Наряду с демонстрационными экспериментами, которые готовили и проводили ученики, используя модели, изготовленные своими руками, присутствовали и виртуальные эксперименты программы CD “Открытая физика тм 1.1”. Яркие ученические слайд-презентации способствовали формированию у учеников представления о реактивном движении. Урок проводился в кабинете физики. Использовался компьютер, проектор и экран. К проведению урока были привлечены ученики, освоившие некоторые компьютерные программы, умеющие работать со сканером, находить нужную информацию в Интернете, имеющие опыт проектной деятельности. Компьютер естественно вписывается в жизнь школы и является еще одним эффективным техническим средством, при помощи которого можно значительно разнообразить процесс обучения. Этот метод обучения очень привлекателен для учителей: помогает им лучше оценить способности и знания ребенка, понять его, позволяет на каждом уроке создавать ситуации успеха для каждого школьника.
Схема урока
План урока:
Части-блоки урока (краткое содержание деятельности учителя и учащихся) |
Временная реализация |
| Организационный момент: приветствие, объявление темы урока, напоминание основных правил техники безопасности в кабинете физики | 2 мин. |
| Актуализация знаний | 10 мин. |
| Объяснение нового материала | 10 мин. |
| Закрепление и обобщение знаний | 15 мин. |
| Контроль знаний | 6 мин. |
| Рефлексия | 2 мин. |
Цели урока:
- Образовательная – познакомить школьников с особенностями и характеристиками реактивного движения, историей его развития.
- Развивающая – подготовить обучающихся к распознаванию реактивного движения среди других видов движения, воспроизводить реактивное движение в конкретных ситуациях.
- Воспитательная – формирование чувства гордости за вклад Российских ученых и естествоиспытателей в деле освоения космического пространства.
Демонстрации:
- Движение тележки в результате выбрасывания шара из баллистического пистолета, жесткозакрепленного с ней.
- Движение воздушного шарика при выходе воздуха из него.
- Вращательное движение тела, при выходе воды из его отверстий.
- Информационные объекты. Анимация: “Движение тележек. Закон сохранения импульса”. “Первая космическая скорость” СД “Открытая физика тм 1.1”
- Компьютерные презентации учеников.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент
Оглашение темы урока. Слайд 1
II. Актуализация знаний
Беседа с классом по вопросам: Слайд 2
- Взаимодействие тел – как вы это понимаете? Всегда ли удобно пользоваться законами Ньютона для описания взаимодействия тел?
- Что такое импульс?
- Куда направлен вектор импульса?
- Сформулируйте закон сохранения импульса?
- Кто открыл закон сохранения импульса?
- Как проявляется закон сохранения импульса при столкновении тел?
III. Разбор подготовленных учениками домашних заданий:
1. Закрепить полученные на предыдущем уроке
знания вы могли, каждый индивидуально или с
товарищем, работая с компьютерной программой
“Открытая физика 1.1”. Эта программа позволит
каждому из вас научиться моделировать ситуации
любых физических явлений, проводить виртуальные
лабораторные работы, решать физические задачи.
Предоставим возможность сейчас всему классу,
обратится к данной программе. Попросим учеников
прокомментировать два виртуальных эксперимента
с тележками, еще раз убедиться в справедливости
закона сохранения импульса. (Юноши демонстрируют
анимацию “Движение и столкновение тележек,
задавая параметры скорости и массы. На экран
проецируется анимационный объект из раздела
“Динамика”) Экран
2. Кроме этого юноши подготовили задачу и предлагают решить ее. (На экран проецируется лист M Word с текстом задачи. Ученики анализируют условия задачи - (тележки взаимодействуют только между собой, значит система замкнутая, для нее справедлив закон сохранения импульса: геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел этой системы), решают на доске и в тетрадях
Задача
Тележка m1 = 1кг движется по рельсам без трения со скоростью v1 = 2м/с. Вторая тележка массой m2 = 2кг движется ей на встречу. Какова должна быть скорость второй тележки, чтобы после абсолютного неупругого удара обе тележки остановились?
Сверим ответ с результатами виртуального эксперимента. Экран
3. Демонстрация эксперимента с настоящей тележкой. На столе учителя демонстрационная тележка, на которой жестко закреплен баллистический пистолет. Пружина пистолета (довольно жесткая) сжата. В ложе пистолета находится металлический шар. Что произойдет с тележкой, если пружина распрямится? Почему тележка приходит в движение? Какую роль играет шар? Где здесь закон сохранения импульса? Изменится ли движение тележки, если шар поменять на более легкий?
Демонстрация опытов с тележкой показала нам, что тело может прийти в движение при распрямлении пружины пистолета, которая выталкивает шар из ложа с некоторой скоростью. Систему тележка-шар можно считать замкнутой. До распрямления пружины общий импульс тележки (с жесткозакрепленным баллистическим пистолетом) и шара был равен нулю. После распрямления пружины и тележка и шар получают импульсы, сумма которых также равна нулю. Шар движется с некоторой скоростью в одну сторону, тележка откатывается с некоторой скоростью в другую сторону. Слайд 3
IV. Объяснение нового материала:
4. Давайте зарисуем и запишем в тетради закон сохранения импульса (ЗСИ) для рассмотренной нами системы тележка-шар. Движение тележки – это своеобразная реакция на отделение от нее шара. Кто сможет сформулировать определение реактивного движения, как одного из видов механического движения? Слайд 4 “Движение тела, возникающее при отделении от него с какой-либо скоростью некоторой его части, называют реактивным движением”. Слайд 5
5. А если сбрасываться с тележки с некоторой скоростью будет не твердый шар, а газ или вода? Будет ли в таком случае двигаться тележка? Ваши товарищи подготовили и проведут для вас эксперименты, подтверждающие возникновение реактивного движения при отделении от тела воды, пара и воздуха. Простейшим примером реактивного движения является подъем воздушного шарика при выходе из него воздуха, отклонение шланга при выбросе струи воды. Вам же необходимо схематично зарисовать опыты, обозначить на рисунках векторы скорости движущихся тел каждой замкнутой системы после их разделения. Сравните свои рисунки с рисунками, подготовленными учениками. Слайд 6
V. Закрепление и обобщение знаний
6. Животные моря, некоторые растения используют
при движении реактивный принцип. Слайд 7
“Реактивное движение в растительном и животном
мире”.
На точно таком же принципе работают реактивные
самолеты и ракеты. Сила тяги обеспечивается
реактивной тягой струи раскаленных газов,
вырывающихся с огромной скоростью из сопла.
7. О развитии взглядов на теорию ракетостроения и освоения космического пространства, о жизни и научной деятельности К.Э. Циолковского расскажет следующий слайд. “ О жизни и научной деятельности К.Э.Циолковского”. Слайд 7
8. Согласно третьему закону Ньютона сила, с которой ракета воздействует на раскаленные газы, равна силе, с которой газы отталкивают от себя ракету. Именно эта сила F и является реактивной силой. Как рассчитать скорость, которую может приобрести ракета? Используя закон сохранения импульса! Если импульс выброшенных газов равен mгvг, а импульс ракеты mрvр, то получаем равенство импульсов и находим скорость ракеты. Как увеличить скорость ракеты? Увеличив скорость истечения газов, или увеличив отношение массы газов к массе ракеты. Эта формула справедлива только для случая мгновенного сгорания топлива – взрыва. На практике же масса топлива уменьшается постепенно, поэтому для расчетов используют более сложные формулы. Пятьдесят лет идет освоение космического пространства. Отрадно то, что Россия является первооткрывателем вывода космического спутника на околоземную орбиту, первый полет с человеком на борту осуществлен в нашей стране. Мог ли мечтать об этом простой деревенский мальчишка Юрий Гагарин о том, что именно ему придется открывать путь в космос.
9. Процесс создания первой ракетной установки был долог и труден. Вам интересно будет узнать из каких частей состоит космическая ракета, о процессе запуска космической ракеты. Слайд 7 “Полеты в космос”
VI. Контроль знаний
10. Иногда в жизни следует мгновенно отреагировать на что-либо, принять молниеносное решение. Проверим вашу реакцию, и то насколько хорошо вы усвоили предложенный на уроке материал по теме “Реактивного движения”. На экране появятся вопросы. Вам нужно выбрать те ситуации, в которых движение тела, по вашему мнению, является реактивным.
- Ситуация 1: Сосулька, сорвавшись с крыши, падает на землю. Слайд 29
- Ситуация 2: Автомат делает 300 выстрелов в минуту.
- Ситуация 3: Каракатица перемещается в воде, сокращая мышцы своего тела.
- Ситуация 4: Под давлением нагретого пара пробка вылетает из пробирки.
- Ситуация 5: Лодка приходит в движение после того, как с нее в воду ныряет мальчик.
- Ситуация 6: Летчик катапультируется из кабины самолета.
- Ситуация 7: В воздухе взрывается снаряд.
- Ситуация 8: Новогодняя петарда осветила ночное небо разноцветными огнями.
- Ситуация 9: Всадник перелетает через голову, резко остановившейся лошади.
Возникли вопросы? Стоит найти время, для того, чтобы более подробно и досконально разобраться с замечательной темой “Реактивное движение” Поверьте изучению этих вопросов можно посвятить всю свою жизнь. Кого заинтересуют темы исследования по нашей теме, я приглашаю на занятия кружка “Физика занимательных игрушек”.
VII. Домашнее задание: п.12 .Подготовить мультимедийные рефераты по темам. Слайд 30
VIII. Рефлексия
11. Мне любопытно услышать ваше мнение о сегодняшнем уроке. Каждый может продолжить предложенную мной фразу Слайд 31
- Сегодня на уроке я….
- Для меня вопросы освоения космического пространства…
- Закон сохранения импульса и реактивное движение…
Литература:
- С.В. Громов; Н.А.Родина “Физика 8” “Просвещение”, 2001
- Ю.В.Колесников; Ю.Н. Глазков “На орбите космический корабль” М.”Педагогика”,1980
- С.П.Уманский “Космонавтика сегодня и завтра” М. “Просвещение”,1986