно ли считать систему из 2 тележек замкнутой в строгом смысле слова?   Нет, т. к. действуют : сила тяжести, сила реакции опоры, сила трения.   Можно ли тогда к данной системе применить закон сохранения импульса?   Можно, если считать, что сила трения очень мала, а другие внешние силы компенсируют друг друга.  

Закон сохранения импульса был открыт в 17 веке французским ученым Рене Декартом.   В одном из своих писем, он писал: « Я принимаю, что во Вселенной, во всей созданной материи есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, и таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает».   Импульс в переводе с латинского означает « удар, толчок, побуждение».  

Закон сохранения импульса имеет большой философский смысл.   Он говорит о несотворимости, неуничтожимости движения материи.   Материя без движения не существует.   Закон сохранения импульса является универсальным.   Он справедлив не только для механических взаимодействий, но и при любых других процессах (взрыв, химическая реакция, ядерные превращения.)

закрепление темы.

• Ответы учащихся на вопросы в конце параграфа
• Анотация оценок