Абсолютно упругий удар
Чернова Вера Эрнстовна, учитель физики
Статья отнесена к разделу:
Преподавание физики
Цель:
- ввести понятие удара, квалифицировать удар по
результату взаимодействия, получить
математические зависимости для описания
явления;
- формирование навыков критического мышления на
основе проблемного изложения материала;
- развитие в учащихся инициативности, умения
вести дискуссию на научные темы.
Методы познавательной деятельности
учащихся: репродуктивный, частично –
поисковый, поисковый.
Форма урока: проблемное изложение
нового материала.
Ход урока
1. Организационный момент целеполагание,
определение домашнего задания.
Домашнее задание: §36, п.2 задачи № 1, 3, 5 или
№ 3, 4, 5 ( по выбору), получить математическую
зависимость для тел разной массы, повторить
законы сохранения и условия их применения по
таблице.
2. Актуализация имеющихся ранее знаний
– подведение учащихся к изучению новой темы.
На предыдущем уроке в качестве домашнего
задания – заполнение таблицы, т.е. ребенок должен
самостоятельно предпринять попытку обобщения
теоретических знаний. Обсудим полученный
результат.
3. Решение качественных задач
1. Два шарика, стальной и алюминиевый,
одинакового объема, падают с одной и той же
высоты. Сравните их импульсы в момент падения на
землю. (Импульс стального больше, так как
больше его масса.)
2. Скорость легкового автомобиля в 2 раза больше
скорости грузового, а масса – в 4 раза меньше
массы грузового автомобиля. Сравните модули
импульсов автомобилей. (Импульс легкового
автомобиля меньше в два раза.)
3. Объяснение нового материала
Попробуйте объяснить секрет циркового фокуса,
когда сокрушительный удар молота по массивной
наковальне не наносит вреда человеку, на груди
которого установлена наковальня? Все дело
очевидно, в эффекте, производимом ударом.
Постановка проблемы:
Опыт 1 ( взаимодействия шариков одинаковой
массы)
Вопрос: опишите наблюдаемое явление
Объяснение увиденного (выдвижение гипотезы) : в
результате взаимодействия тела обмениваются
импульсами. Причина – упругая деформация
взаимодействующих тел.
Тела разлетаются со скоростями, величина и
направление которых определяются двумя
условиями: сохранением полной механической
энергии и сохранением полного импульса системы
тел. (данный вывод может быть получен в
результате обсуждения классом).
Получим математические зависимости
(сформируем теорию):
Будем предполагать, что шары образуют
замкнутую систему тел или, что внешние силы,
приложенные к шарам, уравновешивают друг друга.
Кроме того, будем считать, что вращение шаров
отсутствует.
Обозначим m1 и m2 – массы шаров, v1
и v2 – скорости шаров до взаимодействия, v1’
и v2’ – скорости шаров после
взаимодействия.
Запишем законы сохранения энергии и импульса
для общего случая ( т.е. ни одна из скоростей не
равна нулю).
 ( закон
сохранения полной механической энергии)
“ОХ”  из
закона сохранения проекции импульса
Решим систему уравнений:
распишем
как разность квадратов
разделим одно уравнение на другое учитывая
условия поставленной задачи
v1 + v1’= v2’ + v2
, а для нашего случая v1=v2’ (получение
данной зависимости можно предоставить ученику у
доски)
Направление скоростей одинаковое и их величины
равны.
Теперь рассмотрим другой случай, когда
взаимодействую тела разной массы.
Опыт 2.
Вывод: скорости тел после взаимодействия
зависят от соотношения масс тел. ( получение
математической зависимости можно дать в
качестве домашнего задания и рассмотреть в
начале следующего урока)
Применение: определение массы
элементарных частиц при их взаимодействии.
Закрепление: рассмотреть опыт с тремя
шарами равной массы, объяснить наблюдаемое
явление с точки зрения законов сохранения и
теории абсолютного удара.
|
Главная страница
