Урок с использованием ИКТ "Гравитационные силы"

Тип урока: комбинированный.

Цель урока:

• проверить знания, умения и навыки учащихся по данной теме;
• развивать мышление учащихся, интерес к изучению физики;
• рассказать учащимся о различных профессиях, связанных с данной темой, а также познакомить учащихся с выпускниками нашей школы, выбравшим профессию летчика.

Задачи урока:

образовательные:

• диагностика знаний учащихся по теме “Гравитационные силы”;
• теоретическое обобщение формул;

воспитательные:

• формировать систему взглядов на мир;
• показать на примере некоторых профессии практическую значимость закона всемирного тяготения.

Формы и методы работы:

• фронтальный опрос;
• проверка домашних заданий;
• решение задач по данной теме (закрепление);
• работа с компьютерными моделями;
• кратковременная контрольная работа;
• выступление докладчиков.

Оборудование к уроку:

• компьютерный класс;
• интерактивный курс “Открытая физика” ч.1;
• 1С: Репетитор;
• видеопроектор, экран;
• презентация.

Оргмомент.

Здравствуйте ребята и гости. Мы закончили изучение темы “Гравитационные силы” элективного курса “Силы в природе” и сегодня на уроке постараемся обобщить эту тему. Из всех задач, стоящих перед человеком, наверное, самым трудным является

выбрать профессию. Если он с удовольствием идет на работу, то его труд непременно станет плодотворным и творческим. Именно эту цель преследует предпрофильное и профильное обучение: ориентировать образование на возможности и способности каждого обучающегося, помочь выбрать профессию.

Фронтальный опрос учащихся.

Мы с вами знаем, что силы гравитационного притяжения существуют между всеми материальными телами во Вселенной. Эта сила позволяет существовать большим скоплениям массы, то есть звездам и планетам.

Многие явления в природе объясняются действием сил всемирного тяготения. Движение планет в Солнечной системе, движение искусственных спутников Земли, траектории полета баллистических ракет, движение тел вблизи поверхности Земли, исчезновение материи и энергии в области черной дыры – все эти явления находят объяснение на основе закона всемирного тяготения и законов динамики.

Давайте вспомним, кто установил законы движения планет и как они формулируются?

(Ответы учащихся).

Изучение законов движения планет привело к созданию теории гравитации – закона всемирного тяготения.

1. Как формулируется закон всемирного тяготения? (Ответы учащихся).
2. Каковы границы применимости этого закона. (Ответы учащихся).
3. Что называют гравитационной постоянной? В чем заключается ее физический смысл? (Ответы учащихся).
4. Кто впервые измерил постоянную всемирного тяготения? (Ответы учащихся).

Сообщение учащегося “Ньютон – создатель небесной механики”.

1. Приведите примеры проявления силы всемирного тяготения. (Ответы учащихся).
2. Что называется силой тяжести и по какой формуле она вычисляется?. (Ответы учащихся).
3. Как движутся тела вблизи поверхности земли, как называется такое движение? (Ответы учащихся).
4. С помощью какой формулы вычисляют значение ускорения свободного падения на поверхности однородной шарообразной планеты. (Ответы учащихся).
5. От чего зависит значение ускорения свободного падения на Земле? (Ответы учащихся).

Сообщение учащегося “Гравиметрическая разведка недр Земли”.

1. Какие открытия были сделаны на основе закона всемирного тяготения?
2. Почему Луна не падает на Землю?

Сообщение учащегося “Открытие планет Нептун и Плутон”.

Посмотрите на мониторы. Вы видите пример свободного падения. На этом снимке 93 парашютиста, держась друг за друга, летят вниз со скоростью 180 км/ч. Образовать подобную фигуру в воздухе и падать, взявшись за руки, им помогают законы физики. Сейчас я хочу рассказать вам о выпускниках нашей школы, выбравшим профессию летчика.

Вы все знаете, что наша школа носит имя Героя Советского Союза танкиста Кабарда Локмановича Карданова, отдавшего свою жизнь при освобождении украинского города Чертков. Его родной брат Кубати Карданов, летчик-испытатель, также удостоен высокого звания – Героя Советского Союза. Он совершил 550 боевых вылетов, уничтожил и вывел из строя 2 танка, 127 автомобилей, 7 орудий, 13 зенитных точек, сотни солдат противника. В 90 воздушных боях сбил лично 7 и в группе 12 самолётов. В бывшем СССР всего 13 таких семей. Ныне Кубати Локманович живет в Москве, поддерживает тесные связи со школой, односельчанами. В школьном музее есть множество экспонатов, посвященных братьям Кардановым.

Среди выпускников нашей школы есть продолжатели замечательной профессии летчика: Бицуев Сергей Владимирович, военный летчик, награжденный медалью “За отвагу”; Бербеков Муаед Мухамедович, летчик военной авиации; Эльдар, сын Муаеда, учится в Краснодарском высшем авиационном училище. Это было небольшое отступление.

Работа с моделями.

Начинаем работу с компьютерными моделями. На рабочем столе откройте папку “Модели” и выберите модель №1 “Гравитация внутри Земли”. Установив расстояние от центра Земли до центра тоннеля 0, нажмите старт и наблюдайте за движением тела.

1. Как зависит сила тяжести от расстояния до центра?

2. Повторите опыт для других расстояний от центра Земли до центра тоннеля и сделайте вывод. (Ответы учащихся).

Открываем модель №2 “Законы Кеплера”.

1. Проверьте первый закон Кеплера на примере движения спутника Земли.

А). Найдите скорости эллиптических орбит на разных расстояниях от центра Земли.

Б). Изменением начальной скорости небесного тела превратите эллиптическую орбиту в гиперболическую.

2. Проверьте второй закон Кеплера на примере движения спутников Земли.

А). Установите две эллиптические орбиты.

Б). Заметьте равенство площадей, заметаемых радиус-вектором небесного тела за равные промежутки времени.

В). Заметьте, что при этом скорость тела меняется в зависимости от расстояния до Земли (особенно хорошо это заметно, если тело движется по сильно вытянутой эллиптической орбите).

3. Проверьте третий закон Кеплера на примере движения спутников Земли.

А). Задайте параметры эллиптической орбиты каждого спутника.

Б). Сравнив периоды обращения и радиусы орбит спутников, убедитесь в справедливости закона:

Открываем модель №3 “Движение спутников в поле тяготения Земли”.  Используя эту модель ответить на следующие вопросы.

1. Что необходимо сделать с физическим телом, чтобы оно стало искусственным спутником Земли.
   (Ответы учащихся).
2. Определите в компьютерном эксперименте первую космическую скорость ?₁ спутника. Проследите, как изменяется скорость спутника на круговой орбите при изменении радиуса орбиты.
   (Ответы учащихся).
3. Определите минимальную скорость ?₂ спутника в момент старта вблизи поверхности Земли, при которой он навсегда покинет Землю (вторая космическая скорость)
   (Ответы учащихся).
4. Обратите внимание на линейную скорость ИСЗ на различных расстояниях от поверхности Земли и сделайте вывод.
   (Ответы учащихся).

ИСЗ играют главную роль в современных средствах связи, например, таких как Интернет, спутниковое телевидение. Кроме этого, широко используются спутники, ведущие метеорологические наблюдения. Некоторые спутники собирают и передают сведения об экологической обстановке на Земле. Космические станции служат человеку полигоном для дальнейшего освоения космоса.

В конце прошлого века в космическом пространстве были обнаружены странные объекты, свойства которых оказались для астрономов полной неожиданностью. Ученые всегда полагали, что гравитационные силы являются слабейшими во Вселенной, поэтому легко понять их изумление, когда выяснилось, что материя и энергия могут иногда под их воздействием исчезать. Точка в пространстве, где это происходит, называется черной дырой. В этом месте гравитационные силы настолько велики, что все оказывающееся поблизости буквально засасывается внутрь. Даже световые лучи не могут вырваться оттуда, поэтому черная дыра абсолютна невидима.

Сообщение учащегося “Черные дыры – космические объекты Вселенной”, сопровождаемый видеофильмом с портала www.ScienceMadeFun.org.uk.

Кратковременная контрольная работа. (Приложение1)

Заключительное слово учителя.

Биографы Ньютона рассказывают, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика – отнять у него место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего обидчика.

Разбуженного джина познания нельзя снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого дня мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого. Мне хочется, чтобы наш сегодняшний урок разбудил в вас джина познания. Кто знает, может кто-то продолжит дальше список летчиков, выпускников нашей школы, а кто-то выберет профессию геолога и станет исследовать наше Черекское ущелье, самое красивое место в нашей республике. Перед вами открыты все дороги познания, желаю успехов в учебе!