Урок физики 9 класс Искусственные спутники Земли

Кравцов Вячеслав Георгиевич Учитель физики ВКК, к.т.н. ГБОУ СОШ №277 г. Санкт-Петербург тема урока Искусственные спутники Земли Добрый день!       Мы с тобой приступаем к изучению так называемого "Искусственные спутники Земли". С тем, чтобы урок у нас с тобой прошел продуктивно, тебе необходимо подготовиться к этому занятию. Прежде всего, проверь свою готовность к уроку: у тебя на столе должны лежать: учебник Физика для 9 класса Перышкин А.В. Гутник Е.М, рабочая тетрадь (18 листов), ручка, карандаш, цветные карандаши, линейка, транспортир, треугольник, для выполнения расчетов, черновая тетрадь или листы бумаги для выполнения расчетов. ·                 не забудь включить колонки или надеть наушники. ·                 в процессе урока, если возникнет необходимость работы с интерактивными таблицами или схемами, всегда проверяй активированность всех составных элементов путем подвода курсора к таблицам или схемам. Если тобой выполнены все вышеуказанные действия, запиши в тетрадь дату начала изучения темы урока и саму тему урока. По окончании изучения этой темы отметь дату. Поскольку, каждый последующий урок, в определенной мере, должен опираться на те знания, которые ты приобрел на предыдущих уроках еще раз просмотри их и постарайся ответить на вопросы следующих тестов: Тест 1, Тест 2, Тест 3, Тест 4, Тест 5. ЦЕЛИ УРОКА: 1. Дать представление о искусственных спутниках земли. 2. Ввести понятие первой космической скорости. 3. Ввести понятие второй и третьей космической скорости. ПЛАН ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА: 1.Искусственные спутники Земли. 2. Первая космическая скорость . 3.Вторая и третья ксосмическая скорость. 4. Движение искусственных спутников по орбите спутников . 1. ХОД УРОКА: 1. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.       Запиши в тетрадь дату начала изучения темы и саму тему урока. Закончив изучение темы, не забудь отметить дату окончания изучения темы. Во время изучения представленного материала, сделай выписки или пометки, о той информации, которая показалась тебе наиболее важной. Прочитай соответствующий раздел учебника: Физика 9 класс А.В.Перышкин, Е.М. Гутник §20 "Искусственные спутники Земли". Выпиши в тетрадь из этих параграфов основные формулы и те определения, которые выделены жирным шрифтом.       У тебя есть возможность просмотреть ряд Flach-роликов и Видеофрагментов, которые позволят лучше понять прочитанный в учебнике материал и закрепить новые знания. Если у тебя по ходу просмотра Flach-роликов и Видеофрагментов возникнут какие-то вопросы, не забудь записать их на полях своей тетради и задать их мне в ходе нашего урока. Рассмотрим теперь вопрос об искусственных спутниках Земли. Искусственные спутники движутся за пределами земной атмосферы, и на них действуют только силы тяготения со стороны Земли. В зависимости от начальной скорости траектория космического тела может быть различной. Мы рассмотрим здесь только случай движения искусственного спутника по круговойоколоземной орбите. Такие спутники летают на высотах порядка 200–300 км, и можно приближенно принять расстояние до центра Земли равным ее радиусу RЗ.       Тогда центростремительное ускорение спутника, сообщаемое ему силами тяготения, приблизительно равно ускорению свободного падения g. Обозначим скорость спутника на околоземной орбите через υ1. Эту скорость называют первой космической скоростью. Движение спутника можно рассматривать как свободное падение, подобное движению снарядов или баллистических ракет. Различие заключается только в том, что скорость спутника настолько велика, что радиус кривизны его траектории равен радиусу Земли.       Для спутников, движущихся по круговым траекториям на значительном удалении от Земли, земное притяжение ослабевает обратно пропорционально квадрату радиуса r траектории.   На высоких орбитах скорость движения спутников меньше, чем на околоземной орбите. Период обращения спутника растет с увеличением радиуса орбиты. Нетрудно подсчитать, что при радиусе r орбиты, равном приблизительно 6,6 RЗ, период обращения спутника окажется равным 24 часам. Спутник с таким периодом обращения, запущенный в плоскости экватора, будет неподвижно висеть над некоторой точкой земной поверхности. Такие спутники используются в системах космической радиосвязи. Орбита с радиусом r = 6,6 RЗ называется геостационарной.       Космические скорости. Если скорость космического корабля равна υ1 = 7.9·103 м/с (первая космическая скорость) и направлена параллельно поверхности Земли, то корабль будет двигаться по круговой орбите на небольшой высоте над Землей. При начальных скоростях, превышающих υ1, но меньших υ2 = 11,2·103 м/с (вторая космическая скорость), орбита корабля будет эллиптической. При начальной скорости υ2 корабль будет двигаться по параболе, а при еще большей начальной скорости – по гиперболе. Космические скорости  вблизи поверхности Земли. 1) υ = υ1 – круговая траектория; 2) υ1 < υ < υ2 – эллиптическая траектория; 3) υ3 = 11,1·103 м/с ( третья космическая скорость) – сильно вытянутый эллипс; 4) υ = υ2 – параболическая траектория; 5) υ > υ2 – гиперболическая траектория;       Законы Кеплера применимы не только к движению планет и других небесных тел в Солнечной системе, но и к движению искусственных спутников Земли и космических кораблей. В этом случае центром тяготения является Земля. Первой космической скоростью называется скорость движения спутника по круговой орбите вблизи поверхности Земли. Второй космической скоростью называется минимальная скорость, которую нужно сообщить космическому кораблю у поверхности Земли, чтобы он, преодолев земное притяжение, превратился в искусственный спутник Солнца (искусственная планета). При этом корабль будет удаляться от Земли по параболической траектории.       Если скорость космического корабля равна υ1 = 7.9·103 м/с и направлена параллельно поверхности Земли, то корабль будет двигаться по круговой орбите на небольшой высоте над Землей. При начальных скоростях, превышающих υ1, но меньших υ2 = 11,2·103 м/с, орбита корабля будет эллиптической. При начальной скорости υ2 корабль будет двигаться по параболе, а при еще большей начальной скорости – по гиперболе.        Предлагаю тебе внимательно, с тетрадью и ручкой просмотреть Flach-ролик  Искусственные спутники Земли, который позволит тебе, не только повторить и вспомнить 2-ой закон Ньютона и движение тела по окружности, но и подробно ознакомиться с теоретическими основами движения искусственных спутников Земли. Так ты узнаешь, что собой представляет 1-я космическая скорость, познакомишься с гипотезой Ньютона, согласно которой, тело, брошенное с высокой горы, с достаточно большой скоростью не упадет на Землю, а будет вращаться вокруг Земли.       При просмотре этого Flach-ролика ты сможешь,. посредством компьютерного эксперимента, воспроизвести мысленный опыт Ньюто  на  котором, меняя скорость, с которой бросается камень можно запустить искусственный спутник Земли. Этот же Flach-ролик покажет тебе, как рассчитывают 1-ю космическую скорость. Внимательно просмотри вывод формул, для расчета космических скоростей искусственного спутника и запиши их пожалуйста в рабочую тетрадь. Flach-ролик Модель запуска спутника с горы позволит тебе выполнить компьютерный эксперимент по запуску искусственного спутника Земли, а Flach-ролик Модель орбиты спутников позволит тебе, путем разгона или торможения переводить спутник с орбиты на орбиту. Flach-ролик Орбиты ракет демонстрирует различный вид траекторий. соответствующий первой. второй и третьей космическим скоростям. Flach-ролик  Движение тела под действием силы тяжести демонстрирует тебе характер движения тел в поле земного притяжения. Зависимость ускорения свободного падения от высоты демонстрирует Flach-ролик Зависимость ускорения от высоты Просмотр Flach-ролика и Видеофрагмента продемонстрирует тебе, Flach-ролики: Полет снаряда из пушки, Пушка, позволят тебе самостоятельно выполнить эксперименты по свободному падению, строить графики и заполнить таблицы по результатам экспериментов. Следующие иллюстративные электронные образовательные ресурсы в виде видеофрагментов являются дополнительными. Они позволят тебе лучше понять изучаемую тему. Видеофрагмент "Полет Шатла". Видеофрагмент "Полет космического корабля 1". Видеофрагмент "Полет космического корабля 2". Видеофрагмент " Шатл в полете ". Видеофрагмент "Создание спутника Земли". Видеофрагмент "Спутник взамен бомбы". Видеофрагмент "Запуск и полет русского Бурана" 2.ЗАКРЕПЛЕНИЕ И ПОВТОРЕНИЕ, ПРОЙДЕННОГО НА УРОКЕ МАТЕРИАЛА  C целью закрепления и более глубокого усвоенияю пройденного на уроке материала, предлагаю тебе просмотреть следующий Flach-ролик: Повтори и запомни свободное падение. 3. РЕФЛЕКСИЯ. ПРОВЕРКА УРОВНЯ УСВОЕНИЯ ИЗУЧЕННОГО НА УРОКЕ МАТЕРИАЛА C целью проверки уровня усвоения материала урока, пострайся решить интерактивную залачу: "Искусственные спутники Земли" и ответь на тесты по материалам изучаемой темы.Тест 1, Тест 2, Тест 3, Тест 4, Тест 5 4.ЗАДАНИЕ НА ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО МАТЕРИАЛА Физика 9 класс А.В.Перышкин, Е.М. Гутник § 20 "Искусственные спутники Земли" Выучи основные определения и формулы. Ответь на вопросы к этому параграфу. Выполни упркжнения №19.

у вяче