Путешествие по планетам Солнечной системы

Интегрированный урок по физике/информатике

«Путешествие по планетам Солнечной системы»

Цели урока:

1. Закрепление основных понятий и знаний по теме «Электронные таблицы».

2. Развитие навыков и умений практического применения электронных таблиц для решения конкретных задач.

3. Расширение представлений учащихся о возможных сферах применения электронных таблиц.

4. Развитие интереса к физике через предметно-ориентированные задачи.

5. Показать познаваемость мира и его закономерностей.

6. Развитие аналитической способности учащихся.

Оборудование:

• видеофрагменты;

• персональный компьютер учащихся

Ход урока:

І. Вводная часть: постановка задач и целей урока, актуализация опорных знаний

Здравствуйте, ребята!

Сегодня мы представим систему работы на уроках физики с использованием компьютерных программ, которые мы изучаем на уроках информатики. Я предлагаю вам совершить виртуальное путешествие по планетам Солнечной системы.

(Видеосюжет «Старт космической ракеты»)

Учитель Что нужно для того, чтобы тело преодолело земное притяжение и стало ИСЗ?

Ученик Сообщить ему первую космическую скорость.

Учитель Чему равно значение этой скорости?

Ученик У поверхности Земли она равна ≈ 7,9 км/с.

Учитель Что вы знаете о направлении скорости?

Ученик Эта скорость направлена горизонтально.

Учитель Кем и когда был совершен реальный полет на ближайшее небесное тело – Луну?

Ученик Американские астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин в 1969 г.

(Видеосюжет «Американцы на Луне»)

Учитель Почему Нил Армстронг так странно передвигается?

Ученик Там меньше сила тяжести. Вес космонавта уменьшился в 7 раз. Мы тоже стали бы легче в 7 раз.

(Картинка Солнечной системы)

Учитель На какие группы делятся планеты?

Ученик Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс, а также планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

ІІ. Практическая работа № 1

Учитель Итак, наша задача во время путешествия – узнать, каков будет вес космонавта на каждой из планет Солнечной системы. Как это сделать? Что для этого надо знать?

Ученик Закон всемирного тяготения.

У доски работает ученик:

F =G *М_пл*m_т / r²,

где r – расстояние между телами, G – гравитационная постоянная.

Тело массой m_т , находящееся на поверхности Земли, притягивается к ней с силой тяжести

F =G _*М_пл*m_т / R²; F = m_т* g

Приравняв эти силы, получим:

G _*М_пл*m_т / R² = m_т* g.

Отсюда

g = G _*М_пл/ R _пл ² – ускорение свободного падения на планете.

Учитель Сила тяжести приложена к телу, и по величине равна весу тела, приложенного к опоре. Чтобы узнать, во сколько раз изменился вес тела на планете по сравнению с его весом на Земле, вычислим отношение

Р_{т пл}/ Р_тз = m_т* g _пл/ m_т* g _з = g_пл/ g_з = ( М_пл/ R _пл²)* (R _з²/ М _з) = (М_пл/ М _з) / (R _пл/ R _з)²

Итак, какие величины нам понадобятся для вычисления ускорения свободного падения на любой планете?

Ученик массы и радиусы планет.

Учитель Их найдем в справочной таблице на Рабочем столе.

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Учитель Какую программу будем использовать для вычислений?

Ученик Excel.

Учитель Составляем таблицу. Какие столбики нам понадобятся?

Ученик Планета, Отношение масс, Отношение радиусов планет, Отношение ускорений свободного падения, Вес космонавта.

Учитель План работы

1. Внесем данные в таблицу.

2. Составим формулы для вычисления g_пл/ g_з и веса тела.

3. С помощью мастера диаграмм построим гистограмму для отношения ускорений свободного падения

4. С помощью мастера диаграмм построим график для веса космонавта на разных планетах. Считаем, что вес космонавта на Земле равен 700 Н.

Формулы:

ячейка D4 (gп/gз) В4/С4/С4

ячейка Е4 (вес) 700* D4

Используем автозаполнение ячеек.

Учитель Проанализируем данные. Что получилось?

Ученик

1. На Марсе, Меркурии ускорение свободного падения уменьшилось почти в 2 раза.

2. На Венере, Уране, Сатурне ускорение свободного падения почти не изменилось.

3. Более чем в 2,5 раза возросло на Юпитере.

Учитель Может, произошла ошибка? Почему ускорение свободного падения на гиганте Сатурне незначительно отличается от земного?

Ученик Ошибки нет. Этот газовый гигант обладает большим радиусом. По формуле ускорение свободного падения прямо пропорционально массе планеты и обратно пропорционально квадрату ее радиуса.

ІІІ. Физкультминутка. Упражнения для глаз

IV. Практическая работа № 2

Все планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Полный оборот - это 1 год, на Земле он равен 365 суткам. А чему же равен год на других планетах?

Некоторые планеты расположены ближе к Солнцу, а, следовательно, они быстрее обращаются и год небольшой по продолжительности. И наоборот, чем дальше планета от Солнца, тем более продолжительный у нее год, т.к. полный оборот занимает много времени.

F =G _*М_пл*m_т / r²,

F = v²/ R_орб

Приравняв эти силы, получим:

v = .

Видно, что скорость планеты v обратно пропорциональна орбиты.

Задача: Определите, сколько земных дней длится год на других планетах, пользуясь справочной таблицей.

V. Заключительная часть: итог урока, самооценка знаний учащихся

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ