Муниципальное казенное
общеобразовательное учреждение
«Средняя школа № 1
имени А.М. Горького»
городского
округа город Фролово
Конспект
урока по физике
в 10 классе
«Полеты во сне и наяву»
подготовила
учитель
физики
Коренева
Светлана Ивановна
г.
Фролово
2016
«Полеты во
сне и наяву»
Урок
решения задач по теме «Вес тела. Невесомость»
Цель урока: вторичное осмысление и выработка
умений и навыков решать количественные и качественные задачи, связанные с
понятиями вес тела, невесомость, перегрузка; в занимательной игровой
форме рассмотреть особенности космических полётов и явления, возникающие в этих
случаях; воспитывать гордость за отечественную космонавтику, внёсшую неоценимый
вклад в развитие мировой цивилизации.
Оборудование: таблички
«Сила тяжести», «Вес» - по 7 шт., карточки с формулами – по 7 шт.,
магнитофонные записи.
Ход урока.
Учащиеся
садятся группами – экипажами. Всего 7 экипажей. На каждом столе стоит табличка
«Экипаж №..». На столе у учителя табличка «Центр управления полётом» (ЦУП).
Звучит космическая музыка.
108 минут,
проведённые Ю. А. Гагариным в 1961 году в космосе, потрясли весь мир. Весть о
его подвиге перешагнула границы, и 12 апреля- день старта в космос первого из
землян – стал Всемирным днём космонавтики. «Он всех нас позвал в космос», -
сказал американский астронавт Нил Армстронг. Уже более 300 космонавтов побывали
за пределами Земли. Сегодня и мы с вами отправимся в импровизированный
космическое путешествие. Семь экипажей поведут свои корабли в космос. Наш урок
так и называется – «Полёты во сне и на Яву».
Известно,
что космонавт должен много уметь, что полёту предшествует длительная подготовка
на Земле. Вы тоже пройдёте подготовку: ваша мысль должна работать быстро и
чётко.
ЗАДАНИЕ 1.
Я называю
понятие, экипаж должен найти связанную с ним ассоциацию:
«
направлена
по касательной к траектории (скорость)
«
центростремительное
(ускорение)
«
7,8
км/с (1-ая космическая скорость)
«
9,8
м/с2 (ускорение свободного падения)
«
три
закона (Ньютона)
«
опыт
Кавендиша (закон всемирного тяготения)
«
нет
взаимодействия с опорой (невесомость)
ЗАДАНИЕ 2.
У каждого
экипажа имеются две таблички «Сила тяжести», «Вес». Я зачитываю информацию и
через 3 с экипаж поднимает вверх либо одну из табличек, либо обе, либо не
поднимает ничего. Кто быстрее?
«
Направлена
вдоль соприкасающихся поверхностей. (-)
«
Сила,
с которой Земля притягивает находящиеся на ней или вблизи неё тела. (сила
тяжести)
«
Величина
векторная. (обе)
«
Приложена
к опоре или подвесу. (вес)
«
При
свободном падении равна нулю. (вес)
«
Равна
по величине гравитационной силе, если тело покоится или движется равномерно и
прямолинейно. (обе)
«
По
своей природе – это сила упругости. (вес)
ЗАДАНИЕ 3.
Я читаю
фразу, все слова которой заменены на противоположные по смыслу (например,
маленький урок – большая перемена). Кто быстрее восстановит оригинал?
«
вынужденный
подъём (свободное падение)
«
беспредел
регионального отторжения (закон всемирного тяготения)
«
замедление
вынужденного подъёма (ускорение свободного падения)
«
слабость
лёгкости (сила тяжести)
ЗАДАНИЕ 4.
Космонавты
должны обладать чувством юмора, иначе трудно им придётся в полёте. ЦУП
предлагает проанализировать возможность явления с точки зрения физики,
описываемое в забавном стихотворении Андрея Усачёва:
Если
бросить камень вверх
Высоко-высоко,
Полетит
он прямо вверх –
Высоко-высоко.
Выше
крыш и птичьих гнёзд,
Долетит
до самых звёзд…
И
свалится наголову
Какому-нибудь
инопланетянину!
(На любое
тело вблизи поверхности Земли действует сила тяжести. Для того, чтобы тело
преодолело эту силу и упало на голову «какому-нибудь инопланетянину», нужно
сообщить 2-ую космическую скорость – 11,2 км/с).
ВНИМАНИЕ!
ГОВОРИТ ЦЕНТР УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЁТОМ! ЭКИПАЖИ УСПЕШНО ПРОШЛИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП.
ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО СЕКУНД СОСТОИТСЯ ЗАПУСК КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ.
10, 9, 8,
7, 6, 5, 4, 3, 2, 1… ПУСК! (музыка).
Космонавт
должен обладать отменным здоровьем. Ему приходится работать в необычных
условиях, при выведении корабля на орбиту и при возвращении на Землю на него
действуют немалые перегрузки!
ВНИМАНИЕ!
ПРИКАЗ ЗЕМЛИ! Космическая ракета на старте с Земли движется с вертикальным
ускорением 20 м/с2. Найти вес командира корабля и определить
коэффициент перегрузки.
У вас на
столах штурманские карты – плакаты с формулами (см. Приложения). Выберите
подходящий для выполнения приказа, т. е решения задачи. Экипаж, который первым
поднимает вверх правильную карту, получает право по сигналу из ЦУП обосновать
свой выбор. Затем все приступают к решению задачи, руководствуясь картой.
(Правильной является № 1. Все экипажи после обоснования выбора приступают к
решению, выбрав каждый свою массу командира).
Пример
решения.
Р = N = 50
кг × (20 м/с2
+ 9,8 м/с2) = 1 500 Н – вес командира.
к = Р / m×g = 1 500 Н /
50 кг × 9,8 м/с2
= 3 – коэффициент перегрузки.
А в земных
условиях можно испытать перегрузку? (ответы с места)
Итак, с
перегрузкой всё ясно. У экипажей впереди новое испытание.
КОСМИЧЕСКИЕ
КОРАБЛИ ВЫХОДЯТ НА ОРБИТУ. ВНИМАНИЕ! НЕВЕСОМОСТЬ!
Для
сохранения высокой работоспособности детально рассмотрим состояние невесомости.
«
Что
такое невесомость? (тело совершает свободное падение, а = g, взаимодействие
между опорой и телом отсутствует, Р = 0)
А что вы
можете сказать о невесомости в космосе? Кто ответит на следующие вопросы?
«
Какая
сила сообщает на орбите ускорение самому кораблю и предметам в нём? (сила
тяжести)
«
Почему
все тела и корабль получают одинаковые центростремительные ускорения? (т. к.
ускорении сообщает сила тяжести)
«
Исчезает
ли сила тяжести в состоянии невесомости? (нет)
«
Почему
все предметы, выпущенные из рук, не падают на пол? (так как сам корабль и все
предметы в нём движутся с одинаковым ускорением)
А теперь
небезызвестный вам барон Мюнхгаузен хочет предложить один свой интересный
проект.
«Однажды
мне захотелось увеличить скорость суточного вращения Земли так, чтобы на
экваторе ощущалась невесомость. Во сколько раз следует «ускорить» сутки? Кроме
того, меня беспокоит вопрос: а не будет ли каких-либо побочных эффектов, если
мне удастся осуществить свой проект? Прошу уважаемую аудиторию помочь мне
разобраться».
Решить
задачу нам опять поможет штурманская карта. Какая на этот раз? (3)
Решение.
RЗ =
6 400 км, период обращения Т0 = 24 ч. Следовательно:
Побочные
эффекты будут ужасающие! Молекулы атмосферы из-за трения о Землю будут также
разгоняться и значительная их часть получит 1-ую космическую скорость,
преодолеет земное притяжение и улетит в космическое пространство. Земля начнёт
быстро терять атмосферу.
Но
невесомость открывает и новые возможности. «Оказаться в корабле хотят и физики,
и метеорологи, и астрономы.
Какие меры
предпринимают, чтобы ослабить отрицательное влияние невесомости на космонавтов?
Как вы
думаете, что важнее: ответ или вопрос? В народе говоря: кто много спрашивает,
тот много знает. Как сказал один известный учёный: «Сначала я делал открытия
давно открытые, затем – не так давно, а потом и совсем новые… Так должно быть и
у вас. Сначала появляется интерес, потом и личная цель; сотни людей это знают,
а миллионы не знают. И я не в той сотне, что знают, а в том миллионе, что не
знают!»
Зададимся
же вопросами:
«
А
что уже сделано в космосе? Что ещё можно сделать?
«
Знаю
ли я историю нашей космонавтики?
«
Какие
проблемы могут возникать при работе в космосе?
«
А
знаете ли вы, что с мгновения своего рождения вы постоянно находитесь в
состоянии невесомости и все предметы на Земле тоже? Почему?
Вам
предстоит отыскать ответы на эти и многие другие вопросы.
Совершенно
непонятно,
Почему
вода течёт
Сверху
вниз , а не обратно,
Так,
а не наоборот.
Совершенно
непонятно
Почему
трава растёт
Снизу
вверх, а не обратно,
Так, а не
наоборот.
Совершенно
непонятно,
Что
такое свет и тень.
В
общем, есть над чем подумать,
Если
думать нам не лень!
Приложение.
КАРТА № 1.
КАРТА № 2. КАРТА
№ 3.
Список
литературы:
1. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. —
19-е изд. — М.: Просвещение, 2010. — 366 с.: ил.
2.
Интернет-ресурсы в свободном доступе
