Реактивное движение. Закон сохранения импульса. 9-й классе

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»

Класс: 9


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (2 МБ)


Тип урока: урок изучения нового материала с элементами обобщения ранее изученного.

Цели урока:

  • Обобщить ранее изученные знания о законе сохранения импульса.
  • Дать понятие реактивного движения, сформировать представление о движении ракет и их запуске.
  • Познакомить с особенностями и характеристиками реактивного движения с,  историей развития реактивного движения.

Задачи урока:

  • выяснить в основе реактивного движения лежит закон сохранения импульса.
  • дать определение реактивного движения;
  • рассмотреть виды реактивного движения;
  • рассмотреть устройство и запуск ракет;
  • выяснить каким образом происходит полет ракеты;
  • узнать историю изобретения ракет;
  • сделать самоанализ урока.

Приобретаемые навыки детей:

  • мотивация к учебно-познавательной деятельности;
  • одновременно зрительная и слуховая память, а использование ресурсов привлекает внимание, что делает восприятие и закрепление более эффективным;
  • учащиеся учатся работать с формулой закона сохранения импульса, определять по известному значению массы и скорости импульс тел до взаимодействия и после взаимодействия;
  • разработка вопросов позволяет использовать полученные умения и навыки;
  • актуализируются ранее усвоенные знания, концентрируется внимание, раскрываются потенциальные и реальные возможности учащихся;
  • развитие  логического мышления, памяти, речи учащихся;
  • целенаправленная учебная деятельность, когда каждый ученик и класс в целом объединяются одной целью;
  • развитие пространственного воображения;
  • повышается уровень  восприятия, осмысления и запоминания;
  • включение ученика в сам процесс активного участия в добывание новых знаний, в поиск способов их получения, формирования собственных ответов на поставленные учителем вопросы;
  • возможность учащимся увидеть свои ошибки и не допустить их при выполнении домашнего задания;
  • воспитание  внимательного отношения к окружающим, друг к другу, учебной дисциплины;
  • подводить итоги своей работы, анализировать свою деятельность.

Формы организации работы детей:

  • словесно-иллюстративный метод;
  • метод синтезирующей беседы нацеленной на систематизацию знаний и способов их применения в нестандартных ситуациях, на перенос их в решении проблем;
  • репродуктивный метод;
  • практический метод;
  • проблемный метод, в котором учитель ставит перед учащимися проблему и сам показывает путь ее решения;
  • метод, беседа-сообщение;
  • метод письменного текущего контроля.

Формы организации работы учителя:

  • проверка ранее изученного;
  • постановка цели занятия перед учащимися;
  • организация восприятия новой информации;
  • первичная проверка понимания;
  • организация усвоения нового материала путем практического применения новой информации;
  • творческое применение и добывание знаний;
  • обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний;
  • домашнее задание к следующему уроку.

Технические условия: урок можно проводить, если в классе один компьютер и проектор, а также в компьютерном классе (в этом случае материалы с индивидуальными заданиями не распечатываются а выполняются каждым учащимся за компьютером)

Оборудование: компьютер, проектор,  экран, ТСО, портреты ученых, карточки- задания( если урок проводится не в компьютерном классе).

Используемые ресурсы Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.

Используемые ресурсы из других общедоступных источников: учебник физики 9класс. Автор: А.В.Перышкин.

Книг было тогда вообще мало, и у меня в особенности. Поэтому приходилось больше мыслить самостоятельно и часто идти по ложному пути. Нередко я изобретал и открывал давно известное! Я учился, творя, хотя часто неудачно и с опозданием... Зато я привык мыслить и относиться ко всему иронически».

(К.Э.Циолковский)

План урока:

1. Организационный момент.
2. Подготовка к восприятию нового материала.
3. Проверка ранее изученного.
4. Постановка цели занятия перед учащимися.
5. Организация восприятия новой информации.
6. Первичная проверка понимания.
7. Творческое применение и добывание знаний.
8. Обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.
9. Домашнее задание к следующему уроку.
10. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

1) Учитель приветствует учащихся.
2) Учитель выявляет отсутствующих, выясняет причину отсутствия.
3) Проверка готовности учащихся к уроку (внешний вид, рабочая поза, состояние рабочего места).
4) Проверка подготовленности классного помещения к уроку (чистая доска, мел, тряпка, порядок в классе).
5) Организация внимания.

2. Подготовка к восприятию нового материала

Учитель: По словам русского поэта ХIХ века Якова Петровича Полонского,

Царство науки не знает предела –
Всюду следы ее вечных побед,
Разума слово и дело,
Сила и свет.

Эти слова по праву можно отнести  к теме, которую мы изучаем сейчас – закон сохранения импульса, реактивное движение, подарившую нам столько открытий, осветившей нашу жизнь в прямом и переносном смысле. А сколько,  еще неопознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательной натуры. Так что запускайте свой «вечный двигатель», и вперед!

3. Проверка ранее изученного (слайды 1-2)

Учитель: Поскольку  тема реактивного  движения основана на глубоком понимании закона сохранения импульса, то в начале давайте вспомним что такое импульс тела и импульс силы?

Ученики: Произведение массы тела на его скорость называется импульсом силы. Произведение силы на время действия этой силы, называется импульсом силы.

Учитель:  А теперь, дайте характеристику каждой из этих величин, по следующему плану:

  • Название величины.
  • Что характеризует данная величина?
  • По какой формуле находится?
  • В каких единицах измеряется?

Слайды 3-4

Ученики: Импульс тела – обозначается p, ,  импульс силы

Учитель: Ребята, скажите, а импульс тела и импульс силы векторная величина или скалярная?

Ученики: Импульс  силы и импульс тела – векторные величины, т.е. имеют направление.

Учитель: Правильно! Молодцы!

Учитель: Сформулируйте закон сохранения импульса.

Ученики: Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.

Учитель: Какая система называется замкнутой?

Ученики: Система тел называется замкнутой, если взаимодействующие между собой тела, не взаимодействуют с другими телами.

Устные задания (разминка)

1. Тележка массой 100 г движется со скоростью 5 м/с. Её импульс равен:

а) 0,5 кг·м/с    б) 5 кг·м/с      в) 50 кг·м/с    г) 0 кг·м/с

2. Тело массой 2 кг движется согласно уравнению X = 2 – 8t. Следовательно, модуль импульса тела равен:

а) 2 кг·м/с       б) 4 кг·м/с      в) 8 кг·м/с      г) 16 кг·м/с

3. Две материальные точки движутся навстречу. Чему равен их импульс? 

4. Выберите условие выполнения закона сохранения импульса.

а) В поле внешних сил. б) В замкнутой системе тел. в) В неинерциальной системе отсчёта. г) В движущейся прямолинейно системе отсчёта.

5. Какое выражение соответствует закону сохранения импульса? 

4. Постановка цели занятия перед учащимися (слайд 5)

Учитель: Закон сохранения импульса связан с таким понятием как реактивное движение. Рассмотрим несколько примеров, подтверждающих справедливость закона сохранения импульса. Наверняка многие из вас наблюдали, как приходит в движение надутый воздушный шарик, если развязать нить, стягивающую его. Объясните это движение с помощью закона сохранения импульса. (Слайд 4)

Ученики:  Пока отверстие шарика завязано, шарик покоится и его импульс равен нулю. При открытие из него с довольно большой скоростью вырывается струя сжатого воздуха. Движущийся воздух обладает импульсом, направленным в противоположную сторону его движения. Для того чтобы соблюдался закон сохранения импульса,  суммарный импульс взаимодействующих тел должен быть равен нулю.

Учитель: Правильно. Движение шарика является примером реактивного движения. Запишите в тетрадь:

Движение, которое возникает как результат,  отделения от тела какой-либо части, называют реактивным движением.

Учитель: Реактивное движение оказывает не только струя газа, но и жидкости.

5. Организация восприятия новой информации. Слайд 6

Ученики подготовили сообщение о сегнеровом колесе.

Сегнерово колесо — двигатель, основанный на реактивном действии вытекающей воды. Первая в истории гидравлическая турбина.
Расположенное в горизонтальной плоскости колесо без обода, у которого спицы заменены   трубками с отогнутыми концами так, что вытекающая из них вода приводит сегнерово колесо во вращение. Изобретено Иоганном Зегнером.

Рис. 1

Учитель: Ребята,  а где еще в природе и в жизни вы наблюдали реактивное движение?

Ученики: Реактивное движение используют для своего перемещения некоторые живые существа, например осьминоги и кальмары.

Рис. 2

Учитель: Правильно. Молодцы!
Принцип реактивного движения находит широкое применение в авиации и космонавтике.
Рассмотрим устройство и принцип работы при запуске ракет.

Рис. 3

6. Первичная проверка понимания

Учитель: Что составляет основную массу ракеты?

Ученики: Основную массу ракеты составляет топливо. Сгорая, топливо превращается в газ высокой температуры и давления.

Учитель: В чем состоит назначение сопла?

Ученики: Назначение сопла в том, чтобы повысить скорость струи.

Учитель: Рассмотрим теперь принцип движения ракеты на основе полета многоразового космического корабля Энергия-Буран.

 Слайды 7-13

7. Творческое применение и добывание знаний

Учитель: Ребята, а что вы знаете об ученых,  посвятивших свою жизнь ракетостроению и космонавтике?

(Ученики приготовили сообщения об ученых физиках по ресурсам рекомендуемым учителем)

Слайды 14-15

Ученики: Константин Эдуардович ЦИОЛКОВСКИЙ
«Отец русской космонавтики», учитель, изобретатель, просветитель, автор «Исследования мировых пространств реактивными приборами». Ему принадлежат слова: «Земля – это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели».
Ученики: Сергей Павлович Королёв – конструктор, создатель ракеты Восток на которой в первые в космос полетел человек.

«То, что казалось несбыточным на протяжении веков, что ещё вчера было лишь дерзновенной мечтой, сегодня становится реальной задачей, а завтра – свершением!»

С.П. Королёв

8. Творческое применение и добывание знаний.

Учащиеся решают задачи у доски и в тетради.

Задание

№1.  Какую скорость преобретает ракета, если масса m мгновенно выброшенных газов составляет 0,2 m ракеты, а их скорость = 1 км/с.

Решение:

По формуле нахождения скорости оболочки ракеты найдем об:

об = (mгг)/mоб = (0,2 mp • 9,8 м/c)/mp = 200 м/c.

№2. Определить скорость p ракеты, если выход газов происходит со = 300 м/c. До взлета mp с горючим равна 600 г, а горючего – 350 г.

Решение:

Сначала найдем массу ракеты mp без горючего:

mp = 600 г – 350 г = 250 г.

Далее по формуле найдем скорость ракеты:

p = (mгг)/mp = (350 г • 300 м/с)/250 г = 420 м/c.

Физическая пауза

Учитель: Прежде чем приступить к решению задач проведем физическую паузу.

Представим,  что мы с вами пассажиры автобуса…

– автобус резко трогается с места – ученики должны наклониться назад.
– автобус тормозит – отклонится вперед.
– автобус поворачивает направо – наклоняются влево.
– автобус поворачивает налево – наклоняются вправо.

Учитель: Какое физическое явление вы изображали?

Ученики: Инерция – явление сохранения скорости тела, когда на это тело не действуют внешние силы.

9. Обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Учитель: Давайте теперь еще раз вернемся к цели нашего урока и выясним, достигли мы ее или нет.

Учитель просит учащихся вспомнить, какую цель поставил перед ними учитель в начале урока.

Ученики: Выяснили,  что такое реактивное движение, на каких законах оно основано. Разобрали устройство и принцип работы ракеты-носителя.

Учитель: Справились ли мы с поставленной целью?

Ученики делают выводы о проделанной работе на уроке, о тех практических навыках, которые они получили в процессе работы.

10. Домашнее задание к следующему уроку (слайд 16): п.23, упр.22 № 1, 2. Подготовить сообщение по теме «Первый человек на Луне», «Женщина в космосе».

11. Подведение итогов урока, оценки работы учащихся.

Учитель:  Молодцы ребята, очень хорошо потрудились, хорошо решали задачи, внимательно слушали и принимали активное участие в «реактивном движении». Как для каждого прошел урок, мы сейчас увидим по результатам самодиагностики. (Слайд 17)

Самодиагностика (учащиеся поднимают одну из трех карточек, лежащих у них на парте).

Красная карточка – удовлетворен уроком, урок полезен для меня, я работал и получил заслуженную оценку; я понимал все, о чем говорилось.

Желтая карточка – урок был интересен, я отвечал с места, сумел выполнить ряд заданий. Мне на уроке достаточно комфортно.

Зеленая карточка – пользы от урока я получил мало, я не очень понимал, о чем идет речь, к ответу на уроке я был не готов.

Слайд 18

Используемая литература и интернет ресурсы:

  1. Е.А. Демченко  Нестандартные уроки физики 7-11 классы.
  2. Боброва С.В. Нестандартные уроки физики.
  3. П. С. Кудрявцев. Курс истории физики. М.: Просвещение, 1982.
  4. Л.А. Горлова  Нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия 7-11 классы. Москва «Вако»2006
  5. А.И. Семке  Уроки физики в 9 классе. Ярославль: Академия развития,2004.
  6. Учебник физики 9 класс. Автор: А.В.Перышкин
  7. http://school-collection.edu.ru
  8. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D6%E8%EE%EB%EA%EE%E2%F1%EA%E8%E9,_%CA%EE%ED%F1%F2%E0%ED%F2%E8%ED_%DD%E4%F3%E0%F0%E4%EE%E2%E8%F7
  9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Королёв,_Сергей_Павлович