Реактивний рух. Розвиток космонавтики. Внесок українських учених у розвиток космонавтики. Мета



Скачати 146.48 Kb.
Дата конвертації24.04.2016
Розмір146.48 Kb.


Реактивний рух. Розвиток космонавтики.

Внесок українських учених у розвиток космонавтики.

Мета: дати поняття реактивного руху; з’ясувати умови його виникнення, причини, з яких реактивний рух покладений в основу створення космічних кораблів, ознайомити з основними частинами ракети, їх призначенням, поглибити розуміння фізичної сутності другого та третього законів Ньютона.

поглибити знання про закон збереження імпульсу; ознайомити учнів з історією розвитку космонавтики і досягненнями українських учених у цій галузі;

розвивати вміння учнів виступати з міні-проектами;

виховувати почуття патріотизму і гордості за вітчизняних учених, відомих усьому світові.



Обладнання: комп′ютер, екран, проектор, гумові кульки, три пілотки для екіпажу літака.

Тип уроку: нестандартний урок - семінар

Хід уроку

І. Організаційний момент

1.Вітання з учнями.

Зачитайте епіграф уроку.

Мудрість – це сукупність корисних для життя істин, здобутих розумом, спостереженням і досвідом, це гармонія ідеї з життям.

Чи вважаєте ви себе мудрими?

Чи хочете ви бути мудрими?

Що для цього треба?

Вважай нещасливим той день і ту годину, коли ти не засвоїв нічого нового.

Давньокитайська мудрість


Я надіюсь, що сьогоднішній урок дасть змогу нам збагатити свій багаж знань
Відомий французький письменник ХІХ ст. Анатоль Франс одного разу зауважив: «Вчитися можна тільки весело... Щоб перетравлювати знання, потрібно поглинати їх з апетитом»,

Ці слова ми візьмемо сьогодні за девіз нашого уроку , на якому ви зможете дізнатись багато цікавої та пізнавальної інформації.



ІІ. Мотивація навчальної діяльності . Оголошення теми, мети уроку .
На попередньому уроці ми ознайомились з важливим законом – законом збереження імпульсу. Закон збереження імпульсу має широке практичне застосування. Цей закон дозволяє пояснити реактивний рух, завдяки якому реактивна техніка досягає найбільших швидкостей.

Сьогодні на уроці ми презентуємо навчальний проект « Реактивний рух . Внесок українських вчених у розвиток космонавтики ».



Ця робота є результатом нашої сумісної діяльності. Кожний з вас працюючи над своїм сектором проекту, отримав знання, досвід, якими може поділитися з усіма.

До конспекту учнів: Тема « Реактивний рух . Розвиток космонавтики. Внесок українських вчених у розвиток космонавтики » .

Метою нашого уроку є одержання відомостей про реактивний рух, ознайомлення з історією розвитку космонавтики і досягненнями українських учених у цій галузі;


  1. Метод «Зміна ролей»

Давайте зараз спробуємо уявити себе не в класі, а в салоні літака з назвою «школа». Як відомо, жоден літак не обходиться без досвідченого екіпажу пілотів. Тому, я пропоную роль командира пілотованого екіпажу виконати учню___(учень виходить до дошки і вдягає пілотку ), у ролі штурмана буде_____, у ролі борт-інженера виступає ____ (учні виходять до дошки і вдягають пілотки), а в ролі стюардеси буду я – вчитель фізики.

Стюардеса: Шановні пасажири! Екіпаж літака «школа» вітає вас і бажає цікавої подорожі у історію розвитку космонавтики та освоєння космічного простору.

Стюардеса: Капітане, Літак до зльоту готовий!

Капітан : Літак до зльоту готовий!
А це я зараз перевірю

ІІІ. Актуалізація опорних знань

Перед тим як перейти до вивчення нового матеріалу, і до розгляду наших проектів коротенько повторимо відомості, які нам будуть потрібні
Вправа «Мозковий штурм»

Штурмане,щоб керувати кораблем потрібно мати знання.

Продемонструйте їх.( одна учениця працює біля дошки з карточкою)
Шляхом фронтального опитування :

  • Що таке динаміка

  • Що є причиною руху

  • Які закони руху вам відомі

  • Сформулюйте їх

  • Яка фізична величина є мірою механічного руху і чисельно визначається добутком маси тіла на швидкість його руху ? ( імпульс тіла )

  • Чим визначається напрям імпульсу тіла ?( напрямом швидкості руху тіла )

  • В яких одиницях вимірюється імпульс тіла ? ( кг м/с )

  • Як можна змінити імпульс тіла ? ( змінивши швидкість тіла )

  • Що ви скажете про імпульсом сили

  • Чим визначається напрям імпульсу сили ? ( напрямом сили , що діє на тіло )

  • В яких одиницях вимірюється імпульс сили? ( Н с )

  • Чому дорівнює зміна імпульсу тіла ? ( імпульсу сили взаємодії )

  • Як звучить закон збереження імпульсу тіла ? Запишіть його на дошці

  • Для яких систем справджується закон збереження імпульсу тіла ? (для замкнутих )

  • Яку систему називають замкненою?

Можлива відповідь: Це система тіл, на кожне з яких не діють зовнішні сили.

  • Чому усі реальні системи не є замкненими?

Можлива відповідь: Тому що на тіла системи діють як сила тяжіння, так і сили опору, наприклад тертя.

Можлива відповідь : закон збереження імпульсу можна застосовувати для не замкненої системи тіл, якщо зовнішні сили, які діють на будь-яке тіло системи, врівноважуються.
Цікаві задачі

  1. Було це під час війни з турками. Одного разу, ряту­ючись від турків, спробував я перестрибнути верхи на коні через болото. Але кінь не дострибнув до бе­рега, і ми з розгону шубовснули у глибоку баюру. Шубовснули — і почали тонути. Порятунку не було. Болото з жахливою швидкістю засмоктувало все глибше і глибше. Ось уже тулуб мого коня зник в смердючій багнюці, і вже й моя голова почала зану­рюватися в трясовину і звідти стирчить лише косич­ка мого парика. Що було робити? Ми обов'язково загинули б, якби не дивовижна сила моїх рук. Я страшний силач. Схопивши себе за цю косичку, я з усіх сил смикнув вгору — і без великих зусиль витяг­нув з болота і себе, і свого коня, якого міцно стис­нув обома ногами, як щипцями.

(Е.М.Распе, «Пригоди барона Мюнхаузена».) Чи можливий такий випадок? Поясніть, чому.


  1. Велосипедист під'їхав до бровки тротуару і ривком підтягнув до себе руль; при цьому переднє колесо велосипеда дещо піднялося, і велосипедист виїхав на тротуар або переїхав через камінь. Але чому велосипедисту вдалося те, чого не зміг здійснити барон Мюнхаузен?




  1. Ви катаєтеся на човні і під'їхали до причалу носом човна вперед, піднімаєтеся з сидіння і хочете вийти на берег. Та ба! Щойно ви почнете йти вперед, човен відпливає у зворотному напрямі, і коли ви дійдете до носа, між човном і причалом буде певна відстань. Поясніть ситуацію.

 

Чому барон не зміг би себе витягнути з боло­та, як робить це кожен велосипедист, підтягуючи до себе руль, щоб підняти себе разом зі своїм велоси­педом? (Велосипедист, підтягуючи вгору руль, зміщує назад вагу свого тіла і діє на велосипед як на важіль. Віссю обертання цього важеля є точка до­тику заднього колеса з дорогою, на яку й пере­дається дія сили їх спільної ваги. При цьому важли­ву роль відіграє те, що дорога тверда, інакше заднє колесо просто вгрузло б у землю. Барон не зміг би витягти себе з болота за волосся, тому що для цьо­го він теж повинен мати точку опори, наприклад, хо­ча б вхопитись за гілку дерева, або щось подібне. Тоді він як дуже сильна людина міг би витягнути принаймні себе з трясовини).
Чи погодитесь ви з існуванням закону Шампанського, який відкрив капітан Врунгель?
Капітан Врунгель. Безнадійно відставши від суперників на парусних перегонах, ми вже зовсім втратили надію на перемогу. І тут , коли до фінішу залишалось зовсім небагато, містер Денді… взяв пляшку і вибив з неї корок, який вилетів з неї немов ядро з гармати! При цьому «Біда» дістала такий поштовх, що помітно просунулась уперед. Ми втрьох стали на кормі і один за одним почали вибивати корки. Три корки залпом вилетіли з гучним звуком і впали в море, а «Біда » тим часом рухалась уперед набираючи швидкість. На фініші ми були першими, обігнавши усіх в останню мить, і в цьому нам допомогла наша, як ви кажете, дотепність. Насправді я неперевершений фізик. Саме закони, відкриті мною під час багаторазового відкоркування пляшок із шампанським, допомогли нам одержати перемогу в змаганнях на морі. Відкритий мною закон я так і назвав – закон Шампанського. Хай усі це знають , бо мабуть вони ще не вчили його в школі.
Учні висловлюють свої думки

Відповідь на це запитання ми зможемо дати в кінці уроку коли вивчите сьогоднішній матеріал


Стюардеса: Літак до зльоту готовий! Капітане в дорогу!

Капітан: Злітаємо! ( Звучить магнітофонний запис гулу літака).

  1. Створення проблемної ситуації. Фронтальний експеримент.

Стюардеса. Шановні пасажири і члени екіпажу! Вам пропонується зараз взяти гумові кульки, які лежать перед Вами надути їх, а потім відпустити і поспостерігати за їхнім рухом
ІV. Засвоєння нового матеріалу .

  1. Фізичні основи реактивного руху .

Дослід з кулькою. Чому рухається кулька ? Як називається такий рух ?

Реактивний рух –це рух тіла , який виникає внаслідок того , що від тіла відокремлюється його частина з певною швидкістю відносно тіла.

Отже, особливість реактивного руху полягає в тому , що тіло набуває імпульсу в результаті того, що його маса постійно змінюється.



Найбільше застосування реактивний рух отримав у ракетах.

Розглянемо основи реактивного руху на прикладі ракети Будь-яка ракета складається з трубчатого корпуса 1, закритого з одного кінця. На другому кінці розташовано сопло 2. Будь-яка ракета має паливо 3. Коли ракета стоїть нерухомо, її сумарний імпульс дорівнює нулю: паливо і корпус нерухомі. Будемо вважати, що паливо ракети згоряє миттєво і розжарені гази 4 під великим тиском вириваються назовні. При цьому корпус ракети рухається в бік, протилежний руху розжарених газів.\



4. Вивід формули для швидкості ракети

Стюардеса. Яким чином можна змінити швидкість ракети?

На це питання, мабуть краще всіх, знає відповідь штурман нашого літака ___

(Штурман літака виводить формулу для швидкості ракети).

Нехай mгvг — проекція імпульсу газів на вертикальну вісь Oy, а mкvк — проекція корпусу ракети. За законом збереження імпульсу сума імпульсів корпусу ракети і газів, що витікають, дорівнює сумарному імпульсу ракети на старті, що, як відомо, дорівнює нулю. Відповідно ,

Звідси випливає, що корпус ракети отримує такий самий за модулем імпульс, що і гази, які вилетіли із сопла. Отже,

Знак «–» вказує на те, що напрям швидкості корпусу ракети протилежний напряму швидкості газів, що вилітають. Тому для переміщення ракети в заданому напрямі струмінь газів, що викидає ракета, треба спрямувати протилежно заданому напряму руху. Як бачимо, ракета рухається, не взаємодіючи з іншими тілами, тому вона може рухатись у космосі.



Завдання класу.

Проаналізувавши останню формулу, дайте відповідь на запитання: як можна збільшити швидкість ракети?

Швидкість ракети можна збільшити, якщо:

1) збільшити швидкість газів, що витікають із сопла ракети;

2) збільшити масу палива, що згоряє.

Але другий шлях призводить до зменшення корисної маси ракети — маси корпусу та маси вантажів, які вона перевозить.

Отже , швидкість ракети буде тим більшою , чим більша швидкість витікання газу і чим більшим є відношення маси пального до маси оболонки.

К.Ціолковський вивів формулу для визначення максимальної швидкості ракети, якої вона може досягти при заданому запасі пального :



Де - максимальна швидкість ракети,

m – початкова маса ракети ( ракета + пальне )

m – кінцева маса ракети



Дослід з ракетою

Проблемне питання: Реактивну дію спричиняє струмінь газу.

«Чи спричиняє реактивну дію струмінь рідини?». Учні обговорюють питання і приходять до колективного рішення. Для підтвердження цього подивимось дослід із «сегнеровим» колесом.


Сегнерове колесо обертається внаслідок реакції струменя рідини, що витікає. Рідина, витікаючи з трубки, обертає колесо в бік, протилежний до напрямку вигинання трубки.
Стюардеса. Дуже часто, коли робили якийсь винахід, виявлялося, що він тисячоліттями існує в природі . Так сталося з ідеєю реактивного руху

Презентація 1 «Реактивний рух в природі»

А зараз звернемось до історії виникнення реактивного руху.



2. Історія винайдення реактивного руху.

Презентація 2 « Історія винайдення реактивного руху»
Стюардеса. Космос! Він з давніх часів привертав до себе увагу людини, яка спочатку лише прагнула просто піднятися у повітря, щоб глянути з висоти на нашу планету. Та коли людина піднялася на висоту пташиного польоту і за допомогою техніки навчилася літати, її мрії сягнули вище – у недосяжні простори Всесвіту. Космос – він приваблює людину своєю загадковістю, своєю неповторністю, але найбільше він приваблює людину можливостями для її діяльності у космічному просторі. Вступ людства в космічну еру був підготовлений всією його попередньою історією, жагою пізнати нове, раніше невідоме.

Якщо експедиція Колумба відкрила новий континент, назва якого Америка, то космічні дослідження відкрили для людства в мільярди разів більший “континент” – космос з усіма його планетами, зорями та іншими утвореннями.

Свій внесок у розвиток космічних досліджень зробили вчені різних країн і народів. Сьогодні слово про українців.

Презентація 3 «Внесок українських вчених в розвиток космонавтики»

Стюардеса. Шановні пасажири! Щойно ви почули розповіді про вклад вчених, конструкторів у розвиток космонавти і з цієї інформації ми можемо зробити висновок – що наша держава Україна має потенціл і все необхідне для того, щоб дійсно називатися - космічною державою.
VІ. Узагальнення знань

Інтерактивна вправа «Найрозумніший». Учні відповідають на запитання. 1. Який рух називають реактивним?

2. З яких основних частин складається ракета?

3. Від чого залежить швидкість руху ракети, за відсутності зовнішніх сил?

4. Від чого відштовхується ракета, розганяючись у космосі?

5. Наведіть приклади реактивного руху в природі.

6. . Назвати прізвища відомих вам українських вчених, які зробили свій внесок у розвиток космонавтики.

8. Коли відбувся запуск першого штучного супутника Землі?

9. Коли відбувся перший політ людини в космос?

12.В якому році була здійснена перша висадка людей на Місяць?

Якісні задачі
1.Завантажуємо ракети піском, ставимо вертикально і відкриваємо сопло. Пісок висипається, але ракета не злітає. Чому?
2. Щоб на повітряній кулі піднятися вгору, скидають баласт, який летить униз. Чи можна сказати, що куля піднімається завдяки реактивному руху?
3. Ракета по інерції рухається у космічному просторі, на її сопло надягнутий патрубок з вихідним отвором убік руху ракети. Що відбудеться, коли вмикаються двигуни?
4. Чи буде рухатися вітряний човен під дією повітря, який створює потужний вентилятор, що розміщується на човні, якщо потік повітря напрямлений:
а) На вітрила човна б) Повз човна

5. Армфіш — невеличка рибка, що живе в Індійському океані, має реактивний двигун. Грудні й черевні плавники в неї нагадують зігнуті руки з довгими пальцями. На «ліктях» містяться отвори, що сполу­чені каналами з ротовою порожниною. Засмоктуючи ротом воду, риб­ка виштовхує її через отвори у плавниках і так пересувається. Чому ближче до виходу ці отвори в неї звужуються?

 Відповідь. Щоб збільшити швидкість струмини, що витікає, а отже, і її імпульс.

7. Чим зумовлений рух медузи?

 Відповідь. Скороченням м'язів вона виштовхує з-під свого дзвоноподібного тіла воду, отримуючи поштовх у зворотному напрямі.
Питання –відповідь «Так чи ні»

1. Кальмар, наповнивши мантійну порожнину водою, сильним скороченням м’язів виштовхує її із себе, внаслідок чого сам переміщується. Чи проявляється в цьому реактивний рух? Так

2. Чи може змінитись імпульс тіла, якщо не змінилась ані маса тіла, ані модуль його швидкості? Так, якщо зміниться напрямок швидкості.

3. Чи може людина, стоячи на ідеально гладкій горизонтальній поверхні льоду, зрушити з місця, не упираючись нічим гострим у лід? Так, якщо кине від себе якийсь предмет.

4. Плід рослини «скажений огірок» у час достигання відривається від плодоніжки і через отвір, який утворився, стиснутим повітрям викидається насіння. Чи позначається це на рухові плода? Так

5. Дві платформи рухаються в одному напрямі. Коли вони порівнялися, з платформи, що мала більшу швидкість, перекинули на другу вантаж великої маси. Чи вплине це на швидкість руху другої платформи? Тертям знехтувати.Як ?



Її швидкість збільшиться.
Завершити нашу подорож, я хочу словами Леоніда Каденюка: «Відколи пам′ятаю себе, мрія здійнятися в міжзоряну височінь не покидала мене. А після тріумфального навколоземного польоту Ю.Гагаріна – стала моєю життєвою метою». Тож я хочу побажати кожному з вас спланувати свою життєву мету і нехай вона обов′язково здійсниться. Наша подорож завершується. Літак «Школа » здійснює свою посадку. (Звучить запис гулу літака).

VІІ. Підсумки уроку, виставлення оцінок. Інтерактивна вправа «Похвали себе сам за те, що … » (Учні ( за бажанням) хвалять себе за те, як вони працювали, чого вони навчилися на уроці).

VІІІ. Домашнє завдання: опр.параграфи 29,30, вправа 19 (2, д. бажаючим 3)

розгадати кросворд


Кросворд «Космонавтика»









1






















2




























3

























4
















5




























6

























7


































8























По горизонталі:

1. Перший космонавт незалежної України.

2.Український вчений, що розробив «равликову трасу» польоту на Місяць.

3.Прізвище першого космонавта світу.

4.Частина ракети.

5.Український вчений, що накреслив проект літаючого апарату на стіні камери перед стратою.



  1. Перший творець бойових ракет на Україні.

7.Засновник теоретичної космонавтики.

8.Назва ракети Ю. Гагаріна.


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка