Цели:
сформировать понятие баллистического
движения, исследовать параметры его движения;
Оборудование: компьютерные обучающие программы: “Физика. Мультимедийный курс 10–11-е классы” ООО “Руссобит Паблишинг”, 2004, программа “Физика. 7–11-е классы. Практикум.”, ООО ФИЗИКОН, 2004) , поурочные карты, презентация в Power Point.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Учитель: тема сегодняшнего занятия “Баллистическое движение”.
Вы должны понять, что называется баллистическим движением, от чего зависит дальность, высота и полета тела при баллистическом движении. В ходе занятия вы будете заполнять бортовой журнал. (Приложение 1)
В начале изучения темы мы познакомимся с понятием Баллистика и историей баллистики.
Сообщение ученика по теме и компьютерная презентация (Приложение 2)
Учитель: Ответьте на вопросы:
- Что называется баллистикой?
- Какова траектория баллистического движения?
- Является ли баллистическое движение движением с ускорением?
- Под действием какой силы происходит движение?
- Приведите примеры, где в жизни мы встречаемся с баллистическим движением?
Ученики: метание гранаты, бросание мяча в баскетбольное кольцо, подача в волейболе, закидывание червяка на рыбалке.
Учитель: Запишите в бортовые журналы определение:
Баллистика – раздел механики, изучающий движение тел в поле тяжести Земли.
Учитель:
При стрельбе из пушки, при метании
И из шланга клумбы поливании
Наблюдаем непростое мы движение
Причина его сложности – земное притяжение!
Линия движения – парабола простая
Или баллистическая сложная кривая?
Как можно установить дальность полета снаряда, высоту полета, время баллистического движения тела?
Мы проведем компьютерный эксперимент, создадим модель баллистического движения и выясним, от чего зависит дальность и высота полета тела, если оно движется под углом к горизонту.
Каковы будут гипотезы исследования?
Учащиеся выдвигают гипотезы исследования:
Дальность и высота полета тела при баллистическом движении зависит:
- от скорости бросания;
- от того, под каким углом к горизонту брошено тело;
- от сопротивления среды.
Учитель: Для проверки гипотез проведем ряд компьютерных экспериментов . Смоделировать баллистическое движение тела нам поможет компьютерная программа “Физика. 7–11-е классы. Практикум.” лаборатория № 1.9. “Полет снаряда”.
Учащиеся совместно с учителем разрабатывают план исследования:
1) Установить зависимость дальности полета и максимальной высоты подъема от начальной скорости движения.
Измерим дальность и высоту полета, изменяя скорость бросания при постоянном значении угла бросания. Результаты занесем в таблицу. Проводим исследования движения тела без учета сил сопротивления движению.
2) Выявить зависимость максимальной высоты подъема и дальности полета от угла под которым тело брошено к горизонту.
Измерим дальность и высоту полета, изменяя угол бросания при постоянном значении скорости бросания. Результаты занесем в таблицу.
Учащиеся проводят лабораторный эксперимент. Все индивидуально выполняют опыты в компьютерном варианте.
На мониторе у ребят: см. рис 1.
Учитель: Подведем итог ваших исследований.
Ученики: Высота и дальность полета тела зависит от начальной скорости бросания и угла бросания.
Учитель: Какова зависимость дальности и высоты полета от начальной скорости движения тела?
Ученики: Дальность и высота полета тела прямо пропорциональна квадрату скорости бросания тела.
Учитель: При каком значении угла бросания дальность полета максимальна?
Ученики: При значении угла бросания 45°.
Учитель: При каком значении угла бросания высота полета максимальна?
Ученики: При значении угла бросания 90°
Учитель: изменим условие эксперимента и попытаемся определить от чего зависит время полета тела при баллистическом движении. Лаборатория № 1.10. План исследования разработайте самостоятельно.
Одному ученику дается индивидуальное задание: Используя ресурсы сети Интернет найти информацию о баллистическом движении и формулы для вычисления дальности и высоты полета тела, брошенного под углом к горизонту.
Учащиеся проводят лабораторный эксперимент. Все индивидуально выполняют опыты в компьютерном варианте.
На мониторе у ребят: см. рис 2.
Учитель: Подведем итог ваших исследований.
Ученики: Время движения тела при баллистическом движении зависит от начальной скорости движения тела и угла бросания..
Учитель: Какова траектория движения тела, если тело брошено горизонтально?
Ученики: Ветвь параболы.
Проверяется индивидуальное задание.
На сайте http://physics.nad.ru/ найдена демонстрация баллистического движения снаряда, показано, что максимальная дальность полета при 45°. Даны формулы для вычисления дальности и высоты полета тела.
Информацию о баллистическом движении вы можете в мультимедийном учебнике. Программа “Физика. Мультимедийный курс Х–ХI классы” Учебник §13.
Запишите формулы в бортовой журнал.
Учитель: Мы проводили эксперимент без учета силы сопротивления воздуха. Но влияние сопротивления воздуха на скорость движения тел весьма ощутимо.
Если начальная скорость пули равна 870 м/с и направлена к горизонту под углом 45° при отсутствии сопротивления воздуха дальность полета пули должна равняться 77 км. На самом же деле она не превышает 3,5 км. Во много раз уменьшается и наибольшая высота подъема пули. Уменьшить влияние сопротивления воздуха можно увеличением массы пули или снаряда, а также уменьшением начальной скорости. Первое используется в дальнобойной артиллерии, а второе в минометах.
Учитель: Попробуем применить полученные знания на практике.
В комедии Грибоедова “Горе от ума” есть слова “Строжайше б запретил я этим господам на выстрел подъезжать к столицам”.
Есть такое выражение “Не подпускать на пушечный выстрел” на какое это расстояние, мы сейчас и выясним.
Предположим, что выстрел сделан под углом 30°, а масса снаряда 20 кг. Верхняя точка траектории полета находится на высоте 3125 м (сопротивление воздуха не учитывать).
Совместно разрабатывается алгоритм решения задачи, затем учащиеся расчеты производят самостоятельно.
Учитель: Дома вам предстоит решить 3 задания, данные в бортовом журнале.
Подведем итог нашего занятия.
Учащиеся делятся на две группы. Рефлексия в форме интервью: вопрос по теме “Баллистическое движение” задает вопрос одна группа – отвечает вторая группа, затем группы меняются.
Учитель:
Знаем точно мы теперь, друзья.
Многое зависит от угла бросания
Хочешь дальше тело отправлять
Так бросай его под сорок пять.
Хочешь бросить выше камень свой
Угол бросания должен быть прямой.
Литература
- Боброва С.В. Нетрадиционные уроки в школе. Физика 10-й класс. – Волгоград: Учитель, 2005. – 70 с.
- Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 10-й класс. – М.: ВАКО, 2006. – 400 с.