Открытое занятие (физика + астрономия) на тему "Вычисление линейных скоростей точек земной поверхности, находящихся в различных местах земного шара" (7-й класс)

Цели урока:

1. Способствовать расширению и углублению уровня физических и астрономических знаний учащихся.
2. Сформировать у учащихся умения по применению знаний по астрономии для создания формулы линейной скорости точек земной поверхности.
3. Сформировать навыки исследовательской работы.
4. Способствовать формированию умения учиться.

Ход урока

I. Самоопределение к учебной деятельности (мотивация).

Ребята, сегодня на уроке нам понадобятся наши знания небесной сферы, основных точек, нанесенных на небесную сферу. Сегодня на уроке, зная небо, мы будем решать вполне земные задачи.

II. Актуализация прежних знаний.

У вас на столе есть рисунки трех небесных сфер (круги, нанесенные на лист бумаги).

Задание № 1. Отметить на круге точки:

а) полюс   = 90°; б) экватор = 0°; в) средние широты < 90°.

Задание № 2.

Рассказать о суточных путях звезд на полюсе, экваторе, средних широтах, пользуясь рисунками.

Задание № 3.

Работаем с подвижной картой звездного неба, определяем моменты восхода и захода звезды? Большого Пса 22 декабря. (Тзахода = 5 ч., Твосхода = 20 ч. 30 мин.), определяем моменты восхода и захода звезд, которые видны у нас 5марта 2008 г.

Эти задания ребята выполняют самостоятельно, работают в парах, совещаются, помогают друг другу. Для успешного выполнения задания демонстрируется презентация “Звездное небо марта”; ребята делятся своими впечатлениями от наблюдения звездного неба марта.

III. Постановка проблемы.

Ребята, мы с вами хорошо знаем круг небесной сферы, т.е. небо. А теперь давайте опустимся на землю. Сегодня на уроке мы будем определять линейные скорость точек, находящихся в разный частях Земли (полюс, экватор, средние широты).

Задание № 1.

Найдем скорость точек Российского флага, находящегося на северном полюсе Земли. Для этого на круге изображаем линию горизонта и ось вращения Земли.

Как видно из рисунка скорость этой точки равна 0.

Задание № 2.

Найдем скорость точек стелы, находящихся на экваторе.

Из рисунка видно, что = 2R/t, R = 6400 км, t = 24 ч.

Получаем численный ответ = 1675 км/ч.

Задание № 3.

Найдем скорость точек мечети Кул-Шариф, находящейся в Казани, = 56°.

Ребята рисуют рисунок, на этом этапе многие ошибаются, когда встает вопрос о вычислении скорости, это вызывает затруднение.

IV. Построение проекта выхода из затруднения (этим процессом руководит учитель).

Ребята мы с вами столкнулись с затруднением, мы не можем привычным способом определить скорость. Давайте подумаем вместе, что нам нужно для этого сделать? Ребята высказывают предложения. Нужно изобразить на рисунке радиус окружности, по которой движется эта точка; нужно написать формулу, но мы не знаем, как выразить r.

1. По какому радиусу движется наша точка? (Это видно из рисунка).
2. По какой формуле можно вычислить скорость? ( = 2r/t).
3. Мы не знаем r, но знаем R и угол , значит, надо получить формулу, которая содержит R, t и параметры угла .
4. Давайте исследуем полученные раннее формулы для точек полюса и экватора. Наша формула должна быть общей, из нее мы должны получить и скорость точек на полюсе, и скорость точек на экваторе.

Я выслушиваю предложения ребят, после дискуссии ребята предлагают ввести в формулу переменную х.

V. Реализация данного проекта.

= 2r/t

Вместе исследуем:

Полюс = 90?, = 0, значит, х = 0, r = 0.

Экватор = 0, = 2r/t, х = 1, r = R,

Средние широты = 2r/t.

Начинаем дискуссировать, какой вид может иметь х, ясно, что это должно быть выражение, содержащее R и r. Выясняем, что х = r/R. Таким образом, получаем формулу: = 2r/tR.

Снова применяем ее для вычисления скорости точек на полюсе и на экваторе. По рисунку даем определение r/R (отношение прилежащего катета к гипотенузе) и вводим функцию угла cos(). Мы получили формулу для вычисления линейной скорости движения точки, находящейся в любом месте земного шара.

 

VI. Первичные закрепления с проговаривании во внешней речи.

Проговариваем формулу, вычисляем скорость точек мечети, используя таблицу косинусов. Проговариваем, что скорости точек возрастают от полюса к экватору, а на экваторе скорость самая большая.

VII.Самостоятельная работа, с самопроверкой по эталону.

Я предлагаю решить задачу:

1. С какой линейной скоростью вращается шпиль адмиралтейства в городе Санкт-Петербурге, если верхняя кульминация звезды Капелла ( = 46°) бывает на высоте 76°?

Я проверяю, как ребята справились с задачей, отмечаю ситуацию успеха, которая возникла, т.к. все справились с решением задачи.

VIII. Включение в систему знаний.

Я предлагаю ответить на вопросы:

1. Почему почти все спутники запускаются с запада на восток?

2. Почему в северном полушарии реки подмывают правый берег?

Замечу, что при ответе на вопрос нужно применить свои знания в новой ситуации. Отмечаю, что ребята перебирают различные варианты, наблюдаю ситуацию успеха, которая возникает, когда дети отвечают на вопросы.

IX. Рефлексия учебной деятельности на уроке.

Ведется обсуждение: чему научились, где можно применить полученные знания, отмечаем, что весь урок мы работали как исследователи. Оцениваем собственную деятельность на уроке, выставляем оценки. Обсуждаем и записываем домашнее задание.