Урок физики «Реактивное движение. Ракеты. Открытый урок по физике «Реактивное движение
Задача любой науки, и физики в том числе, не только описать явление, но и найти ему практическое применение. Сегодня мы будем рассматривать реактивное движение, одно из проявлений закона сохранения импульса. Мы с вами совершим мысленное и рассмотрим реактивное движение в разных средах.
Скачать:
Предварительный просмотр:
План-конспект урока в 9 классе по теме:
Цели урока: Образовательная : познакомить учащихся с понятием реактивного движения на основе закона сохранения энергии, рассмотреть реактивное движение в природе и технике.
Развивающая : подчеркнуть взаимосвязь физики с другими предметами: историей, биологией и др.; вырабатывать у учащихся умение получать знания обрабатывая научные факты.
Воспитательная : способствовать развитию чувства патриотизма.
План урока:
- Организационный момент – 1 мин
- Постановка цели и задач урока – 3 мин
- Проверка домашнего задания – 10 мин
- Изучение нового материала – 20 мин
- Обобщение знаний – 7 мин
- Обсуждение, подведение итогов урока – 3 мин
- Задание на дом – 1 мин
Ход урока:
I. Организационный момент (организация внимание, приветствие класса)
II. Постановка цели и задачи урока (объявление темы урока, формулировка задачи)
III. Проверка домашнего задания (§ 21,22 фронтальный опрос; работа по карточкам)
Вопросы к фронтальному опросу
- Какие физические величины имеют свойство сохраняться?
- Что такое импульс, как его обозначают, в каких единицах измеряют?
- Что такое импульс силы, как его обозначают, в каких единицах измеряют?
- Как связаны между собой импульс тела и импульс силы?
- Как вы понимаете свойство сохранения?
- В какой системе тел выполняется свойство сохранения?
- Какая система тел называется замкнутой?
- Приведите примеры замкнутой системы тел.
- Как формулируется закон сохранения импульса?
- Как математически выражается закон сохранения импульса?
- Сохраняется ли импульс в незамкнутой системе тел?
- Чему равно изменение импульса в этом случае?
IV. Изучение нового материала (работа над материалом презентации)
Счастлив в наш век, кому победа далась
Далась не кровью, а умом.
Счастлив, кто точку Архимеда
Сумел сыскать в себе самом.
Учитель : Задача любой науки, и физики в том числе, не только описать явление, но и найти ему практическое применение. Сегодня мы будем рассматривать реактивное движение, одно из проявлений закона сохранения импульса. Мы с вами совершим мысленное и рассмотрим реактивное движение в разных средах. В этом нам поможет гид и научный консультант (один из учеников). Вначале выясним, что же такое реактивное движение.
Научный консультант : Реактивное движение – такой вид движения, когда от тела отделяется и движется с некоторой скоростью какая-то часть этого тела. При этом само тело движется в противоположную сторону со скоростью, которая зависит от соотношения масс тела и его части. Реактивное движение встречается в природе и используется в технике. Самым простым видом реактивного движения является полёт развязанного воздушного шарика. (Запуск шарика)
Учитель : Реактивное движение в нашем мире не редкость, его можно встретить в воде и воздухе, в космическом пространстве и на поверхности Земли. Начиная своё знакомство с примерами реактивного движения, мы должны будем вначале «окунуться в воду».
Научный консультант : Природа самый лучший инженер. Она первая додумалась использовать реактивный принцип движения в воде. И заскользили в толще воды изящные медузы и быстроходные кальмары, неуклюжие осьминоги и каракатицы. Как же они перемещаются? Например, морской моллюск-гребешок, резко сжимая створки раковины, рывками может двигаться за счёт реактивной силы струи воды, выброшенной из раковины. Медуза набирает внутрь воды, а затем резко сжимается, выбрасывая воду вниз, а сама при этом поднимается вверх за счёт той же самой реактивной силы струи воды. Но самый эффективный реактивный двигатель в природе у кальмара. Его даже называют «живой торпедой», так как он может достигать скорости 70 км/ч. Копируя двигатель кальмара, инженеры создали водомётный двигатель, который используется на лодках. К нижней стороне головы прилегает, а иногда и прирастает мускулистая коническая трубка, своим основанием уходящая внутрь мантийной полости. Это воронка, или с и ф о н,- основной движитель головоногого моллюска, его «реактивный двигатель». Воронка головоногих, так же как и щупальца, является гомологом ноги моллюсков. Если трубка - это сопло, то мантийная полость - это «камера сгорания» живой ракеты. Всасывая в нее воду через мантийную щель, моллюск с силой выталкивает ее затем через воронку. Чтобы вода не вытекала при этом обратно через щель, кальмар ее плотно замыкает при помощи особых «кнопок», находящихся на основании воронки и на внутренней поверхности мантии. Кнопки имеют вид бугорков и соответствующих им углублений и носят название вороночных и мантийных хрящей. Когда моллюск сокращает мускулатуру брюшной стенки мантии, сильная струя воды бьет из воронки. Реактивная сила, возникающая при этом, толкает моллюска в противоположную сторону. Воронка направлена к переднему концу тела, и поэтому моллюск обычно плывет задним концом вперед. Реактивные толчки и всасывания воды в мантийную полость с неуловимой быстротой следуют одно за другим, и кальмар ракетой проносится в синеве океана.
Учитель : Итак, в воде живут организмы, которые двигаются, используя реактивный принцип, а как же в воздухе?
Научный консультант : Природа не использует реактивный принцип в атмосфере, зато это сумел сделать человек. Он построил ракеты и реактивные самолёты.
Как вы думаете, сколько лет ракетам?... Более двух тысяч лет. Ещё до нашей эры их использовали в Индии и Китае. А с семнадцатого века ракеты стали использовать и в Европе, сначала для фейерверков, а затем в военном деле. Большую роль в победе над фашизмом сыграли реактивные миномёты «Катюши», использовавшиеся Советской армией в Великую Отечественную войну. И в наше время ракетное оружие нашей страны играет большую роль в сохранении мира на планете.
Первые экспериментальные реактивные самолёты появились в конце тридцатых годов двадцатого века. Вначале они были неуклюжими и ненадёжными, но шло время, реактивные самолёты становились всё совершеннее, и сейчас большая часть самолётов в мире использует реактивный принцип.
Учитель : Человек пытается покорить и космос.
Научный консультант : Для того чтобы двигаться, не используя реактивный принцип, тело должно взаимодействовать с землёй, водой или воздухом. В космосе взаимодействовать не с чем, поэтому там можно использовать только реактивный принцип движения.
Для того чтобы вывести космический корабль за пределы земной атмосферы требуется громадная скорость 29000 км/ч или 8 км/с. Сделать это можно только с помощью мощной ракеты. Впервые люди сумели совершить подобное в нашей стране в октябре 1957 года, под руководством генерального конструктора космических ракет Королёва Сергея Павловича. Первый спутник был небольшой, массой всего 85 кг, но затем ракеты стали мощнее, космические корабли увеличились. В космос полетел человек – наш соотечественник Юрий Алексеевич Гагарин. Люди изучили Землю из космоса, высадились на Луне, исследовали другие планеты с помощью автоматических спутников. Космос постепенно покоряется человеку.
Учитель : А как же реактивный двигатель используется на поверхности Земли?
Научный консультант : В природе реактивный принцип на поверхности Земли используют не животные, а растения. А именно «бешеный огурец», прозванный так за умение «выстреливать» созревшие плоды. При созревании семян окружающая их ткань превращается в слизистую массу. При этом в плоде образуется большое давление, в результате чего плод отделяется от плодоножки, а семена вместе со слизью с силой выбрасываются наружу через образовавшееся отверстие. Если коснуться зрелых плодов, то они моментально отскакивают от плодоножки, а из образовавшейся дырочки фонтаном вылетает слизистая клейкая жидкость с семенами. "Выстреливает" свои семена бешеный огурец на расстояние более шести метров.
Огурец движется за счёт реактивной струи состоящей из воздуха, семенной жидкости и самих семян. Таким образом «бешеный огурец» рассеивает свои семена.
Бешеный огурец имеет несколько разновидностей:
Момордика (Momordica L.) - однолетняя сильноветвящаяся травянистая вьющаяся лиана семейства тыквенных, распространенная в Юго-Восточной Азии. В Китае, Гонконге, Tайване, Восточной Индии, на Филиппинах это растение произрастает на склонах в предгорных лесах на высоте до 1300 м. Его название происходит от латинского momordicus - кусачий. Название, видимо, связано с тем, что пока растение развивается, все его органы жгутся при прикосновении, как крапива. Но при появлении первых спелых плодов кусаться момордика перестает.
Ecballium elateium - Однолетнее растение семейства тыквенных. Стебель лежачий или восходящий, длиной 50-150 см. Листья сердцевидно-яйцевидные или слегка лопастные, городчатые по краю, снизу серовато-войлочные. Цветет в июне-июле. Цветы однополые .
Колючеплодник, или эхиноцистис лопастной, или эхиноцистис шиповатый (Echinocystis lobata , Echinocystis echinata).Это однолетнее декоративное растение-лиана семейства тыквенных (Cucurbitaceae). В очень благоприятных условиях роста его побеги могут достигать длины 10 м. Травянистые стебли «бешеного огурца» снабжены ветвящимися усиками, крепко цепляющимися за опору. Побеги покрыты изрезанно-лопастными листьями. Одиночные женские цветки и собранные в соцветия-«свечки» мужские цветки колючеплодника расположены рядом, в пазухах листьев. Образующиеся сизо-зелёные овальные плоды-коробочки покрыты мягкими шипами. Бешеный огурец используется как декоративное растение для изгороди, плоды момордики используются в свежем и маринованном виде. Используется как лекарственное растение в гомеопатии.
Человек издавна стремился реализовать принцип «быстрее, выше, сильнее». Именно для достижения больших скоростей люди используют реактивный двигатель на суше. Чтобы достигнуть скорости звука на специальные автомобили устанавливают двигатели с реактивных самолётов. И вот 15 октября 1997 года скорость звука была покорена на автомобиле, а ведь это около 1200 км/ч.
Учитель : Мы с вами познакомились с использованием реактивных двигателей. Ну а почему они движутся?
По закону сохранения импульса суммарный импульс замкнутой системы тел сохраняется. Так как ракета является замкнутой системой, то этот закон справедлив и для неё. И если в начальный момент времени, когда, к примеру, ракета стоит на старте и импульс ракеты равен нулю, так как скорость равна нулю, то и во время движения импульс тоже должен быть равен нулю.
Т.к. , то тогда для ракеты до старта, и после старта ракеты. А это возможно только, если импульс ракеты равен импульсу сгоревшего топлива, покидающего ракету . То есть если газы от сгоревшего топлива движутся, то и ракета должна двигаться в другую сторону с тем же импульсом.
При этом большое значение имеет скорость движения сгоревших газов. Конструкции современных ракет допускают истечение газов из сопла ракеты со скоростью 2 км/с. Скорость космического корабля должна быть по крайней мере в четыре раза больше. Следовательно, и масса топлива должна быть больше массы ракеты. Если бы всё топливо сгорало сразу, то его масса должна была бы в четыре раза превышать массу ракеты и груза. Но так как топливо горит постепенно и на ракету действует сила тяжести, то на практике это соотношение достигает 55 раз.
V. Обобщение знаний
1.Контрольные вопросы
- Как формулируется закон сохранения импульса.
- В какой системе тел сохраняется импульс.
- Является ли ракета замкнутой системой тел, почему?
- Что такое реактивное движение?
- Как движется медуза, является ли это движение реактивным? Как это связано с особенностями строения тела?
- Почему кальмара называют «живой торпедой»?
- За что получил своё название «бешеный огурец»? Для чего используется огурец человеком?
- Как люди используют реактивный принцип движения в воде и в воздухе?
- Возможен ли в космосе другой принцип движения кроме реактивного?
- От чего отталкивается движущаяся ракета?
- Какое соотношение массы топлива и ракеты необходимо для выведения космического корабля в космос?
- Почему космические ракеты делают много ступенчатыми?
2.Решение задач:
а) Почему медуза при движении вверх сжимается?
б) Космонавту, находящемуся в открытом космосе, необходимо вернуться на корабль. В космосе отталкиваться не от чего, но у космонавта с собой массивный молоток. Как это сделать?
в) Как можно затормозить ракету?
3.Решение задач-кроссвордов.
VI. Обсуждение, подведение итогов урока.
VII. Домашнее задание §23,22
Муниципальное казенное вечернее (сменное)общеобразовательное учреждение
"Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа №4 при ИК"
План-конспект урока по физике в 10 классе
Тема урока: Реактивное движение.
Учитель физики
Локтев Владимир Александрович
Мариинск, 2016 г.
Конспект урока по физике в 10-м классе: "Реактивное движение. "
Тема: “Законы сохранения в механике”.
Урок 25/2: “ Реактивное движение. Успехи в освоении космоса”.
Тип урока: объяснение нового материала.
Цели урока:
формулировать принцип реактивного движения, приводить примеры реактивного движения, применять закон сохранения импульса для объяснения реактивного движения;
объяснять прочитанное, выделять главное, знакомое и новое, в прочитанном научно-популярном тексте, представлять информацию в виде развернутого плана, схем, таблиц;
обсуждать и отбирать в группах информацию для презентации, выступать публично с сообщением, добавлять и оценивать выступления других, формулировать вопросы.
Оборудование к уроку: шарик, надутый воздухом, фрагмент видеофильма «Космический полет», статьи для чтения.
Ход урока.
| Деятельность учителя | Деятельность учеников |
| 1 этап. Подготовка к основному этапу занятия. Продолжительность - 8 мин. Учитель демонстрирует пример реактивного движения: движение надутого воздухом шарика, если развязать нить, стягивающую отверстие. И в ходе демонстрации задает ученикам следующие вопросы: 1) Из каких тел состоит данная система? 2) Чему равен импульс системы, когда отверстие шарика было завязано? 3) Чему равен суммарный импульс системы при открытом отверстии? Учитель делает вывод о том, что импульс шарика изменился, импульс воздуха изменился, а суммарный импульс системы остался равным нулю, и это означает, что векторы импульсов шарика и воздуха направлены в противоположные стороны, т.е. шарик начинает двигаться в сторону противоположную воздушной струе. Учитель предлагает ученикам записать в тетради закон сохранения импульса для рассмотренной системы. Учитель может еще продемонстрировать вращение сегнерового колеса. | 1 этап. Ученики, наблюдая демонстрацию, дают следующие ответы: 1) Из двух тел – шарика и воздуха в нем. 2) Т.к. шарик с находящимся внутри него воздухом покоится, то импульс системы равен нулю. 3) По закону сохранения импульса суммарный импульс системы должен остаться таким же, каким был до начала истечения воздуха, т.е. равным нулю. Ученики самостоятельно записывают в своих тетрадях закон сохранения импульса в векторной и скалярной форме: 0 = m в v в + m ш v ш (векторная форма); 0 = m в v в - m ш v ш (скалярная форма), v ш = m в v в/ т ш, где m в , m ш – масса вытекаемого воздуха и резиновой оболочки шарика соответственно; v в , v ш – скорость воздуха и шарика соответственно. |
| 2 этап. Усвоение новых знаний. Продолжи-тельность - 2 мин. Учитель дает определение: ”Реактивное движение – это движение, которое возникает, когда от тела отделяется и движется с некоторой скоростью какая-то его часть”. Учитель говорит, что реактивное движение используют для своего перемещения, например, осьминоги, кальмары, медузы. Принцип реактивного движения находит широкое практическое применение в авиации и космонавтике. | 2 этап. Ученики записывают определение в тетради. |
| 3 этап. Закрепление знаний. Продолжи-тельность - 20 мин. Просмотр видеофрагмента «Космический полет» ответить на вопросы 1 назвать ученых развивавших теорию космонавтики 2от чего зависит скорость ракеты? 1) “Кто придумал ракету?” 2) “Что такое ракета?” 3) ”Как устроена ракета?” | 3 этап. Ученики отвчают на вопросы после просмотра видеофрагмента; читают статьи в группах и один ученик из группы отвечает устно у доски, выделяя с помощью учителя главное в прочитанной статье в виде развернутого плана: I. История создания ракеты 1) Древний Китай – родина пороха. Ракета - оружие и игрушка. 2) При Петре I – сигнальная ракета. 3) Н. Кибальчич предложил использовать ракету для воздухоплавания. 4) К.Э. Циолковский изобрел многоступенчатую ракету. 5) С.П. Королев воплотил расчеты и формулы в космические аппараты. II. Устройство и принцип действия ракеты . Основные части ракеты: 1 - корпус, Ракетное топливо: 1) жидкое (спирт, керосин, водород), 2) твердое (порох различного состава). Окислитель – жидкий кислород, фтор, азотная кислота. Ш. История полетов человека в космос 1) 04.10.1957 – начало космической эры. Запуск первого искусственного спутника Земли. 2) 12 апреля 1961г. – 108-минутный полет Юрия Гарина в космосе на корабле “Восток-1”. 3) 1965 г. – 10-минутный выход космонавта А.А. Леоновав открытый космос. 5) 1971 г. - запуск первой орбитальной станции “Салют-1” (СССР). 6) В 1981 г. многоразовый космический корабль “Спейс Шатлл” (США) совершает первый испытательный полет в космос . |
| 4 этап. Обобщение и систематизация знаний. Продолжительность – 5 мин. Учитель говорит о том, что реактивное движение – это пример практического применения закона сохранения импульса. Примером реактивного движения может служить движение ракет. Ракета может двигаться, не взаимодействуя ни с какими другими телами, кроме продуктов сгорания содержащегося в ней топлива. Поэтому ракеты можно использовать для передвижения в безвоздушном космическом пространстве. | 4 этап. Ученики, классифицируя и систематизируя знания, выявляя внутрипредметные связи, принимают участие в составлении следующего кластера (см.): |
| 5 этап. Подведение итогов урока. Информация о домашнем задании. Продолжительность – 5 мин. Учитель делает анализ и оценку успешности достижения цели, выставляет отметки и объясняет домашнее задание: | 5 этап. Ученики записывают домашнее задание, задают вопросы. |
Примеры РЕАКТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ В ПРИРОДЕ
Под реактивным понимают движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определенной скоростью относительно тела. При этом возникает т.н. реактивная сила, сообщающая телу ускорение.
ИЗ ИСТОРИИ РЕАКТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ
Первые пороховые фейерверочные и сигнальные ракеты были применены в Китае в 10 веке. В 18 веке при ведении боевых действий между Индией и Англией, а также в Русско-турецких войнах. были использованы боевые ракеты.
Живые ракеты.
Реактивное движение, используемое ныне в самолетах, ракетах и космических снарядах, свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам, медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию (отдачу) выбрасываемой струи воды.
Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Он передвигается по принципу реактивного движения, вбирая в себя воду, а затем с огромной силой проталкивая ее через особое отверстие - "воронку", и с большой скоростью (около 70 км\час) двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой и он приобретает обтекаемую форму.
Инженеры уже создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его называют водометом. В нем вода засасывается в камеру. А затем выбрасывается из нее через сопло; судно движется в сторону, противоположную направлению выброса струи. Вода засасывается при помощи обычного бензинового или дизельного двигателя.
Сальпа - морское животное с прозрачным телом, при движении принимает воду через переднее отверстие, причем вода попадает в широкую полость, внутри которой по диагонали натянуты жабры. Как только животное сделает большой глоток воды, отверстие закрывается. Тогда продольные и поперечные мускулы сальпы сокращаются, все тело сжимается и вода через заднее отверстие выталкивается наружу. Реакция вытекающей струи толкает сальпу вперед.
Билимович Б.Ф. "Физические викторины"
Бешеный огурец
Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений.
В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием "бешеный огурец". Стоит только слегка прикоснуться к созревшему плоду, похожему на огурец, как он отскакивает от плодоножки, а через образовавшееся отверстие из плода фонтаном со скоростью до 10 м/с вылетает жидкость с семенами.
Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.
ДОМАШНИЙ ОПЫТ
"Реактивная банка"
Возьмите пустую консервную банку без верхней крышки. На равных расстояниях по верхнему ободу банки проделайте три маленьких отверстия и вставьте в них прочные нити, с помощью которых можно будет подвесить банку к водопроводному крану. У донышка на боковой стенке банки проделайте пару отверстий напротив друг друга диаметром около 5 см. Подвесьте банку на водопроводный кран и откройте кран с водой, чтобы банка наполнилась. Банка начнет вращаться! Отрегулируйте силу водяной струю так, чтобы вращение не прекращалось.
А КАК БЫ ТЫ ПОСТУПИЛ НА ЕГО МЕСТЕ?
Известна старинная легенда о богаче с мешком золотых, который, оказавшись на абсолютно гладком льду озера, замерз, но не пожелал расстаться с богатством. А ведь он мог спастись, если бы не был так жаден! Достаточно было оттолкнуть от себя мешок с золотом, и богач сам заскользил бы по льду в противоположную сторону по закону сохранения импульса.
Интернет- урок
Методика проведения урока
- Ямолтдинова Любовь Яковлевна
2 . МКОУ : Квитокская СОШ №2
3.Должность : учитель физики
4.Предмет : физика
5.Класс : 9
6.Название курса : физика
7.Название темы : Реактивное движение
8.Роль и место данной темы в курсе :
Тема изучается в 9 классе. Входит в раздел «Законы динамики» (15 ч). Место данного урока в системе знаний - урок №13. Тема призвана сформировать у учащихся понятие реактивного движения на основе закона сохранения импульса и показать его значение для страны.
9.Основные вопросы темы : . Законы Ньютона. . Свободное падение. . Закон всемирного тяготения. . Сила тяжести и ускорение свободного падения. . . Равномерное движение по окружности. . Движение И С З. . Импульс. Закон сохранения импульса. . Реактивное движение.
10.Перечень вопросов, изучаемых в данной теме :
История реактивного движения.
Основы реактивного движения.
Примеры реактивного движения.
Принцип действия ракеты.
Расчет скорости ракеты.
Значение реактивного движения.
11.Основные особенности использования цифровых образовательных Интернет-ресурсов и компьютерных программных средств :
Цифровые образовательные Интернет-ресурсы и компьютерные программные средства в данной теме используются: Для поиска информации об истории реактивного движения, о жизни и деятельности С.П.Королева, о Ньютоне. Для демонстрации модели «Движение ракеты в свободном пространстве», анимаций с примерами реактивного движения (плывущая лодка без весел - из нее выбрасываются предметы, стреляющая пушка, сегнерово колесо и.т.д). Для работы по графику изменения скорости движения ракеты во времени (определить при каком минимальном отношении начальной и конечной масс одноступенчатая ракета может достичь первой космической скорости).
12.Технические средства: Компьютер, аудиоколонки, мультимедиапроектор, видеофрагменты запуска космического корабля, запись «Время вперед».
13.Программные средства : Интерактивное приложение к УМК «Физика» Генденштейна Л.Э., Дика Ю.И., Кирика Л.А.
14.Ресурсы Интернет:
http://www.college.ru/physics/index.php ,
http://www.elkin52.narod.ru/ ,
http://physics.nad.ru/physics.htm ,
15.Использование компьютера при подготовке учителя к уроку: Учитель использует Интернет, программы Microsoft Word и Microsoft Power Point для помощи ученикам в процессе их самостоятельной работы.
16.Ожидаемые результаты обучения :
В результате изучения данной темы учащиеся:
Узнают о проекте реактивного двигателя Н.И Кибальчича, о жизни и деятельности С.П.Королева.
Получат представление об основах реактивного движения.
Смогут рассчитывать скорость ракеты.
Ознакомятся с уравнением Мещерского.
Смогут решать задачи по теме.
Описание урока
Урок по теме: « Реактивное движение »
Цель : Используя жизненный опыт и практическую направленность, помочь ученикам усвоить знания об одном из видов движения - реактивном движении.
Задачи :
- Образовательные : Актуализация знаний по теме «Закон сохранения импульса» для изучения реактивного движения. Применение реактивного движения в космонавтике и других областях науки и окружающей жизни, выявление межпредметных связей.
- Воспитательные: Формирование ценностных ориентаций, воспитание чувства гордости за нашу страну.
- Развивающие: Научить высказывать свое мнение, анализировать и сопоставлять различные точки зрения, способствовать развитию наблюдательности, логического мышления, творческого подхода к различным жизненным ситуациям, развивать интерес к предмету, расширять кругозор учащихся, развивать обобщенные знания и целостное представление о физических явлениях
Тема урока : Реактивное движение
Оборудование и ресурсы:
Компьютеры с подключением к сети Интернет , аудиколонки, мультимедиапроектор, видеофрагменты запуска космического корабля, запись «Время вперед», резиновые шары для проведения опытов, сегнерово колесо, интерактивное приложение к УМК «Физика» Генденштейна Л.Э., Дика Ю.И., Кирика Л.А.
Перечень используемых цифровых ресурсов на уроке :
http://www.college.ru/physics/index.php ,
http://www.elkin52.narod.ru/ ,
http://physics.nad.ru/physics.htm ,
Сайт www.narovol .narod . ru /art / lit /Perelman . htm.
Отличительные особенности данного урока: Высокая плотность урока. Весь урок дети рассуждают, решают проблемы, ищут информацию самостоятельно, делают выводы. Рефлексия урока: Дети добавляют к рисунку ракеты яркие полосы, сообщая ей дополнительный импульс. Награждение дипломами по результатам работы над темой.
Работа учителя на уроке:
Организует учащихся на поиск новых знаний.
Ставит проблемные опыты.
Организует проблемные ситуации.
Осуществляет первичную проверку понимания.
Организует самостоятельную работу учащихся с использованием компьютера. .Помогает делать выводы из рассмотренных примеров.
Подводит итоги занятия и рефлексию.
Награждает дипломами по результатам работы над темой.
Описание деятельности учащихся :
. Ищут информацию в Интернете: О жизни и деятельности С.П.Королева, о летательной машине Кибальчича, модель «Движение ракеты в свободном пространстве», анимации с примерами реактивного движения (плывущая лодка без весел - из нее выбрасываются предметы, стреляющая пушка, сегнерово колесо и.т.д), график изменения скорости движения ракеты во времени.
Делают сообщения.
Формулируют третий закон Ньютона и закон сохранения импульса.
Отвечают на вопросы, рассуждают.
Проводят опыт с воздушным шариком, к которому скотчем прикреплена трубочка из-под сока с продетой через неё ниткой.
. Дают объяснения и комментарии.
. Формулируют определение реактивного движения
Решают задачи с использованием закона сохранения импульса.
Работают по графику:
. Определяют при каком минимальном отношении начальной и конечной масс одноступенчатая ракета может достичь первой космической скорости.
Решают кроссворд «наоборот», предлагают свои варианты вопросов, добавляют информацию.
Получают информацию о результатах своей работы.
Добавляют к рисунку ракеты яркие полосы, сообщая ей дополнительный импульс.
Межпредметные связи на уроке: История - 1881 г смерть царя Александра ІІ,
бомбу изготовил Кибальчич. Биология - движение медузы - реактивное движение. Литература - стихи на уроке.
Итоги урока:
Учащиеся усвоили основы реактивного движения и смогут распознавать его среди других видов движения. Узнали о скорости тела, движущегося реактивно и смогут ее рассчитывать. Познакомились с учеными, сделавшими вклад в развитие этого движения и их работами. С применением реактивного движения в космонавтике и других областях науки и окружающей жизни. Научились искать информацию и анализировать ее. Прониклись уважением к своей стране.
Муниципальное Казенное Образовательное Учреждение
Средняя Общеобразовательная Школа №8
Республика Дагестан
г. Хасавюрт
" Реактивное движение" (9-й класс)
Разработала учитель физики:
Арсанукаева Джаминат Имамудиновна
Цели урока:
Познавательные :
Дать понятие реактивного движения.
Рассмотреть устройство ракеты.
Показать применение закона сохранения импульса для реактивного движения.
Развивающие:
Развивать познавательные интересы и творческие способности.
Способствовать расширению кругозора.
Дать представление о реактивном движении в природе и технике.
Воспитательные:
Воспитывать чувство гордости за нашу страну и народ: показать огромный вклад ученых, инженеров в дело создания многоступенчатой ракеты для освоения космического пространства.
Воспитывать эстетическое восприятие мира через демонстрацию и наглядность. Воспитывать бережное отношение к окружающему нас миру: природе, космосу.
Воспитать честность.
Тип урока: урок изучения новой темы.
Оборудование, ТСО, наглядность:
Компьютер.
Мультимедийный проектор.
Экран.
Воздушный шарик, штативы, нитки, коробка из-под сока с отверстием, чаши с водой, маленькие модели ракет.
Презентация «Реактивное движение».
Оригами - ракеты.
Плакат с изображением космоса.
Конверт для составления ракеты.
Конверт для рефлексии.
Ролик « Реактивное движение»
Демонстрации:
1) Движение воздушного шарика, закрепленного на нити между двумя штативами, после того, как снять прищепку, стягивающую его отверстие. К надутому шарику скотчем прикрепить трубочку от шариковой ручки так, чтобы шарик был в горизонтальном положении (лежа на боку). Сквозь трубочку протянуть нить и привязать ее к двум штативам, раздвинув их примерно на расстояние 3 метра на демонстрационном столе.
2) Вращение сегнерова колеса на примере коробки из-под сока, подвешенной на нити к лапке штатива. (В литровой коробке из-под сока по диагонали ближе ко дну пробиваем отверстия, вставляем в них трубочки (2 см длиной). Их можно отрезать от пустой пасты шариковой ручки. Наливаем воды в коробку. Вода выливается через отверстия- коробка вращается.)
3) презентации «Реактивное движение» (1-2), «Из истории развития космонавтики»
План урока
Организационный момент.
Актуализация знаний
Изучение нового материала
Демонстрация опытов
Первичная отработка ЗУН
Подведение итогов урока
Домашнее задание
Рефлексия
Ход урока
Организационный момент.
Здравствуйте. Садитесь. Сегодня мы с вами проведем необычный урок. На предыдущих уроках вы сделали оригами в виде ракеты. Теперь у вас у каждого есть своя ракета, на которой вы изображены. Ваша задача ответив хотя бы на один вопрос приклеить вашу ракету к плакату. (В конце урока учитель спрашивает, не забыли ли они ни кого? Конечно учителя. Учитель клеит свою ракету.)
2. Актуализация знаний
А) фронтальный опрос
Что называется импульсом?
Почему импульс - векторная величина?
Назовите единицы измерения импульса тела в СИ.
В чем заключается закон сохранения импульса?
Напишите формулу закона сохранения импульса в векторном виде.
При каких условиях выполняется этот закон?
Б) Игра « По страничкам учебника»
Я сейчас покажу вам на слайде картинки из ваших учебников по физике 7, 8 и 9 класса (автора Перышкина А.В.), вам надо узнать класс, название того, что изображено на картинке.
3. Изучение нового материала
1) Объявление темы урока
Опыт с шариком.
Учитель: Мне нужны два добровольца. Надуйте шарик, вытяните руку, в которой шарик и по моей команде отпустите. Спасибо, присаживайтесь. Что Вы сейчас наблюдали?
Ученики: Движение шарика.
Учитель: Что является причиной движения шарика?
Ученики: Отделение части воздуха от шарика.
Учитель: Да, все правильно. Вы наблюдали движение шарика. Такое движение называется реактивным движением. Именно с этим видом движения мы сегодня с вами познакомимся.
(озвучить цели урока, запись в тетрадях)
2) Демонстрации:
Рассмотрим несколько примеров, подтверждающих справедливость закона сохранения импульса.
1) движение воздушного шарика, закрепленного на нити между двумя штативами, после того, как снять прищепку, стягивающую его отверстие.
2) вращение сегнерова колеса на примере коробки из-под сока, подвешенной на нити к лапке штатива.
3) просмотр ролика «реактивное движение»
Как происходили эти движения? Опишите каждое движение. Что общего у этих движений?
1) движение воздушного шарика, скользящего по нити между двумя штативами, из открытого отверстия из него с довольно большой скоростью вырывается струя сжатого воздуха.
2) вращение сегнерова колеса на примере коробки из-под сока, подвешенной на нити к лапке штатива,
Объяснение опытов:
Демонстрация движения воздушного шарика .
Объяснить это явление можно с помощью закона сохранения импульса. Пока отверстие шарика завязано, шарик с находящимся внутри него сжатым воздухом покоится, и его импульс равен нулю. При открытом отверстии из него с довольно большой скоростью вырывается струя сжатого воздуха. Движущийся воздух обладает некоторым импульсом, направленным в сторону его движения. Движение шарика является примером реактивного движения. Реактивное движение происходит за счет того, что от тела отделяется и движется какая-то его часть, в результате чего само тело приобретает противоположно направленный импульс.
(Доказать, используя закон сохранения импульса, как направлены импульсы струи сжатого воздуха и ракеты)
Демонстрация устройства, называемого сегнеровым колесом. Вода, вытекающая из сосуда конической формы (у нас из коробки из-под сока) через сообщающуюся с ним изогнутую трубку (у нас через отверстия по бокам коробки, сделанные на противоположных сторонах коробки по диагонали внизу) , вращает сосуд в направлении, противоположном скорости воды в струях.
Вывод:
Реактивным движением называется движение, которое происходит за счет того, что от тела отделяется и движется какая-то его часть, в результате чего тело приобретает противоположно направленный импульс .(запись в тетрадях)
3 ) Показ презентации «Реактивное движение»
Учитель рассказывает о применении реактивного движения природой:кальмары, медузы, каракатицы. Набирая в себя воду, они, с силой выталкивая её, приобретают скорость, направленную в сторону, противоположную движению. Развивают скорость 60-70 км/ч.
Слайды. "Бешеный огурец".
Я хочу вам рассказать о бешеном огурце. В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием "бешеный огу-рец". Стоит только слегка прикоснуться к созревшему плоду, похожему на огурец,
как он отскакивает от плодоножки, а через образовавшееся отверстие из плода фонтаном
со скоростью до 10 м/с вылетает жидкость с семенами. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.
Реактивное движение, например, выполняет ракета. Особенностью этого движения является то, что тело может ускоряться и тормозить без какой-либо внешней взаимодействия с другими телами. Продукты сгорания при вылет получают относительно ракеты некоторую скорость. Согласно закону сохранения импульса, сама ракета получает такой же импульс, как и газ, но направлен в другую сторону. Закон сохранения импульса нужен для расчета скорости ракеты.
Слово об ученых космонавтах.
Мы с Вами должны гордиться тем, что основы теории реактивного двигателя и научное доказательство возможности были впервые высказаны и разработаны русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским в работе «Исследование мировых пространств». Ему же принадлежит идея применения многоступенчатых ракет.
Нашей стране принадлежит великая честь запуска 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли. Также впервые в нашей стране 12 апреля 1961 г. был осуществлен полёт космического корабля-спутника «Восток» с космонавтом Юрием Алексеевичем Гагариным на борту.
Этот и другие полёты были совершены на ракетах, сконструированных отечественными учеными и инженерами под руководством Сергея Павловича Королёва.
Работа на местах
Учитель: Мы сейчас сконструируем ракету-носитель, которая выведет наш искусственный спутник на орбиту. Из каких частей она должна состоять?
отсек с космонавтами;
отсек с приборами;
бак с топливом;
бак с окислителем;
насосы;
камера сгорания;
сопло.
(учащиеся собирают космический корабль по заготовленным деталям корабля: клеят в тетрадь)
4.Первичная отработка ЗУН:
А)Вам нужно выбрать те ситуации, в которых движение тела, по вашему мнению, является реактивным.
Ситуация 1: Сосулька, сорвавшись с крыши, падает на землю.
·Ситуация 2: Автомат делает 300 выстрелов в минуту.
·Ситуация 3: Каракатица перемещается в воде, сокращая мышцы своего тела.
·Ситуация 4: Под давлением нагретого пара пробка вылетает из пробирки.
·Ситуация 5: Лодка приходит в движение после того, как с нее в воду ныряет мальчик.
Ситуация 6: Летчик катапультируется из кабины самолета.
·Ситуация 7: В воздухе взрывается снаряд.
·Ситуация 8: Новогодняя петарда осветила ночное небо разноцветными огнями.
·Ситуация 9: Всадник перелетает через голову, резко остановившейся лошади.
Б) Игра «Найди общее» (на экране показаны несколько картинок - задача учащихся найти общий признак)
Реактивное движение
Импульс тела
Законы Ньютона
Искусственные спутники Земли
3. Головоломка.
Известна старинная легенда о богаче с мешком золотых, который, оказавшись на абсолютно гладком льду озера, замерз, но не пожелал расстаться с богатством. А ведь он мог спастись, если бы не был так жаден! А вы как поступили бы?
(Ответ: Достаточно было оттолкнуть от себя мешок с золотом, и богач сам заскользил бы по льду в противоположную сторону по закону сохранения импульса).
5. Подведение итогов урока
6. Домашнее задание : п.22, упр.21(3).
7. Рефлексия
А сейчас, ребята, давайте, выразим свои чувства от урока. Проведем так называемое скрытое голосование. Выберите тот смайлик, который отражает ваше настроение, и опустите вот в эту коробочку.