Закон сохранения импульса. Реактивное движение
Цель урока: изучить закон сохранения импульса, познакомиться с особенностями реактивного движения. Раскрыть учащимся прикладное значение закона сохранения импульса на примере реактивного движения.
Задачи урока:
-изучить закон сохранения импульса.
- обеспечить усвоение понятия «реактивное движение» и объяснение реактивного движения на основе закона сохранения импульса.
-познакомить учащихся с историей развития реактивной техники.
- продолжить патриотическое воспитание путем знакомства с вкладом российских ученых в развитие реактивной техники.
Тип урока: урок формирования новых знаний.
Оборудование к уроку: штатив с двумя металлическими шариками на нити, пластиковая бутылка, насос, воронка с трубкой и Г –образным наконечником , сосуд с водой.
Актуализация опорных знаний ( 10 мин)
1.Организационный момент. Объяснение темы и цели урока. (3 мин)
Повторение пройденного материала по теме: « импульс тела»
Фронтальный опрос
Опыт: на нитях подвешиваются 2 шарика.
Правый отклоняем и отпускаем. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о неподвижный шарик, он приходит в движение и отклоняется практически на тот же угол что и отклонили правый шарик.
Что происходит при соударении шаров?
Какая связь между действующей на неподвижный шарик силой временем действия силы и скоростью?
Запишем эту связь на доске:
F t = m v
5. Что такое импульс силы? В каких единицах он измеряется?
6. Чему равен импульс тела? Запишем на доске формулу импульса тела.
P = mv
Физический диктант
Задание: окончить предложение, заполнив таблицу.
| Начало предложения | Окончание предложения (ответ) |
Импульсом тела называется физическая величина, равная … | …произведению массы тела на его скорость. |
Единицей импульса в СИ является … | … 1 кг м/с |
Импульс является величиной … | … векторной |
Если тело покоится, то его импульс равен … | … нулю |
Направление вектора импульса совпадает с направлением … | … скорости тела |
При увеличении скорости тела его импульс … | … возрастает. |
2.Изучение нового материала:
Постановка проблемы:
Почему взлетает ракета?
Запуск модели космической ракеты. ( создать модель ракеты из пластиковой бутылки).
Пустую пластиковую бутылку закрыть резиновой пробкой с трубкой. Перевернув бутылку вверх дном, закрепить в лапке штатива. В процессе нагнетания воздуха в трубку давление в ней растет. При достижении критического давления бутылка взлетает.
Постановка целей урока.
Воздух выходит из ракеты в одну строну, а сама ракета летит в противоположную сторону. Это и есть реактивное движение, изучению которого мы и посвятим наш урок.
Слайд № 1
А как вы думаете, какой закон поможет объяснить механизм реактивного движения
Ответы учащихся:
Это закон сохранения импульса.
Учитель: Импульс обладает интересным свойством, которое есть у немногих физических величин.
Это свойство сохранения.
Видеофрагмент
«Взаимодействие системы металлических шаров»
Мы видим, что при соударении шаров происходит передача импульсов. То же самое мы наблюдали в эксперименте с двумя металлическими шарами.
Запишем закон сохранения импульсов:
m1 v 1н + m2 v 2н = m2 v2к + m2 v2к
Сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.
Посмотрим несколько примеров применения закона сохранения импульсов.
Видеофрагменты: «Ружье и пуля»
«Пушка и снаряд»
Большое значение имеет закон сохранения импульса для исследования реактивного движения .
Слайд № 2
Понятие «реактивного движения»
Движение, возникающее как результат отделения некоторой части от тела со скоростью V, называют реактивным движением.
Запись в тетрадь.
Слайд №3
По принципу реактивного движения перемещаются каракатицы, кальмары, медузы, осьминоги.
Слайд № 4 Слайд № 5
Медузы на 90% состоят из воды.
Слайд 6 Слайд 7 Слайд 8 Слайд 9
Зрелые плоды « бешенного огурца» с силой выбрасывают семена , а сами огурцы отлетают в противоположную сторону.
Мы посмотрели примеры примененияреактивного движения в природе.
Демонстрация:
Нальем воды в воронку, соединенную с трубкой. Когда вода начнет выливаться из трубки, сама трубка придет в движение и отклонится в сторону противоположную движению воды.
Это пример реактивного движения.
Слайд № 10
Шар Герона.
Историческая справка.
Герон Александрийский греческий математик и механик.
Время жизни вторая половина первого века нашей эры. Изобрел автоматические двери, скорострельный самозаряжающийся арбалет, паровую турбину. Одно из его изобретений носит название « шар Герона». В шар наливали воду и нагревали над огнем. Вырывающийся из трубки пар начинал вращать шар. Эта установка иллюстрирует реактивное движение.
Видеофрагмент реактивного движения
( вращение сосуда с водой )
Слайд № 11
Объяснение возникновения реактивного движения.
Слайды № 12 Ракета и ее устройство.
РАКЕТА – летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы сгорающего ракетного топлива (рабочего тела).
Слайд № 13 Принцип реактивного движения
В настоящее время только реактивное движение
позволяет космическим кораблям достигать космических скоростей.
Кроме того, это единственный способ передвижения в космическом пространстве.
Слайд № 14
Слайд № 15
Вклад К. Э. Циолковского в развитие реактивной техники.
Историческая справка.
К. Э. Циолковский родился 5 (17) сентября 1857г. в селе Ижевском Рязанской губернии, в семье бедного лесничего Эдуарда Игнатьевича Циолковского, где был одним из 13 детей. Он рос смышленым, любознательным и впечатлительным ребенком , уже в эти годы формировался характер будущего ученого, самостоятельный и целеустремленный.
К.Э.Циолковский обосновал возможность использования ракет для межпланетных сообщений, указал рациональные пути развития космонавтики и ракетостроения, нашел ряд важных инженерных решений конструкции ракет.
Слайд №16
Слайд № 17
Вклад И.В. Мещерского в развитие теории реактивного движения. Вывел уравнение движения с переменной массой тел
Слайд № 18 пороховые ракеты Слайд № 19
Историческая справка.
Говоря о фейерверке, мы представляем красочное зрелище в ночном небе из множества взрывающихся и переливающихся всеми цветами радуги огней. История фейерверков исчисляется тысячами лет и появились они в Китае еще до правления династии Хань. Уже тогда древние китайцы использовали порох для оружия и петард.
Существует две легенды изобретения фейерверка, каждая из которых имеет право на существование. Первая, смешная, рассказывает о шеф-поваре китайской армии, который на своей кухне зачем-то смешал серу, селитру и древесный уголь. Смесь случайно попала в огонь и вспыхнуло яркое красочное пламя. Незадачливый повар очень испугался и, чтобы скрыть следы своей ошибки, решил сжечь смесь в бамбуковом побеге, но разразился оглушительный взрыв. Так в результате инцидента родился фейерверк. Китайцы назвали этот влажный черный порошок «хо яо», что означает «огонь химический». С тех пор китайцы устраивали свадебный фейерверк, а также отмечали ими празднования побед и торжественные религиозные церемонии.
Вторая легенда рассказывает о китайском монахе Ли Тянь и называет его изобретателем фейерверка. Согласно легенде монах заполнил порохом флейту, которая воспламенилась в его руках и означала дух злого дракона. Это очень испугало толпу людей, подумавших, что к ним таким образом явилось привидение Ли Шиминга, императора династииТан. По другой версии в период правления династии Тан ежегодно, во время Женгуан, восточная провинция Хунань страдала от засухи и наводнений. Ли Тянь устроил в Хунань фейерверк, зло отступило, люди стали там спокойно жить и работать, а провинция превратилась в благополучный процветающий край. С тех пор в Китае 18 апреля празднуют день изобретения петард и приносят жертвы монаху Ли Тянь. На родине династии Сун возведен храм поклонения легендарному монаху.
Слайд № 20 история развития ракетной техники.
Боевые ракеты массой от 3 до 6 кг и дальностью 2 км применялись впервые индийскими войсками в борьбе с английскими колонизаторами в конце 18 века
Слайд № 21
Вклад Кибальчича в развитие ракетной техники.
Разработал в 1881 году проект реактивного летательного аппарата.
Слайд 22
Схема ЖРД была разработана в 1903дг. Циолковским. Он предложил идею использования ракет для полетов в космос.
Слайд 23
Реактивная артиллерия – вид артиллерии, применяющей реактивные снаряды. Современные реактивные системы залпового огня имеют до 50 стволов (направляющих), различные реактивные снаряды, дальность стрельбы в основном до 45 км. Впервые созданы в СССР в конце 30-х гг. Широкое распространение получили во 2-й мировой войне и особенно в послевоенное время.
Слайд 24
Слайд № 25
Реактивная система залпового огня «Ураган». В советской армии с 1976 года. Количество возимых снарядов – 16 штук.
Слайд № 26
Человек стал использовать реактивное движение, как способ быстрого передвижения в 20 веке. ( ракета, реактивный самолет. Катер с реактивным двигателем)
Слайд 27
Под руководством С.П. королева в 1957 году 4 октября был запущен ИСЗ с помощью ракеты.
Слайд 28
Первым человеком, который на ИСЗ совершил полет в космическое пространство, был гражданин Советского Союза Ю.А. Гагарин. Он 12 апреля 1961 года облетел земной шар на корабле « Восток»
Принцип реактивного движения позволяет самолетам достичь значительно более высоких скоростей и летать на больших высотах в разреженной атмосфере.
Слайд 29
Максимальная скорость боевых реактивных самолетов лишь втрое превышает скорость звука ( около 3500 км/ч).
Слайд № 30
Пассажирские авиалайнеры летают с дозвуковой скоростью менее 1000 км/ч. К настоящему времени создаются реактивные самолеты нового поколения, летающие со скоростями гиперзвуковыми в 5 – 15 раз превосходящую звуковую.
3. Формирование умений и навыков.
Слайд № 31
Загадка
Летел самолет по космической трассе,
И встречные звезды сверкали и гасли.
Как мог в безвоздушном пространстве повеять
Упругий под птичьими крыльями ветер?
Как мог, из каких перелетов и странствий,
Он вдруг оказаться в межзвездном пространстве?...
Почему возможно движение ракеты в космическом пространстве, самолета в тех же условиях нет?
Ответ учащихся – Космический корабль.
Решение расчетных задач.
1.Вычислите скорость, полученную пороховой ракетой массой 0,5 кг после сгорания топлива массой 20 г. Скорость истечения продуктов сгорания топлива составляет 800 м/с.
2. С лодки общей массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, выпал груз массой
100 кг. Какой стала скорость лодки?
Составление опорного конспекта
Слайд № 32
Учащимся предъявляется опорный конспект. Краткий пересказ материала по конспекту.
4.Подведение итогов урока.
О каком движении вы сегодня узнали?
Какой закон объясняет механизм реактивного движения.?
Имена, каких российских ученых, внесших вклад в развитие ракетной техники, вы запомнили?
Какие сведения исторического характера были для вас наиболее интересными?
Запись домашнего задания.
Сборник Задач Самойленко
С. 24-26 краткая теория « закон сохранения импульса. Реактивное движение»
Задача № 4 с. 31.
Получите свидетельство
Вход
Урок физики "Закон сохранения импульса. Реактивное движение" (0.1 MB)
0
2071
418
Нравится
0
