Конспект урока по физике "Реактивное движение"

Цель урока:

познакомить с особенностями и характеристиками реактивного движения.

Задачи:

Образовательные:

дать понятие реактивного движения; показать применение закона сохранения импульса для реактивного движения.

Развивающие:

развивать познавательные интересы и творческие способности; способствовать расширению кругозора; дать возможность почувствовать свой потенциал каждому ученику; формировать представление о роли «физики» в жизни общества.

Воспитательные:

воспитывать чувство гордости за нашу страну и народ; воспитывать самостоятельность и инициативность; воспитывать эстетическое восприятие мира через демонстрацию и наглядность; воспитывать бережное отношение к окружающему нас миру: природе, космосу.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка учащихся. Заполнение журнала.

В классе стоят три группы столов. На них таблички: Экспериментаторы. Экологи. Теоретики.

Учащиеся занимают места по желанию.

2. Мотивация учащихся.

Демонстрация видеофрагмента «Первые космонавты: Юрий Гагарин и Токтар Аубакиров», «Космонавт Талгат Мусабаев».

История космической ракетной техники и космонавтики знает немало славных имен, в их числе К. Э. Циалковский, С. П. Королев, Ю. А. Гагарин, В. Терешкова, Т. О. Аубакиров, Т. Мусабаев. Запомните эти имена, ими гордится наша страна!

- Наш урок будет посвящен практическому применению закона сохранения импульса. Наша задача выяснить каким образом знание этого закона привело к решению проблемы освоения космоса - вечной мечты человека?

3. Проверка домашнего задания.

- Сформулируйте и запишите закон сохранения импульса для замкнутой системы.

- Что называют импульсом тела? 

Видеофрагмент. «Медузы», «Выстрел под водой в замедленной съемке 27450FPS ».

Вопрос: Что объединяет эти два совершенно разных видеофрагмента?

4. Изучение нового материала.

Реактивное движение – это движение, при котором от тела отделяется и движется некоторая его часть. В результате чего, само тело приобретает противоположно направленный импульс.

На принципе реактивного движения передвигаются некоторые моллюски, осьминоги, каракатицы. Медуза приходит в движение не по тому, что сжимает зонтик, а потому, что при сжатии зонтика она выталкивает из него воду. Периодически выбрасывая вбираемую в себя воду, передвигаются, например кальмары и осьминоги, развивая при этом скорость 60-70 км/ч. На этом же принципе работают двигатели реактивных самолетов и ракеты.

На принципе реактивного движения основаны полеты ракет. Современная космическая ракета представляет собой очень сложный летательный аппарат, состоящий из сотен тысяч и миллионов деталей. Масса ракеты огромна. Она складывается из массы рабочего тела (т. е. раскаленных газов, образующихся в результате сгорания топлива и выбрасываемых в виде реактивной струи) и конечной или, как говорят, "сухой" массы ракеты, остающейся после выброса из ракеты рабочего тела.

"Сухая" масса ракеты, в свою очередь, состоит из массы конструкции (т. е. оболочки ракеты, ее двигателей и системы управления) и массы полезной нагрузки (т. е. научной аппаратуры, корпуса выводимого на орбиту космического аппарата, экипажа и системы жизнеобеспечения корабля).

По мере истечения рабочего тела освободившиеся баки, лишние части оболочки и т. д. начинают обременять ракету ненужным грузом, затрудняя ее разгон. Поэтому для достижения космических скоростей применяют составные (или многоступенчатые) ракеты. Когда реактивная газовая струя с большой скоростью выбрасывается из ракеты, сама ракета устремляется в противоположную сторону. Почему это происходит?

Согласно третьему закону Ньютона, сила F, с которой ракета действует на рабочее тело, равна по величине и противоположна по направлению силе F', с которой рабочее тело действует на корпус ракеты:

 F' = F

Сила F' (которую называют реактивной силой) и разгоняет ракету.

Сообщаемый телу импульс равен произведению силы на время ее действия. Поэтому одинаковые силы, действующие в течение одного и того же времени, сообщают телам равные импульсы. В данном случае импульс m_pυ_p приобретаемый ракетой, должен быть равен импульсу m_газυ_газ выброшенных газов...

Весь материал - в документе.

Тема урока: Реактивное движение.

Цель урока: познакомить с особенностями и характеристиками реактивного движения. 

Задачи:

Образовательные: дать понятие реактивного движения; показать применение закона сохранения импульса для реактивного движения.

Развивающие: развивать познавательные интересы и творческие способности; способствовать расширению кругозора; дать возможность почувствовать свой потенциал каждому ученику; формировать представление о роли «физики» в жизни общества.

Воспитательные: воспитывать чувство гордости за нашу страну и народ; воспитывать самостоятельность и инициативность; воспитывать эстетическое восприятие мира через демонстрацию и наглядность; воспитывать бережное отношение к окружающему нас миру: природе, космосу.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: объяснительно-иллюстративный, беседа, практический.

Форма организации учащихся: индивидуальная, групповая.

Средства обучения: учебник, презентация, видеофрагменты, Интернет.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, проектор, ноутбуки, воздушный шарик.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка учащихся. Заполнение журнала.

В классе стоят три группы столов. На них таблички: Экспериментаторы. Экологи. Теоретики.
Учащиеся занимают места по желанию.

1. Мотивация учащихся.

Демонстрация видеофрагмента «Первые космонавты: Юрий Гагарин и Токтар Аубакиров», «Космонавт Талгат Мусабаев».

История космической ракетной техники и космонавтики знает немало славных имен, в их числе К.Э. Циалковский, С.П. Королев, Ю.А. Гагарин, В. Терешкова, Т.О. Аубакиров, Т. Мусабаев. Запомните эти имена, ими гордится наша страна!

- Наш урок будет посвящен практическому применению закона сохранения импульса. Наша задача выяснить каким образом знание этого закона привело к решению проблемы освоения космоса - вечной мечты человека?

1. Проверка домашнего задания.

- Сформулируйте и запишите закон сохранения импульса для замкнутой системы.

- Что называют импульсом тела? 

Видеофрагмент. «Медузы», «Выстрел под водой в замедленной съемке 27450FPS ».

Вопрос: Что объединяет эти два совершенно разных видеофрагмента?

1. Изучение нового материала.

Реактивное движение – это движение, при котором от тела отделяется и движется некоторая его часть. В результате чего, само тело приобретает противоположно направленный импульс.
На принципе реактивного движения передвигаются некоторые моллюски, осьминоги, каракатицы. Медуза приходит в движение не по тому, что сжимает зонтик, а потому, что при сжатии зонтика она выталкивает из него воду. Периодически выбрасывая вбираемую в себя воду, передвигаются, например кальмары и осьминоги, развивая при этом скорость 60-70 км/ч. На этом же принципе работают двигатели реактивных самолетов и ракеты.

На принципе реактивного движения основаны полеты ракет. Современная космическая ракета представляет собой очень сложный летательный аппарат, состоящий из сотен тысяч и миллионов деталей. Масса ракеты огромна. Она складывается из массы рабочего тела (т. е. раскаленных газов, образующихся в результате сгорания топлива и выбрасываемых в виде реактивной струи) и конечной или, как говорят, "сухой" массы ракеты, остающейся после выброса из ракеты рабочего тела.

"Сухая" масса ракеты, в свою очередь, состоит из массы конструкции (т. е. оболочки ракеты, ее двигателей и системы управления) и массы полезной нагрузки (т. е. научной аппаратуры, корпуса выводимого на орбиту космического аппарата, экипажа и системы жизнеобеспечения корабля).

По мере истечения рабочего тела освободившиеся баки, лишние части оболочки и т. д. начинают обременять ракету ненужным грузом, затрудняя ее разгон. Поэтому для достижения космических скоростей применяют составные (или многоступенчатые) ракеты . Когда реактивная газовая струя с большой скоростью выбрасывается из ракеты, сама ракета устремляется в противоположную сторону. Почему это происходит?

Согласно третьему закону Ньютона, сила F, с которой ракета действует на рабочее тело, равна по величине и противоположна по направлению силе F', с которой рабочее тело действует на корпус ракеты:
                    F' = F               

Сила F' (которую называют реактивной силой) и разгоняет ракету.

Сообщаемый телу импульс равен произведению силы на время ее действия. Поэтому одинаковые силы, действующие в течение одного и того же времени, сообщают телам равные импульсы. В данном случае импульс m_pυ_p   приобретаемый ракетой, должен быть равен импульсу m_газυ_газ выброшенных газов:

1. Первичное закрепление урока.

- А теперь работа по группам. У вас на столах лежат листы с текстами заданий. Выполните их группой и затем защитите свои проекты. Первыми делают презентацию группа экспериментаторов, затем теоретики оформляют решение задачи на доске и заканчивают выступление экологи.

Группа экспериментаторов.

Оборудование (воздушный шарик). Несильно надуть шарик, закрыть отверстие пальцем, направляя его вниз. Отпустить.

Обосновать возможность реактивного движения воздушного шарика. От чего зависит скорость оболочки?

Внимание. Согласно закону сохранения импульса m₀υ₀ = m_вυ_в. (Считаем, что система оболочка-воздух замкнутая).

υ₀ = m_вυ_в / m₀

Каким способом можно увеличить скорость оболочки? Рассмотреть возможность уменьшения выходного отверстия. Для чего в ракетах используют сопло?

Группа теоретиков.

Каково назначение ракет?

Рассмотреть принцип работы многоступенчатой ракеты. Сделать пояснительный рисунок.

Каким образом увеличивают скорость ракеты, за счет использования ступеней?

Как осуществляют торможение корабля?

Группа экологов.

Низкие околоземные орбиты (НОО) вплоть от высот в 850 км до 2000 км наиболее загрязнены космическим мусором.

Как связано появление космического мусора с выводом на орбиту космических кораблей? 

Пути решения проблемы? 

6. Подведение итогов урока.

Наше будущее в ваших руках. Я, уверена, что среди вас сидят новые Циолковские, Королевы, Гагарины, Аубакировы – люди которые своим трудом, любовью к Родине и подвигом создали нам все условия для развития вперед. Именно в ваших силах сделать так, чтобы наша жизнь не закончилась экологической катастрофой, а человечество в погоне за светом перешло на технически новый уровень развития.

В заключении урока вспомним все, что узнали нового. Продолжите фразы:

- Сегодня на уроке я узнал, что …………….

- Я задумался о создании новых видов двигателей, потому что …………….

- Я уверен, необходимо ………………..

- Я буду искать дополнительный материал по теме, потому что ……………

7.Домашнее задание.

§ 14 читать.

Сделать мини-проект (презентацию) по теме.

Подпись учителя ______________ Подпись проверяющего _____________