Budżet miejski instytucja edukacyjna
„Szkoła średnia nr 3 Aksujewska”
Opracowanie lekcji fizyki na ten temat
« Napęd odrzutowy. Rakiety”
Kuporowa Natalia Nikołajewna
Nauczyciel fizyki
wieś Akubaewo
2018
Zajęcia: _9_Temat:__fizyka_UMK: Peryshkin A.V., Gutnik E.M.
Temat lekcji: __Napęd odrzutowy. Rakiety _.
Miejsce i rola lekcji w studiowanym temacie:Temat « Napęd odrzutowy. Rakiety „jest logiczną kontynuacją tematu „Pęd, prawo zachowania pędu”. Na tej lekcji uczniowie będą mogli zapoznać się z teorią w praktyce.
Typ lekcji: lekcja „odkrywania” nowej wiedzy
Cel działania:
kształtowanie zdolności uczniów do nowego sposobu działania.
określenie przyczyny istnienia napędu odrzutowego, jego roli w życiu ludzi i zwierząt, zastosowanie zdobytej wiedzy do rozwiązywania problemów fizycznych.
Cel edukacyjny: poszerzenie bazy pojęciowej poprzez włączenie do niej nowych elementów.
Cele Lekcji:
kształtowanie się pomysłów na tematnapęd odrzutowy, o budowie i zasadzie działania rakiet, pokaż praktyczne użycie prawo zachowania pędu, zastosowanie napędu odrzutowego, dostarczają informacji o osiągnięciach kosmonautyka krajowa, organizowanie asymilacji podstawowych pojęć na ten temat, kształtowanie światopoglądu naukowego studentów(wynik przedmiotowy).
rozwijanie umiejętności generowania pomysłów, identyfikowania związków przyczynowo-skutkowych, pracy w grupie, wykorzystania alternatywne źródła informacji, rozwinięcie umiejętności analizowania faktów podczas obserwacji i wyjaśniania zjawisk, podczas pracy z tekstem podręcznika (wynik meta-przedmiotu).
kształtowanie umiejętności kierowania swoimi działaniami edukacyjnymi, kształtowanie zainteresowania fizyką w trakcie analizy zjawiska fizyczne, kształtowanie motywacji poprzez wyznaczanie zadań poznawczych, ujawnianie związku teorii z doświadczeniem, rozwój uwagi, analityczne myślenie, aktywizacja działalności twórczej(wynik osobisty).
Metody nauczania: reprodukcyjne, problematyczne, heurystyczne, częściowo poszukiwawcze, badawcze;
Korzystanie ze struktur nauczania i technik myślenia: ROBIN OKRĄGŁY CZASOWY, MATA TOKIN
Formy organizacji aktywność poznawcza studenci : zbiorowy, indywidualny, grupowy
Środki edukacji:
Podręcznik fizyki.
Pokaz: ruch piłki, model rakiety;
Komputerowa obsługa lekcji (prezentacja edukacyjnaPowerPoint ) – P Załącznik nr 1 ;
Raporty studentów
Karty z zadania testowe na temat „Napęd odrzutowy. Rakiety”, karty z tekstami zadań dot Praca grupowa, markery, ekran, projektor.
Technologie pedagogiczne:
ICT, technologia testowania, uczenie się oparte na problemach
Plan lekcji:
Nazwa bloku
czas
1 minuta.
6 minut
Inscenizacja zadanie edukacyjne
2 minuty
15 minut
Konsolidacja pierwotna
8 minut
3,5 minuty
5 minut.
1 minuta.
Odbicie Działania edukacyjne(Podsumowanie lekcji)
3,5 minuty
Charakterystyka etapów lekcji
Etap i cel lekcji
Czas, min
Treść materiał edukacyjny
Metody i techniki pracy
FOUD*
Działalność nauczyciela
Działalność studencka
Motywacja do działań edukacyjnych ( Organizowanie czasu)
Cel: włączanie uczniów w zajęcia na poziomie istotnym osobiście
1 minuta.
Załącznik nr 1 (slajd 1).
Nauczyciel: Chłopaki, co widzicie na slajdzie?
Problematyczne pytanie : Co mają wspólnego kałamarnica i rakieta?
Wysłuchano odpowiedzi uczniów i wyciągnięto następujący wniosek: że brakuje wiedzy.
Dialog:
nauczyciel - klasa
Inscenizacja problematyczna kwestia
Nauczyciel wita uczniów.
Odpowiadają na pozdrowienia nauczyciela i partnerów.
Słuchaj, myśl, odpowiadaj na pytania
Odpowiedź: kalmary i rakiety.
Aktualizowanie i rejestrowanie poszczególnych trudności w postępowaniu próbnym
Cel: powtarzanie przerabianego materiału niezbędne do „odkrywania nowej wiedzy” i identyfikowania trudności każdego ucznia
6 minut
Nauczyciel: Zagadnienie to można wyjaśnić korzystając z prawa zachowania pędu, o którym dowiedzieliśmy się na ostatniej lekcji. A dzisiaj nasza lekcja opiera się na głębokim zrozumieniu prawa zachowania pędu, dlatego powtórzymy materiał przestudiowany na ten temat.
Uczeń wypełnia arkusz. Koledzy wspólnie sprawdzają odpowiedzi na tablicy, oceniają je i przekazują nauczycielowi.
TEST: Załącznik nr 1 (slajd 3-11).
Technika motywacyjna: Zadanie: Myśl! Jaki jest powód tego ruchu piłki? Jak można to wyjaśnić? Wyjaśnijmy ten ruch balon korzystając z zasady zachowania pędu.
Załącznik nr 1 (slajd 12).
Nauczyciel: Wniosek: Ruch piłki jest przykładem ruchu reaktywnego.
TEST .
Technika motywacyjna: zadanie eksperymentalne wykonywane w grupie
ja, G
Daje uczniom zadania. Monitoruje realizację zadań.
Słucha i podsumowuje odpowiedzi dzieci
Oni słuchają.
Rozwiązują test, wypełniają arkusz, wymieniają arkusze, oceniają i przekazują nauczycielowi.
Partner nr 1 każdego zespołubierze go i trochę napompowuje balon i pozwala mu odejść.
Uczniowie dyskutują w grupie (przy stole przez 15 sekund) Odpowiadają na pytania.
Ustalenie zadania edukacyjnego
Cel: dyskusja na temat trudności
2 minuty
Nauczyciel: Jakie masz pytanie?
Sformułuj temat naszej lekcji? Dobrze zrobiony!
Napęd odrzutowy. Rakiety są tematem naszej lekcji. Zapiszmy to w zeszytach.
Ogłaszany jest temat, formułowane są cele lekcji i proponowany jest plan lekcji. Załącznik nr 1 (slajdy 13-15).
Wyjaśnienie tematu lekcji i sformułowanie jej celu. Sformułowanie problematycznego pytania
Wyjaśnienie i uzupełnienie oświadczeń uczniów
Odpowiedz na pytania nauczyciela.
Odpowiedzi: Co to jest napęd odrzutowy?
Zapisz temat lekcji w zeszytach.
Odkrycie nowej wiedzy (budowa projektu wyjścia z trudności)
Cel: wyeliminowanie powstałego problemu
15 minut
Nauczyciel: Ruch odrzutowy można znaleźć niemal wszędzie, jeśli oczywiście wiesz, co to jest i jak się objawia.Musimy się tego teraz dowiedzieć. Najlepszym sposobem studiować coś to odkrywać to samemu. Pracujmy z podręcznikiem.
Strony 83-84. Przeczytaj i zaproponuj w grupach próbę znalezienia odpowiedzi na pytania z Karty nr 1, korzystając ze struktury nauczaniaCZASOWY ROBIN RUNDY
1. Napęd odrzutowy Załącznik nr 1 (slajdy 18-26).
Wnioski:
1. Napęd odrzutowy. Załącznik nr 1 (slajdy 18,19).
Napęd odrzutowy - ruch ciała, w którym pewna jego część oddziela się od ciała i porusza się, w wyniku czego samo ciało uzyskuje przeciwnie skierowany impuls.
2. Przykłady przejawów napędu odrzutowego w przyrodzie. Załącznik nr 1 (slajd 20-22).
3.Pokaz napędu odrzutowego. Załącznik nr 1 (slajd 23).
Przykładem napędu odrzutowego jest obrót urządzenia zwanego kołem segnera.
Wniosek: Ruch reaktywny wywierany jest nie tylko przez strumień gazu, ale także przez strumień cieczy.
4.Przykłady przejawów napędu odrzutowego w technice. Załącznik nr 1 (slajdy 24-26).
2. Konstrukcja i zasada działania rakiety (pojazdu nośnego) Załącznik nr 1 (slajdy 27-31).
Demonstracja rakiety (klip wideo). Oglądamy i słuchamy uważnie.
Rakieta - butelkaZałącznik nr 1 (slajd 30). aha
PytaniePytanie: Jak działa rakieta i jak działa?
Przed TobąKarta nr 2 , korzystając z podręcznika, wypełnij tabelę poleceniem.
Podsumowanie wykonanej pracy
Zamiar
Projekt
Zasada działania
Nauczyciel: Od czego zależy prędkość odrzutowca rakietowego? (Myślimy, odpowiadamy)
Konstrukcja i zasada działania rakiety. Załącznik nr 1 (slajdy 28,29).
Wyprowadzenie wzoru na prędkość rakiety.
Załącznik nr 1 (slajd 29).
Wniosek: Prędkość rakiety jest tym większa, im większa jest prędkość wypływu gazu i tym mniejsza jest masa samej rakiety.
Rakiety wielostopniowe Załącznik nr 1 (slajd 31).
OPytanie:Konstrukcja i zasada działania rakiety wielostopniowej?
Przed TobąKarta nr 3 Korzystając z podręcznika, wypełnij tabelę.
Zamiar
Projekt
Zasada działania
3. Twórcy wykorzystania idei napędu odrzutowego (wiadomość-raport od uczniów).
Nikołaj Iwanowicz Kibalczicz;
Konstantin Eduardowicz Ciołkowski;
Siergiej Pawłowicz Korolew.
Załącznik nr 1 (slajd 33).
Wiodący dialog
Praca grupowa
CZASOWY ROBIN RUNDY
Slajdy
Demonstracja rakiety butelkowej (fragment wideo)
Częściowe wyszukiwanie
Sformułowanie problematycznego pytania.
Częściowe wyszukiwanie
Instruuje
Liczy czas, uzupełnia odpowiedzi uczniów pokazami slajdów
Wyjaśnia i pokazuje wideo
uzupełnia odpowiedzi uczniów pokazem slajdów
Wyjaśnia, zarządza procesem udzielania odpowiedzi, liczy czas
Czytaj, pracuj w zespole,
słuchający
Oglądanie filmu
Przedstaw ich odpowiedzi
pomyśl, podkreśl najważniejsze, podziel się odpowiedziami,
słuchający
Czytaj, dyskutuj, zapisuj
Przedstaw ich odpowiedzi
Studenci opowiadają o życiu i twórczości twórców astronautyki.
Po wysłuchaniu wiadomości uczniowie uzupełniają i przeglądają odpowiedź mówiącego
Konsolidacja pierwotna
Cel: wypowiedzenie nowej wiedzy, zapis w postaci sygnału referencyjnego,
8min
1.Załącznik nr 1 (slajd 34).
Praca w grupach: napisz na kartce papieru kluczowa koncepcja„Napęd odrzutowy” i „Rakiety”
Notatki pomocnicze(zapisz w zeszytach)Załącznik nr 1 (slajd 35).
2. Rozpoznawanie ruchu strumieniowego Załącznik nr 1 (slajd 36).
Określ, która z poniższych sytuacji opisuje ruch strumieniowy?
TOKIN MET
rozrodczy
Instruuje
uzupełnia
Praca w grupach
odpowiedź
Niezależna praca z autotestem na podstawie próbki (standard)
Cel: każdy musi sam dojść do wniosku na temat tego, co już ma
3,5 minuty
TEST
test
instruuje
Wykonaj test
7
Włączanie nowej wiedzy do systemu wiedzy i powtarzanie
5 minut.
Praca grupowa: Dział projektowy
a) Wózek, naczynie z wodą i kran na dnie
b) Probówka z wodą i gumowym korkiem zawieszona poziomo na stojaku na dwóch nitkach, lampa alkoholowa
c) Wanna z wodą, blaszana skrzynka z otworem w jednej ze ścian, deska ze sklejki, wentylator mieszczący się w blaszanej skrzynce
d) Pojemnik z gazem do syfonu, zamontowany na desce, wanna wodna i szydło
badania;
G
Wyjaśnia, doradza
Reprodukcja napędu odrzutowego, wykonanie schematów, rysunków
Praca domowa
Życzenia
1 minuta.
Praca domowa
Załącznik nr 1 (slajdy 40,41).
Ucz się notatek;
§ 22;
Ćwiczenie 21 (3.4)
ITZ (indywidualnie twórcze zadanie) przygotuj wiadomość-raport
Przedstawiamy Państwu lekcję na temat „Napęd odrzutowy. Znaczenie twórczości K.E. Ciołkowskiego”. W tej lekcji omówimy, czym jest napęd odrzutowy i jaki ma związek z ruchem rakiet i samolotów. Najpierw zdefiniujmy ten rodzaj ruchu. Korzystając ze wzorów, rozważymy jego związek z zasadą zachowania pędu. Omówmy znaczenie twórczości K.E. Ciołkowski.
Temat lekcji jest ściśle związany z prawem zachowania pędu i nazywa się „ Napęd odrzutowy" Dzisiaj porozmawiamy o tym, czym jest ten ruch i jak determinuje ruch rakiet i samolotów.
Zjawisko odrzutu
W praktyce często mamy do czynienia z sytuacją, gdy ciało pod wpływem sił wewnętrznych rozpada się na części. Jeśli siły wewnętrzne dość duży w porównaniu do siły zewnętrzne, wówczas możemy zastosować zasadę zachowania pędu i opisać ruch tych ciał. Sytuację tę nazywa się „zjawiskiem odrzutu”. Przykładem takiego zjawiska jest wystrzelenie pocisku z armaty (ryc. 1).
Ryż. 1. Wystrzelenie pocisku z armaty
Działo wystrzeliwuje pocisk. Pocisk porusza się w kierunku osi. Zgodnie z prawem zachowania pędu, działo zacznie się poruszać przeciwna strona. Dla uproszczenia założymy, że wszystkie prędkości kierowane są wzdłuż jednej prostej równoległej do osi.
Zapiszmy prawo zachowania pędu. Przed strzałem układ był w stanie spoczynku, co oznacza, że był impuls równy zeru. Po strzale impuls systemu składa się z dwóch części: impulsu pocisku i impulsu działa. Otrzymujemy:
Przepiszmy powstałe wyrażenie w rzutach na oś. W tym przypadku prędkość pocisku będzie oznaczona znakiem „+”, a prędkość działa (prędkość odrzutu) będzie oznaczona znakiem „-”.
Wyraźmy prędkość z jaką armata będzie się cofać:
Zastąpmy następujące wartości: .
W prawdziwym dana prędkość może być mniejsza ze względu na fakt, że masa działa będzie większa. Lub ze względu na specjalne wyposażenie (pałąki, amortyzator hydropneumatyczny), które zapobiega cofaniu się. We współczesnych karabinach szturmowych i karabinach maszynowych energia odrzutu powoduje przeładowanie broni i wyrzucenie łuski.
Zjawisko odrzutu jest przyczyną każdego ruchu na Ziemi. Rozważmy ruch samochodu. Toczy się po podłożu, a pomiędzy samochodem a podłożem powstaje siła tarcia. Siła ta jest wewnętrzna układu pojazd-Ziemia. W rzeczywistości samochód odpycha się od Ziemi i nabiera prędkości w jednym kierunku, a Ziemia nabiera prędkości w przeciwnym kierunku. Oczywiście Ziemia ma znacznie większą masę niż samochód i nie porusza się w takim kierunku, w jakim poruszałaby się, gdyby miała małą masę.
Zjawisko odrzutu towarzyszy wielu procesom zachodzącym w mikrokosmosie. Na przykład proces rozszczepienia jądra uranu, gdy w nie uderzy powolny neutron(ryc. 2). Przed rozszczepieniem jądro i neutron można uznać za nieruchome, a po rozszczepieniu dwa fragmenty rozpadają się z dużą prędkością w różne strony. Obowiązuje tu także zasada zachowania pędu.
Ryż. 2. Proces rozszczepienia jądra uranu
Najczęstszym przykładem zjawiska odrzutu jest napęd odrzutowy (ruch rakiet kosmicznych).
Obecnie napęd odrzutowy jest szeroko rozpowszechniony nie tylko w rakietach i samolotach, wiele zwierząt korzysta również z napędu odrzutowego. Na przykład zwierzęta morskie, takie jak ośmiornice czy mątwy, korzystają z napędu odrzutowego. Pobierają wodę, następnie pod ciśnieniem wyciskają ją z siebie, co powoduje, że szybko poruszają się pod wodą (ryc. 3).
Ryż. 3. Napęd odrzutowy ośmiornic i mątwy
Definicja.Ruch odrzutowy nazwij ruch powstający w wyniku oddzielenia dowolnej części ciała lub, odwrotnie, jeśli jakakolwiek część jest przymocowana do ciała.
Jak ruch reaktywny jest powiązany z impulsem? Jeżeli weźmiemy pod uwagę ciało, w którym znajduje się pewna ilość gazów (to właśnie dzięki gazom w technologii najczęściej realizowany jest napęd odrzutowy) i jeżeli ta masa gazów zostanie oddzielona od ciała z dużą prędkością, wówczas pęd gazów będzie liczbowo równy pędowi samego ciała (ryc. 4):
W rzutach na oś:
Ryż. 4. Napęd rakietowy
Dzięki temu można wyznaczyć prędkość rakiety w danej chwili czasu w następujący sposób: .
Ważne jest, aby zrozumieć, jak prędkość gazów wpływa na wzrost prędkości pocisku, tj. Im większa jest prędkość uciekających gazów, tym większa jest prędkość samego pocisku. Należy pamiętać, że ten wzór jest napisany dla natychmiastowego spalania gazów, ale w rakietach tak się nie dzieje: paliwo spala się stopniowo.
Jak porusza się rakieta?
Rakieta porusza się na skutek wyrzutu paliwa na bok, ruch przeciwny rakiety.
Rozważmy ruch rakiety (ryc. 5).
Ryż. 5. Ruch rakiety
Wpuść moment początkowy prędkość rakiety jest równa , a masa rakiety wraz z gazami i utleniaczem jest równa . Gazy wypływają z prędkością w stosunku do rakiety. Po pewnym czasie prędkość rakiety wyniesie , a masa rakiety wyniesie . Masa wyciekającego gazu w czasie jest równa różnicy mas i . Prędkość gazów względem Ziemi jest równa różnicy prędkości i . W początkowej chwili impuls całkowity jest równy . Po pewnym czasie impuls równa sumie impuls rakiety i impuls ulatniających się gazów. Zapiszmy prawo zachowania pędu:
Jeśli rzutujemy na oś zasadę zachowania pędu i przeprowadzamy przekształcenia, możemy otrzymać prawo opisujące ruch rakiety:
Znak minus wskazuje, że rakieta i gazy poruszają się w różnych kierunkach. Podzielmy obie strony tego równania przez okres czasu, w którym rakieta przyspieszała do prędkości . Po lewej stronie otrzymujemy siłę ciągu:
Po lewej stronie mamy masowe natężenie przepływu pomnożone przez prędkość gazu. W rezultacie otrzymujemy wyrażenie dla siła reakcji trakcja:
Siła ciągu zależy od dwóch parametrów: prędkości emisji gazów i masowego natężenia przepływu.
Stopniowo masa rakiety maleje w wyniku spalania paliwa, a gazy wydobywające się z rakiety odpowiednio zwiększają prędkość ciała wraz ze zmniejszającą się masą (rys. 6). W w tym przypadku musimy porozmawiać o prawie zachowania pędu przy zmiennej masie.
Ryż. 6. Zmniejszenie masy rakiety
Istnieją dwa rodzaje napędu odrzutowego. Sam napęd odrzutowy jest charakterystyczny dla rakiet kosmicznych. Rakiety latają we wszystkich środowiskach, w tym w próżni, a ruch rakiet zapewnia obecność paliwa i utleniacza wewnątrz samej rakiety.
Napęd odrzutowy to drugi rodzaj napędu odrzutowego charakterystyczny dla samolotów odrzutowych. W tym przypadku nie jest potrzebny żaden utleniacz, bo samolot przylatuje kubatura i poruszając się z dużą prędkością, pompuje się przez siebie duża liczba powietrze (tlen), które utlenia paliwo, daje wysoką temperaturę spalania. Tworzą się gazy, które powodują ruch samolotu do przodu (ryc. 7).
Ryż. 7. Ruch samolotu
Silnik rakietowy zawiera wszystkie składniki płynu roboczego na pokładzie i może pracować w każdym środowisku.
Silnik odrzutowy wykorzystuje energię utleniania powietrza palnego pobranego z atmosfery tlenem.
Aby poruszać się dalej w przestrzeni kosmicznej, konieczne jest ciągłe zwiększanie masy paliwa. Tak więc, na przykład, aby stworzyć rakietę, która pokonałaby siłę grawitacji Słońca, potrzebna byłaby masa paliwa 55 razy większa niż masa samej rakiety.
Obliczanie zapasów paliwa dla rakiety
Ile paliwa potrzebuje rakieta, aby stać się sztucznym satelitą Ziemi?
Załóżmy, że masa rakiety wynosi . Przyspieszenie, jakie będzie miała rakieta podczas wchodzenia na orbitę, jest równe 
. Obliczmy siłę ciągu:
Nowoczesne rakiety mają prędkość emisji gazu równą .
Znajdźmy przepływ masowy:
Biorąc pod uwagę, że to pierwsze prędkość ucieczki, to dla danego przyspieszenia prędkość tę można osiągnąć w czasie .
Następnie będziemy potrzebować paliwa:
Należy pamiętać, że masa paliwa jest 2 razy większa więcej masy rakiety. Nasze obliczenia nie są do końca dokładne. Przecież w początkowej chwili masa rakiety nie wynosi 10 ton, ale 30 ton, biorąc pod uwagę masę paliwa.
Jeśli mówimy o konstrukcji rakiety, ważne jest, aby zrozumieć, że wszystkie rakiety są budowane według tej samej zasady. Po pierwsze, to część głowy. Schowek na instrumenty. Druga część to zbiornik paliwa i utleniacz. Po zmieszaniu tych dwóch części następuje pożar i spalanie paliwa. Następnie są pompy i dysza (ryc. 8). Kształt dyszy – miejsca, z którego uchodzą gazy – ma znaczenie. Okazuje się, że zmiana kształtu pozwala na zmianę prędkości ruchu.
Ryż. 8. Projekt rakiety
Bibliografia
- Czy jesteś tak zaznajomiony z napędem odrzutowym? // Kwantowy. - 2007. - nr 5. - s. 32-33.
- Nikolaev V. Lot kosmiczny - czy to takie proste!?.. // Quantum. - 1990. - nr 4. - s. 52-56.
- Saenko P.G. Fizyka: Podręcznik. dla 9 klasy. średnio szkoła - M.: Edukacja, 1990. - s. 98-106.
- Fizyka: Mechanika. Klasa 10: Podręcznik. Dla dogłębne studium fizycy / M.M. Balashov, A.I.
- Gomonova, A.B. Dolitsky i inni; wyd. G.Ya. Myakisheva. - M.: Drop, 2002. - s. 284-307.
- Portal internetowy „tsiolkovsky.tass.ru” ()
- Portal internetowy „prosopromat.ru” ()
- Portal internetowy „poznavayka.org” ()
Praca domowa
- Co to jest napęd odrzutowy? Podaj kilka przykładów napędu odrzutowego w przyrodzie.
- Z jakiego prawa zachowania wynika prawo ruchu rakiety? Sformułuj to.
- Co to jest prędkość ucieczki? Podaj jego wartość liczbową.
Skarb Miejski Instytucja edukacyjna
Przeciętny Szkoła ogólnokształcąca №8
Republika Dagestanu
Khasavyurt
„Napęd odrzutowy” (9 klasa)
Opracowane przez nauczyciela fizyki:
Arsanukaeva Dzaminat Imamudinovna
Cele Lekcji:
Kognitywny:
Podaj pojęcie napędu odrzutowego.
Rozważ projekt rakiety.
Pokaż zastosowanie zasady zachowania pędu w napędzie odrzutowym.
Edukacyjny:
Rozwijać zainteresowania poznawcze i kreatywność.
Pomóż poszerzyć swoje horyzonty.
Podaj pojęcie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii.
Edukacyjny:
Zaszczepić poczucie dumy w naszym kraju i narodzie: pokazać ogromny wkład naukowców i inżynierów w stworzenie wielostopniowej rakiety do eksploracji kosmosu.
Kultywowanie estetycznego postrzegania świata poprzez demonstrację i klarowność. Wychować ostrożna postawa do otaczającego nas świata: przyrody, przestrzeni.
Pielęgnuj uczciwość.
Typ lekcji:lekcja na temat uczenia się nowego tematu.
Sprzęt, OSP, widoczność:
Komputer.
Projektor multimedialny.
Ekran.
Balon, statywy, sznurki, pudełko na sok z dziurką, miski z wodą, mały model rakiety.
Prezentacja „Napęd odrzutowy”.
Origami - rakiety.
Plakat z wizerunkiem przestrzeni.
Koperta do zrobienia rakiety.
Koperta do refleksji.
Wideo „Napęd odrzutowy”
Dema:
1) Ruch balonu zawieszonego na nitce pomiędzy dwoma stojakami po wyjęciu spinacza zaciskając jego dziurkę. Przymocuj rurkę do napompowanego balonu za pomocą taśmy. długopis tak, aby piłka znajdowała się w pozycji poziomej (leżała na boku). Przeciągnij nitkę przez rurkę i przywiąż ją do dwóch statywów, rozkładając je na stole demonstracyjnym w odległości około 3 metrów.
2) Obrót koła Segnera na przykładzie pojemnika na sok zawieszonego na nitce na nodze statywu. (W litrowym pudełku po soku przebijamy otwory ukośnie bliżej dna, wkładamy do nich rurki o długości 2 cm. Można je wyciąć z pustej pasty po długopisie. Do pudełka wlewamy wodę. Przez otwory przelewa się woda i pudełko się obraca.)
3) prezentacje „Napęd odrzutowy” (1-2), „Z historii rozwoju astronautyki”
Plan lekcji
Organizowanie czasu.
Aktualizowanie wiedzy
Nauka nowego materiału
Demonstracja eksperymentów
Początkowy rozwój ZUN
Podsumowanie lekcji
Praca domowa
Odbicie
Podczas zajęć
Organizowanie czasu.
Cześć. Usiądź. Dziś spędzimy niezwykła lekcja. Na poprzednich lekcjach wykonaliście origami w kształcie rakiety. Teraz każdy z was ma własną rakietę, na której jesteście przedstawieni. Twoim zadaniem jest odpowiedzieć na choć jedno pytanie i przykleić rakietę do plakatu. (Na koniec lekcji nauczyciel pyta, czy o kimś zapomnieli? Oczywiście nauczycieli. Nauczyciel przykleja swoją rakietę.)
2. Aktualizowanie wiedzy
A) badanie frontalne
Co to jest impuls?
Dlaczego jest impuls wielkość wektorowa?
Podaj jednostki SI służące do pomiaru pędu ciała.
Jaka jest zasada zachowania pędu?
Zapisz wzór na zasadę zachowania pędu w postaci wektorowej.
Na jakich warunkach wdrażane jest to prawo?
B) Gra „Z kartek podręcznika”
Pokażę ci teraz na slajdach zdjęcia z twoich podręczników fizyki dla klas 7, 8 i 9 (autor A.V. Peryshkin), musisz znaleźć klasę, nazwę tego, co jest pokazane na zdjęciu.
3. Nauka nowego materiału
1) Ogłoszenie tematu lekcji
Eksperyment z piłką.
Nauczyciel: Potrzebuję dwóch ochotników. Nadmuchaj balon, wyciągnij rękę, która trzyma balon i puść go na mój rozkaz. Dziękuję, usiądź. Co właśnie zaobserwowałeś?
Uczniowie: Ruch piłki.
Nauczyciel: Co powoduje, że piłka się porusza?
Uczniowie: Oddzielenie części powietrza od piłki.
Nauczyciel: Tak, wszystko się zgadza. Obserwowałeś ruch piłki. Ruch ten nazywany jest ruchem reaktywnym. To właśnie ten rodzaj ruchu przedstawimy Wam dzisiaj.
(wyraź cele lekcji, zapisz w zeszytach)
2) Pokazy:
Rozważmy kilka przykładów potwierdzających słuszność prawa zachowania pędu.
1) ruch balonu zawieszonego na nitce pomiędzy dwoma stojakami po wyjęciu spinacza zaciskając jego dziurkę.
2) obrót koła Segnera na przykładzie pojemnika na sok zawieszonego na nitce nogi statywu.
3) obejrzenie filmu „Napęd odrzutowy”
Jak doszło do tych ruchów? Opisz każdy ruch. Co łączy te ruchy?
1) ruch balonu ślizgającego się po nici pomiędzy dwoma statywami; z otwartego otworu z dość dużą prędkością wydobywa się strumień sprężonego powietrza.
2) obrót koła Segnera na przykładzie pojemnika na sok zawieszonego na nitce od nogi statywu,
Wyjaśnienie eksperymentów:
Demonstracja ruchy balonów.
Zjawisko to można wyjaśnić korzystając z prawa zachowania pędu. Podczas gdy otwór w kuli jest zamknięty, kula ze sprężonym powietrzem w środku znajduje się w spoczynku, a jej pęd wynosi zero. Gdy otwór jest otwarty, wydostaje się z niego strumień sprężonego powietrza z dość dużą prędkością. Poruszające się powietrze ma pewien pęd skierowany w kierunku jego ruchu. Ruch piłki jest przykładem ruchu odrzutowego. Ruch reaktywny powstaje w wyniku tego, że jego część jest oddzielona od ciała i porusza się, w wyniku czego samo ciało uzyskuje przeciwnie skierowany impuls.
(Wykazać, korzystając z zasady zachowania pędu, jak skierowane są impulsy strumienia sprężonego powietrza i rakiety)
Demonstracja urządzenie tzwkoło Segnera.Woda wypływająca z naczynia stożkowego (w naszym przypadku z pudełka na sok) poprzez połączoną z nim zakrzywioną rurkę (w naszym przypadku przez otwory po bokach pudełka, wykonane po przeciwnych stronach pudełka ukośnie u dołu) ), obraca statek w kierunku przeciwnym do prędkości wody w dyszach.
Wniosek:
Ruch odrzutowynazywa się ruchem, który następuje ze względu na fakt, że pewna jego część jest oddzielona od ciała i porusza się, w wyniku czego ciało uzyskuje przeciwnie skierowany impuls.(zapis w zeszytach)
3 ) Projekcja prezentacji „Napęd odrzutowy”
Nauczyciel opowiada o zastosowaniu napędu odrzutowego w przyrodzie: kalmary, meduzy, mątwy. Nabierając wodę, na siłę ją wypychają, nabierając prędkości skierowanej w stronę przeciwną do ruchu. Osiągają prędkość 60-70 km/h.
Slajdy.„Wytryskujący ogórek”.
Chcę Ci opowiedzieć o szalonym ogórku. W kraje południowe(i tu, na wybrzeżu Morza Czarnego także) rośnie roślina zwana „szalonym ogórkiem”. Wystarczy lekko dotknąć dojrzałego owocu, podobnego do ogórka,
jak odbija się od łodygi i przez powstałą dziurę od owocu niczym fontannaPłyn z nasionami wylatuje z prędkością do 10 m/s. Same ogórki odlatują w przeciwnym kierunku. Szalony ogórek (inaczej „pistolet damski”) strzela na odległość ponad 12 m.
Napęd odrzutowy, na przykład, realizowany jest przez rakietę. Osobliwością tego ruchu jest to, że ciało może przyspieszać i zwalniać bez jakiejkolwiek zewnętrznej interakcji z innymi ciałami. Podczas startu produkty spalania uzyskują określoną prędkość w stosunku do rakiety. Zgodnie z prawem zachowania pędu sama rakieta otrzymuje taki sam pęd jak gaz, ale jest skierowana w przeciwnym kierunku. Do obliczenia prędkości rakiety potrzebna jest zasada zachowania pędu.
Słowo o kosmonautach naukowych.
Ty i ja powinniśmy być dumni, że podstawy teorii silnik odrzutowy I dowód naukowy możliwości te po raz pierwszy wyraził i rozwinął rosyjski naukowiec Konstantin Eduardowicz Ciołkowski w swojej pracy „Badania przestrzeni świata”. Wpadł także na pomysł wykorzystania rakiet wielostopniowych.
Nasz kraj ma wielki zaszczyt wystrzelić pierwszego sztucznego satelitę Ziemi 4 października 1957 roku. Również po raz pierwszy w naszym kraju 12 kwietnia 1961 r. Statek kosmiczny Wostok poleciał z kosmonautą Jurijem Aleksiejewiczem Gagarinem na pokładzie.
Ten i inne loty odbyły się na rakietach zaprojektowanych przez krajowych naukowców i inżynierów pod przewodnictwem Siergieja Pawłowicza Korolowa.
Praca w terenie
Nauczyciel: Zaprojektujemy teraz pojazd nośny, który wyniesie naszego sztucznego satelitę na orbitę. Z jakich części powinien się składać?
przedział z astronautami;
przedział przyrządowy;
zbiornik paliwa;
zbiornik utleniacza;
lakierki;
komora spalania;
dysza.
(uczniowie zbierają statek kosmiczny według przygotowanych części statku: wklejonych w notesie)
4. Podstawowe testy ZUN:
A) Musisz wybrać te sytuacje, w których Twoim zdaniem ruch ciała jest reaktywny.
Sytuacja 1: Sopel lodu spada z dachu i spada na ziemię.
·Sytuacja 2: Karabin maszynowy wystrzeliwuje 300 strzałów na minutę.
·Sytuacja 3: Mątwa porusza się w wodzie napinając mięśnie ciała.
·Sytuacja 4: Pod ciśnieniem podgrzanej pary korek wylatuje z probówki.
· Sytuacja 5: Łódź zaczyna się poruszać po tym, jak chłopiec nurkuje z niej do wody.
Sytuacja 6: Pilot wyskakuje z kokpitu.
·Sytuacja 7: Pocisk eksploduje w powietrzu.
· Sytuacja 8: Noworoczna petarda rozświetliła nocne niebo kolorowymi światłami.
· Sytuacja 9: Jeździec przelatuje nad głową konia, który nagle się zatrzymał.
B) Gra „Znajdź to, co wspólne” (na ekranie pojawia się kilka obrazków – zadaniem uczniów jest odnalezienie wspólną cechą)
Napęd odrzutowy
Impuls ciała
Prawa Newtona
Sztuczne satelity Ziemia
3. Zagadka.
Istnieje stara legenda o bogatym człowieku z workiem złota, który odnalazł się w absolucie gładki lód jezioro, zamarzł, ale nie chciał rozstać się ze swoim bogactwem. Ale mógłby zostać uratowany, gdyby nie był tak chciwy! Co byś zrobił?
(Odpowiedź: Wystarczyło odepchnąć od siebie worek złota, a sam bogacz ślizgał się po lodzie w przeciwnym kierunku, zgodnie z prawem zachowania pędu).
5. Podsumowanie lekcji
6. Praca domowa : klauzula 22, ćwiczenie 21 ust. 3.
7. Refleksja
A teraz, chłopaki, wyrażmy nasze uczucia z lekcji. Przeprowadzimy tzw. głosowanie tajne. Wybierz emotikonę, która odzwierciedla Twój nastrój i upuść ją w tym polu.