Document 4160312

Закон сохранения энергии
Полная механическая энергия замкнутой системы, в которой действуют консервативные силы (сила тяжести, сила упругости) , сохраняется
Епол  E  Eп  const
k
До
после
E  Е  Е  E  const
n2
k1 п1
k2
Тело движется по наклонной плоскости вниз
E 
k2
m 2
2
Тело, брошено вертикально вверх
E
n2
 mgh
E
 mgh Ek 2 
n2
Ac  Fc S  mg cos 
m 2
0
E 
k1
2
E 0
1
E  Е  Е  E  const
n2
k1 п1
k2
1)
m 2 m 2
0 
 mgh  Ac ,если тело движется вверх по
2
2
наклонной плоскости и на некоторой высоте имеет скорость
m 2
0  mgh , если тело движется вверх по наклонной
2)
2
плоскости и достигает максимальной высоты подъёма
(трение отсутствует)
3)
E
m 2
0  mgh  A , если тело движется вверх по
c
2
наклонной плоскости и достигает максимальной высоты
подъёма (трение отсутствует)
k1

m 2
2

h  l (1  cos )
m 2
0
2
E  Е  Е  E  const
п1
n2
k1
k2
m 2 m 2
0 
 mgh
2
2
m 2
0  mgh ,если тело достигло
2
максимальной высоты
1)
Тело колеблется на нити
E 
k1
m 2
2
E
n2
 mgh
m 2
1 Е  mgh
E 
п4
1
k4
2
m 2
2
m 2
1  mgh
 mgh 
1
2
E 
k3
m 2
2
В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной
при любых взаимодействиях тел этой системы между собой .
до
Импульс тела (материальной точки) 

p ↑↑ 
Р  m
Р  кг  м
с
Импульс силы – векторная физическая
величина, равная произведению среднего

значения силы на время ее действия F ∙∆t.
[F∙∆t] = Н∙м.   
0
m
 F F  t  m  m0
t

m

m
после
Абсолютно упругим ударом называется
столкновение, при котором сохраняется
механическая энергия системы тел.
При абсолютно упругом ударе наряду с
законом сохранения импульса выполняется
закон сохранения механической энергии.
Центральным ударом шаров называют
соударение, при котором скорости шаров до и
после удара направлены по линии центров.
Абсолютно неупругим ударом называют
такое ударное взаимодействие, при котором
тела соединяются (слипаются) друг с другом и
движутся дальше как одно тело. При
абсолютно неупругом ударе механическая
энергия не сохраняется. Она частично или
полностью переходит во внутреннюю
энергию тел (нагревание).

m у Изменение импульса
Р  Р2  Р1
Р1  m Р2  m
Р  2т

m
Р  Р2  Р1
Р1  mсоs


ЗСИ:
Р2  m cos
Р  2т cos


m1 1  т2 2  (т1  т2 ) 


m1 1  т2  2  (т1  т2 ) 

m1 1  т 2  2  т1  3  т 2  4
m1 1  т2  2  т1  3  т2  4
ЗСЭ:
m  2 т 2 т 2 т 2
1 1  2 2  1 3  2 4
2
2
2
2



m1 1  т2 2  (т1  т2 ) 
m1 1  т2  2  (т1  т2 )
Алгоритм решения задач
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Сделать рисунок « до и после» события. Выбрать ось, относительно которой рассматриваем движение
Определить тип ключевой задачи
Определить какой из законов сохранения будет использован
Записать закон сохранения в векторном виде и в проекциях на ось
Проанализировать закон (выбрать какие компоненты присутствуют, а какие нет).
Подставить числовые значения вместо обозначений и решить полученное уравнение.
Открытый урок
Открытый урок по теме: Законы сохранения импульса и энергии
Вид урока: заключительный урок этапа самореализации
Цель: рефлексия уровня достигнутого результата.
I.Этап урока. Сегодня мы с вами продолжаем решать задачи на законы сохранения импульса и энергии
Сначала предлагаю еще раз убедиться, что мы действительно понимаем способы их решения. Задать вопросы, если какие-то моменты в ходе
решения еще остаются неясными.
Для этого выполним следующее задание:
Задачи для самореализации
1. Мяч массой 100 г, летевший со скоростью 20 м/с, ударился о горизонтальную плоскость. Угол падения (угол между направлением
скорости и перпендикуляром к плоскости) равен 60°. Найти изменение импульса мяча, если удар абсолютно упругий, а угол отражения
равен углу падения.
Р  Р2  Р1
Р  2т cos   2  0,1  20  соs60  2
кг  м
с
Учитель: Определим план решения задачи
Ученик: 1.Сделаем рисунок. 2.Определим ось ОУ относительно, которой будем рассматривать движение. 3. Найдем проекции импульсов на
ось.
Р1  mсоs
Р2  mсоs
2. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с, нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость
вагонов после взаимодействия, если удар неупругий?



m1 1  т2 2  (т1  т2 ) 
m1 1  т2  2  (т1  т2 )   
т11  т2 2 20000  0,3  30000  0,2
м

 0,24
т1  т2
50000
с
3. Камень массой 5 кг упал с некоторой высоты. Найти .кинетическую энергию камня в средней точке его пути, если он падал в течение
времени 2 с.
gt 2 10  4
m 2
m 2
h

 20 м
h1  10 м
mgh 
 mgh
 E  mgh  mgh  50  20  50 10  500 Дж
1
1
k
2
2
2
2
4. Во сколько раз уменьшится скорость атома гелия после упругого столкновения с неподвижным атомом водорода, масса которого в
четыре раза меньше массы атома гелия? [в 5/3 раза]



ЗСИ: m1 1  т1  3  т2  4
m1 1  т1  3  т2  4
2
4т 
2
2
4m  т1  4т 2 и 4m  т1 
2
2
2
m  2 т 2 т 2
11  13  2 4
2
2
2
ЗСЭ:
; 4  1  4 2 и
2
4 2  1  4 2
2
2
решаем систему уравнений:
 5

2 3
II Этап урока. Самостоятельная работа по карточке
Если все понятно и вопросов не возникает, я предлагаю перейти к самостоятельному решению задач. Можете работать в паре, обращаться к
учителю, главное условие, не переходить к следующему примеру, если непонятно, как сделан предыдущий. Так как у нас на следующем (или одном
из следующих уроков контрольная работа по данной теме), то ваша главная задача оценить, насколько каждый готов к ее решению.
Задачи для самореализации.
5. По склону горы длиной 500 м скатываются санки массой 60 кг с высоты 10 м. Определите среднюю силу сопротивления при скатывании
санок, если у основания горы они имели скорость 8 м/с. Начальная скорость санок равна нулю.
m 2
mgh 
 F S
2
6.
F 
m 2
2  6000  1920  8,16 H
S
500
mgh 
Пуля, летевшая горизонтально со скоростью 40 м/с, попадает в брусок, подвешенный на нити длиной 4 м, и застревает в нем.
Определить угол, на который отклонится брусок, если масса пули 20 г, а бруска 5
кг.
ЗСИ:
б 
ЗСЭ:
m п  п  ( т п  тб ) 
тп п
0,8
м

 0,16
тп  тб 5,05
с
mgh 
m 2
б
2
 2
0,16 2
h б 
 0,00128 м
2g
20
h  l (1  cos )
cos  1 
0,00128
 0,99968
4
  20
7.Маленький шарик массой m =20 г висит на невесомой нерастяжимой нити, закрепленной на горизонтальной тонкой оси. Длина нити
L=20 см. Какую минимальную скорость V0 надо сообщить шарику для того, чтобы он совершил полный оборот вокруг оси в вертикальной
плоскости? (Сопротивлением воздуха пренебречь).
8.Мяч массой m брошен вертикально вверх с начальной скоростью . Каково изменение импульса мяча за время от начала движения до
возвращения в исходную точку, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало? (ось Оу направлена вверх).
9.Мальчик на санках общей массой 50кг спустился с ледяной горы. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности
равен 0,2. Расстояние, которое мальчик проехал по горизонтали до остановки, равно 30 м. Чему равна высота горы? Считать, что по склону
горы санки скользили без трения.
10.Автомобиль массой m=1000 кг подъезжает со скоростью V1=20 м/c к подъему высотой h=5 м. В конце подъема его скорость уменьшается
до V2=6 м/c. Каково изменение механической энергии автомобиля?
11.Маленький шарик массой m =20 г висит на невесомой нерастяжимой нити, закрепленной на горизонтальной тонкой оси. Длина нити L=20
см. Какую минимальную скорость V0 надо сообщить шарику для того, чтобы он совершил полный оборот вокруг оси в вертикальной
плоскости? (Сопротивлением воздуха пренебречь).
12. В результате упругого лобового столкновения частицы массой m1 с неподвижной частицей m2 обе частицы разлетелись в
противоположные стороны с одинаковыми скоростями. Найти массу неподвижной частицы. Удар абсолютно упругий. [ m2 = 3m1 ]
13.Две частицы массой m1 и m2 со скоростями v1 и v2 сталкиваются абсолютно упруго. Определить скорости частиц после столкновения,
которое является центральным.
14.В тело массой m1=4,9 кг, лежащего на горизонтальной поверхности попадает снаряд массой m2=0,1 кг летящий под углом α=600 к
горизонтальной поверхности со скоростью V2=60 м/с и застревает в нем. Какой путь пройдет тело до остановки, если коэффициент трения
скольжения между телом и поверхностью μ=0,25?
15.Легкий шар, движущийся со скоростью V1=10 м/c, налетает на неподвижный тяжелый шар и между шарами происходит центральный
упругий удар. После удара шары разлетаются в разные стороны с одинаковыми скоростями. Во сколько раз отличаются массы шаров?
16. Брусок массой m1=500 г скользит без трения с нулевой начальной скоростью с наклонной плоскости высотой h=0,8 м и сталкивается с
неподвижным бруском массой m2 =300 г, лежащим в конце наклонной плоскости на горизонтальной поверхности. Считая столкновение
абсолютно упругим, найдите кинетическую энергию первого тела после удара.
III.Этап урока. Подведение итогов
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 3
с углубленным изучением отдельных предметов
имени Героя Советского Союза В.И. Фадеева городского округа Самара
Физика
Конспект сценария урока по теме
«Закон сохранения импульса и закон сохранения энергии»
9 класс
Выполнила:
Сухорукова О.А.
учитель физики
первой квалификационной категории
Самара, 2014 г.
Источники информации
1.
Перышкин, А.В. Физика, 9 кл. : учебник для общеобразоват. учреждений/А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – 14-е изд.,
стереотип. – М.: Дрофа, 2009. – 300 с.