Конспект урока по теме: "Реактивное движение"

Урок

 Реактивное движение.

Цели урока:

- обобщить знания по темам импульс тела, закон сохранения импульса.

- показать межпредметные связи физики, биологии и техники.

- изучить основные этапы исторического развития освоения космоса.

Задачи:

Образовательные:

-          сформировать представление о реактивном движении;

-          продемонстрировать реактивное движение;

-          рассмотреть примеры применения реактивного движения;

-          организовать деятельность учащихся по приобретению новых знаний;

Развивающие:

-          развитие разных видов мышления и умение выделять главное в теоретических основах знаний.

-          формирование позитивной самооценки личности путём мотивации к предмету.

-          вовлечение каждого ученика в учебную деятельность путем «знаний в действии».

Воспитательные:

-          воспитание гармонически развитой личности;

-          показать важность понятия реактивное движение в жизнедеятельности человека

Тип урока: урок объяснения нового материала.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, воздушные шарики, карточки синего и красного цвета.

Ход урока.

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята!  Сегодня наш урок будет познавательным и интересным! Давайте попробуем определить тему урока.

Демонстрация и эксперимент.

Опыт с шариком.

Учитель: Мне нужны два добровольца. Надуйте шарик, руку, в которой шарик и по моей команде отпустите. Спасибо, присаживайтесь. Что Вы сейчас наблюдали?

Ученики: Движение шарика.

Учитель: Что является причиной движения шарика?

Ученики: Отделение части воздуха от шарика.

Учитель: Да, все правильно. Вы наблюдали движение шарика. Такое движение называется реактивным движением. Именно с этим видом движения мы сегодня с вами и познакомимся.

На ваших столах у каждого лежит рабочий лист. По ходу урока Вы будете его заполнять, запишите число.  Тема урока: Реактивное движение.

Похожее движение можно встретить и в природе.

Видео «Бешеный огурец».

Учитель: У нас произрастает растение под названием "бешеный огурец". Стоит   только слегка прикоснуться к созревшему плоду, похожему на огурец, как он отскакивает от плодоножки, а через образовавшееся отверстие из плода фонтаном со скоростью до 10 м/с вылетает жидкость с семенами. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.

Теоретический материал.

Учитель: Все виды движения, кроме реактивного, невозможны без наличия внешних сил, т.е. без взаимодействия тел данной системы с окружающей средой, а для осуществления реактивного движения не требуется взаимодействия тела с окружающей средой. Вернемся к опыту с шариком. Воздействовали ли Вы во время опыта на шарики?

Ученики: Нет.

Учитель: Первоначально система покоится, то есть ее полный импульс чему был равен?

Ученики: 0.

Учитель: Когда из системы начинает выбрасываться с некоторой скоростью часть ее массы, то система получает скорость, направленную в противоположную сторону. Почему?

Ученики: Полный импульс замкнутой системы по закону сохранения импульса должен оставаться неизменным.

(Учитель вызывает ученика к доске записать математическую форму (формулу) закона сохранения импульса)

Учитель: Реактивное движение мы можем наблюдать не только в природе, но и в других областях.

Итак, реактивное движение – это движение, возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой-либо его части. При таком движении возникает реактивная сила. Особенность реактивной силы – возникновение без взаимодействия с внешними телами.

Примеры реактивного движения

Учитель: Для уменьшения шума на водопроводный кран иногда надевают резиновую трубу. При пуске воды трубка отклоняется в сторону, противоположную струе вытекающей воды.

А как Вы думаете реактивное движение человек придумал сам или ему помогла природа?

Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Он передвигается по принципу реактивного движения, вбирая в себя воду, а затем с огромной силой проталкивая ее через особое отверстие - "воронку", и с большой скоростью (около 70 км/час) двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму.

По такому же принципу движется еще один морской обитатель – сцифоидная медуза. (Демонстрация видео «Движение сцифоидной медузы»).

Приведите примеры, где вы могли сталкиваться с реактивным движением?

Реактивный двигатель.

Учитель: Широкое применение реактивные двигатели получили в связи с освоением космического пространства.У нас сегодня ребята приготовили доклад: « Реактивный двигатель.»

В космическом пространстве использовать какие-либо другие двигатели, кроме реактивных, невозможно: нет опоры (твёрдой жидкой или газообразной), отталкиваясь

от которой космический корабль мог бы получить ускорение. Применение же реактивных двигателей для самолётов и ракет, не выходящих за пределы атмосферы, связано с тем, что именно реактивные двигатели могут обеспечить максимальную скорость полёта.

Реактивные двигатели делятся на два класса: ракетные и воздушно-реактивные. Воздушно-реактивные двигатели в настоящее время применяют главным образом на самолётах. Основное их отличие от ракетных двигателей состоит в том, что окислителем для горения топлива служит кислород воздуха, поступающего внутрь двигателя из атмосферы.

В ракетных двигателях топливо и необходимый для его горения окислитель находятся непосредственно внутри двигателя или в его топливных баках.

Применяются также ракетные двигатели, работающие на жидком топливе.

Жидкостно-реактивные двигатели используются для запуска космических кораблей. (Видео «Ракета»).

Мы с Вами должны гордиться тем, что основы теории реактивного двигателя и научное доказательство возможности были впервые высказаны и разработаны русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским в работе «Исследование мировых пространств» в 1903 году. А до него Николай Иванович Кибальчич создал «Проект воздухоплавательного прибора», датированный 23 марта 1881 г, в котором он впервые обосновал идею космического корабля с ракетным двигателем.

Нашей стране принадлежит великая честь запуска 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли. Также впервые в нашей стране 12 апреля 1961 г. был осуществлен полёт космического корабля-спутника «Восток» с космонавтом Юрием Алексеевичем Гагариным на борту.

Этот и другие полёты были совершены на ракетах, сконструированных отечественными учеными и инженерами под руководством Сергея Павловича Королёва.

Решение задач.

Учитель: А сейчас мы с Вами решим задачу на реактивное движение, в основе которой лежит уже известный Вам закон сохранения импульса.

Задача: Какую скорость приобретает ракета массой 600 г, если продукты горения массой 15 г вылетают из нее скоростью 800 м/с?

umM υ

Х

Дано:

СИ

Решение

М = 600 г

0,6 кг

По закону сохранения импульса:

0 = M υ + m u.

Спроецируем вектора скоростей на ось Х:

0 = M υ – m u.

Выразим искомую скорость υ:

M υ = m u ; .

Найдем значение υ: 

Ответ: 20 м/с

m = 15 г

0,015 кг

u = 800 м/с

-

Найти: υ-

Закрепление материала

1. Какова связь реактивного движения с природой и техникой?

2. Почему в космическом пространстве нельзя использовать какие-либо другие двигатели, кроме реактивных?

3. В чем принципиальное различие способа передвижения в воде человека и кальмара?

Рефлексия. Подведение итогов.

Домашнее задание.

§21 Упр.21(1), определения наизусть.