Урок по теме Законы Ньютона
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

План урока физики.

Класс: 11

Учитель: Деревянко Оксана Николаевна

Дата проведения урока:  апрель 2015

Тема: Итоговое повторение. Механика. (Законы Ньютона. Силы. Импульс тела, импульс силы, закон сохранения импульса)

Цели урока:

1. Повторить законы Ньютона и основные силы, законы сохранения импульса/ понятия импульс тела, импульс силы,
2. Формировать навыки применения знаний в новой ситуации при ответе на вопросы теста.
3. Развивать логическое мышление.
4. Прививать интерес к предмету.

Технологическая карта урока физики.

11 класс.             Тема урока: Итоговое повторение. Механика (Законы Ньютона, силы, импульс силы, импульс тела, закон сохранения импульса)

Материалы к уроку.

Примеры тестовых заданий по теме «Импульс. Закон сохранения импульса»

2. Импульс тела, импульс силы.                             2. Импульс тела, импульс силы.

Домашнее задание по повторению  «Блок: законы сохранения» : выучить формулы и определения, выполнить тестовые задания.

БЛОК: «Законы сохранения».

ЗНАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО:

Понятия: импульс тела, импульс силы, работа, мощность, энергия кинетическая, энергия потенциальная, мощность, коэффициент полезного действия.

Законы: сохранения импульса   +  =  +

                Сохранения  энергии   Ек1 + Е р1 = Ек2 + Е р2 + Асил сопр

Формулы:  =   - импульс тела

                  Ft  -  импульс силы

                  Ек = mv2/2        Ер = mgh    Ер = kx2/2

                  А = FScos     А = Ек2 - Ек1        А =  - (Ер2 – Ер1)    А = N*t

                  N = = F*v

ЗНАТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

1. Работа силы тяжести не зависит от формы траектории и на замкнутой траектории равна 0.
2. Механическая работа может быть выражена через количество теплоты. При решении задач необходимо помнить формулы количества теплоты нагревания (Q=mc∆t), плавления Q=mλ, парообразования (Q=mr), закон Джоуля-Ленца (Q=I2Rt), формулу работы электрического тока (A=IUT=I2Rt=).

Примеры тестовых заданий.

УРОВЕНЬ А

1. С балкона высотой 20м на поверхность Земли упал мяч массой 0,2кг. Из-за сопротивления воздуха скорость мяча у поверхности Земли оказалась на 20% меньше скорости тела, свободно падающего с высоты 20м. Импульс в момент падения равен…
2. Пластилиновый шар массой 0,1кг имеет скорость 1м/с. Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1кг, прикреплённую к пружине, и прилипает к  тележке. Чему равна полная энергия системы при её дальнейших колебаниях?
3. Тележка массой m, движущаяся со скоростью v, сталкивается с неподвижной тележкой той же массы и сцепляется с ней. Скорость тележек после взаимодействия равна…
4. Мальчик массой 50 кг, стоя на очень гладком люду, бросает груз массой 8 кг под углом 600 к горизонту со скоростью 5м/с. Какую скорость приобретает мальчик?
5. Подъёмный кран равномерно поднимает вертикально вверх груз весом 1000Н на высоту 5м за 6 с. Какую механическую мощность развивает кран во время этого подъёма?
6. Как изменяется КПД наклонной плоскости с увеличением угла наклона плоскости от 00  до 900?
7. Кинетическая энергия тела 8Дж, а величина импульса 4Н*с. Чему равна масса этого тела?
8. Пластилиновый шарик с кинетической энергией Е0 налетает на другой точно такой же неподвижный шарик. После удара шарики слипаются и продолжают движение без вращения. Какое количество теплоты выделилось при ударе?
9. Шарик, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью v, налетает на лежащий на той же поверхности, более тяжёлый шарик. В результате частично неупругого удара первый шарик остановился, причём 75% его первоначальной кинетической энергии перешло во внутреннюю энергию. Какова скорость второго шарика после удара?
10. Мальчик тянет санки за верёвку с силой 50Н. Пройдя 100м, он совершил работу 5000Дж. Каков угол между верёвкой и дорогой?

УРОВЕНЬ В.

1. Тело массой 1кг совершает свободные гармонические колебания вдоль оси ОХ так, что его координата меняется по закону Х = 2sin3t (м). Чему равна полная механическая энергия тела через 1 с после начала движения?
2. Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности под углом к горизонту, упал обратно на землю через 2с в 20м от места броска. Чему равна работа силы тяжести за время полёт камня?
3. Груз массой 100г свободно падает с высоты 10м с нулевой начальной скоростью. Какова кинетическая энергия груза массой на высоте 6м?
4. Мальчик на санках общей массой 50кг спустился с ледяной горы высотой 10м. Сила трения при его движении по горизонтальной поверхности равна 100Н. Какое расстояние он проехал по горизонтали до полной остановки? Считать, что по склону горы санки скользили без трения. Ответ укажите с точностью до целых.
5. Автомобиль массой 1000кг подъезжает со скоростью 20м/с к подъёму высотой 5м. В конце подъёма его скорость уменьшается до 6 м/с. Каково изменение механической энергии автомобиля? Ответ выразите в кДж.

УРОВЕНЬ С

1. Начальная скорость снаряда, выпущенного из пушки вертикально вверх, равна 10 м/с. В точке максимального подъёма снаряд разорвался на 2 осколка, массы которых относятся как 1:2. Осколок меньшей массы полетел горизонтально со скоростью 20м/с. На каком расстоянии от точки выстрела упадёт  второй осколок? Считать поверхность Земли плоской и горизонтальной.
2. На космическом аппарате, находящемся вдали от Земли, начал работать реактивный двигатель. Из сопла ракеты ежесекундно выбрасывается 2 кг газа (=2кг/с) со скоростью 500м/с. Исходная масса аппарата 500кг. Какой будет скорость аппарата через 6 секунд после старта? Начальную скорость аппарата принять равной 0. Изменением массы аппарата за время движения пренебречь.
3. Два груза,  массы которых 200г и 600г, подвешены на одинаковых нитях длиной 80см. Первый груз отклонили на 900 и отпустили. Какую общую кинетическую энергию приобретут грузы после удара, если удар абсолютно неупругий?
4. Начальная скорость снаряда, выпущенного вертикально вверх 300м/с. В точке максимального подъёма снаряд разорвался на два осколка. Первый осколок упал на Землю вблизи точки выстрел, имя скорость в 2 раза больше начальной скорости снаряда, второй осколок имеет у поверхности Земли скорость 600м/с. Найдите отношение масс m2/m1. Сопротивление воздуха не учитывайте.
5. Пробка массой 40г, содержащая пары эфира, закрыта пробкой массой 10г и подвешена в горизонтальном положении на нерастяжимой нити. При нагревании пробирки пробка вылетает из неё со скоростью 4м/с, а нить обрывается. Найдите максимально возможное в этих условиях расстояние от центра тяжести пробирки до точки подвеса, если нить выдерживает силу натяжение  не более 0,6Н.
6. Брусок массой m, движущийся со скоростью 7м/с, догоняет брусок, движущийся со скоростью в три раза меньшей, чем первый брусок. Какой путь пройдут бруски после неупругого удара к тому моменту времени, когда их скорости станут равными 2/7 от скорости первого бруска. Коэффициент трения составляет0,5.
7. Брусок массой 500г соскальзывает по наклонной плоскости с высоты 0,8м, двигаясь по горизонтальной плоскости, сталкивается с неподвижным бруском массой 300г. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите изменение общей кинетической энергии брусков в результате столкновения. Трением при движении можно пренебречь. Считать, что наклонная плоскость плавно переходит в горизонтальную.

Домашнее задание на этот урок (задано на предыдущем уроке повторения темы: «Динамика»)

БЛОК: « Динамика»

    ЗНАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО:

1. Понятия: сила, ускорение, сила тяжести, сила упругости, сила трения, сила всемирного тяготения, вес тела, инерция, масса тела, первая космическая скорость, инерциальная система отсчёта.
2. Законы: 1,2,3 законы Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука.
3. Формулы: ;  F=k|x|; F=P=m(g   FАрхимеда=ρgV;   Fэлек=qE;   FАмпера=   FЛоренца=qBνsin; Fэлектрическая = qE
4. Условие  равноускоренного прямолинейного движения тела под действием нескольких сил :  .
5. Условие равномерного  прямолинейного движения тела под действием  нескольких сил :  .

     ЗНАТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

1. Сумма сил находится по правилу параллелограмма или треугольника.
2. Если две силы направлены под углом 900 друг к другу, то их сумма является гипотенузой прямоугольного треугольника и находится по теореме Пифагора.
3. Тело находится в невесомости, если движется только под действием силы тяжести.
4. Все тела падают на землю с одинаковым ускорением.
5. Сила всегда направлена в сторону ускорения.

     ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

     Уровень А.

1. Радиус планеты меньше радиуса Земли в 3 раза. Чему равна масса планеты, если сила тяжести тела на её поверхности равна силе тяжести этого тела на поверхности Земли?(Масса земли равна М).
2. Космический корабль движется вокруг Земли по круговой орбите радиусом 2*107 м. Радиус Земли 6,4*106м. Чему равна скорость  корабля ?
3. При свободном падении ускорение всех тел  одинаково. Этот факт объясняется тем, что:

1)    Земля имеет очень большую массу  2) все земные предметы очень малы по сравнению с Землёй   3) сила тяжести пропорциональна массе Земли  4) сила тяжести пропорциональна массе тела.

4. После удара клюшкой шайба массой  0,15 кг скользит по ледяной площадке. Её скорость при этом меняется по закону:  v=20-3t. Коэффициент  трения шайбы о лёд равен:

1) 0,15           2) 0,2          3) 3          4) 0,3

5.Камень массой  2 кг  привязан к верёвке длиной  2,5 м  и равномерно  вращается в вертикальной плоскости. При каком значении периода обращения камня его вес в верхней точке траектории равен  0 ?

     1) 2с           2) 3,14 с          3) 8 с          4) 31,4 с

6. В отсутствии воздуха какое из тел : камешек, пушинка, кусочек пробки упадёт на землю раньше:

1) камешек    2) пушинка    3) кусочек пробки    4) все одинаково

УРОВЕНЬ  В

1. Вычислите ускорение Луны, движущейся вокруг Земли  по окружности. Расстояние между центрами Земли и Луны принять равным 400000 км. Ответ выразите  в мм/с2 и округлите до десятых.
2. Чему равен тормозной путь автомобиля массой  1000кг, движущегося со скоростью  30 м/с по горизонтальной дороге?  Коэффициент трения скольжения между дорогой и шинами автомобиля равен   0,3.
3. Чему примерно равна Архимедова сила, действующая на тело объёмом  2м3, наполовину погруженное в жидкость, плотность которой   1000 кг/м3  ?
4. Рассчитайте  отношение сил притяжения Луны к Земле и Луны к Солнцу  FЛ-З/FЛ-С.  Масса Земли в 333000 раз меньше, чем у Солнца.  Среднее расстояние от Луны до Солнца – 150 млн. км, а от Земли – 400000 км. Ответ округлите  до десятых.
5. Какое ускорение сообщает Солнце Земле своим притяжением ? Расстояние до Солнца примерно в 24 тыс. раз больше, чем радиус Земли, а масса Солнца превышает массу Земли в 333 тыс. раз. Ответ выразить  в мм/с2  и округлите до целых.
6. В электрическом поле, вектор напряжённости которого направлен горизонтально и равен по модулю 1000  В/м, нить с подвешенным на ней маленьким заряженным шариком отклонилась на угол 450 от вертикали. Масса шарика  1,4 г. Чему равен заряд шарика ? Ответ выразите в микрокулонах и округлите до целых.

7.  Искусственный спутник обращается вокруг планеты по круговой орбите со

   скоростью 3,4 км/с. Радиус планеты равен 3400 км, ускорение свободного падения

   на поверхности планеты равно 4м/с2. Чему равен радиус орбиты?

УРОВЕНЬ  С

1. Два тела массами М подвешены на невесомом блоке при помощи лёгкой нити и находятся в равновесии. К одному из них подвесили груз массой 2М, и система пришла в движение. С какой силой груз массой 2М действует на нить, соединяющую массами М и 2М ?
2. Масса Марса составляет 0,1 от массы Земли, диаметр Марса вдвое меньше, чем диаметр Земли.  Каково отношение периодов обращения искусственных спутников Марса и Земли  Тм/Тз, движущихся по круговым орбитам на небольшой высоте.