Разработка открытого урока "Реактивное движение"

Министерство образования Российской Федерации

методическая разработка урока

Тема

« Реактивное движение»

Юдина Ольга Сергеевна

учитель физики средней общеобразовательной школы №1 г. Дятьково

Тема урока: « Реактивное движение. Успехи в освоении космоса».

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цели урока:

• Образовательные

1. Ввести понятие реактивного движения

2. Объяснить реактивное движение на основе закона сохранения импульса

3. Рассмотреть движение тел переменной массы

4. Вывести формулу К.Э. Циолковского

5. Сформировать умение применять полученные знание при решении задач

6. Продолжить патриотическое воспитание учащихся путём знакомства с вкладом российских учёных в развитие реактивной техники

• Развивающие

1. Умение логического мышления при постановке учебных проблем, при демонстрации опытов

2. Развитие творческой инициативы

3. Умение анализировать, сопоставлять и обобщать полученные результаты

4. развивать речь, воображение ,память, внимание

5. развитие интереса к физике, истории открытий, жизни учёных

• Воспитательные

1. воспитывать добросовестное отношение к учебному труду, дисциплинированность, ответственность, организованность

2. понимание диалектического характера законов природы и процесса познания, на примере формулирования определений,выявления связей между величинами

3. трудолюбие, целеустремлённость, самокритичность

Основные этапы урока:

1. Организационный ( 1мин)

2. Актуализация знаний (5-6мин)

3. Изучение нового материала (20 мин)

4. Закрепление полученных знаний (10 мин)

5. Подведение итогов урока (2мин)

6. Домашнее задание (1мин)

Средства обучения6

Компьютер,медиапроектор, СD-диск «Открытая физика Ч-1», Сегнерово колесо, модель ракеты, воздушный шарик.

Ход урока

1.Организационный момент

Учитель объявляет тему урока и ставит цели.

Тема урока: « Реактивное движение. Успехи в освоении космоса».

Цели урока:

1. Ввести понятие реактивного движения

2. Объяснить реактивное движение на основе закона сохранения импульса

3. Рассмотреть движение тел переменной массы

4. Вывести формулу К.Э. Циолковского

5. Сформировать умение, применять полученные знание при решении задач

6. Познакомиться с вкладом российских учёных в развитие реактивной техники и успехами в развитии космонавтики.

2. Актуализация знаний

Фронтальный опрос

1. Что называется импульсом тела?

2. Как называется величина равная изменению импульса тела?

3. При каком условии выполняется закон сохранения импульса?

4. Сформулируйте закон сохранения импульса

5. Какому из учёных принадлежит первая формулировка закона сохранения импульса?

3. Изучение нового материала

Одним из случаев применения закона сохранения импульса является реактивное движение. Какое движение является реактивным? Давайте попробуем это установить, рассмотрев несколько примеров.

Демонстрация: Сегнерова колеса и полёта воздушного шарика по направляющей.

Что общего в этих опытах?

Даём определение реактивного движения

Демонстрация модели движения ракеты и вывод формулы для нахождения скорости ракеты на доске. V=(m/M)*v.

Формула справедлива если газ выбрасывается из ракеты мгновенно. На самом же деле он вытекает постепенно, что приводит к изменению массы ракеты. Поэтому истинная формула скорости движения ракеты выглядит иначе.

Вывести формулу Циолковского с помощью диска «Открытая физика Ч-1» .

где – отношение начальной и конечной масс ракеты. Эта формула называется формулой Циолковского. Из нее следует, что конечная скорость ракеты может превышать относительную скорость истечения газов. Следовательно, ракета может быть разогнана до больших скоростей, необходимых для космических полетов. Но это может быть достигнуто только путем расхода значительной массы топлива, составляющей большую долю первоначальной массы ракеты. Например, для достижения первой космической скорости υ = υ₁ = 7,9·10³ м/с при u = 3·10³ м/с (скорости истечения газов при сгорании топлива бывают порядка 2–4 км/с) стартовая масса одноступенчатой ракеты должна примерно в 14 раз превышать конечную массу.

Значительное снижение стартовой массы ракеты может быть достигнуто при использовании многоступенчатых ракет, когда ступени ракеты отделяются по мере выгорания топлива. Из процесса последующего разгона ракеты исключаются массы контейнеров, в которых находилось топливо, отработавшие двигатели, системы управления и т. д. Именно по пути создания экономичных многоступенчатых ракет развивается современное ракетостроение.

На Модели 1.19.  «Реактивное движение»

Попробуйте определить в компьютерном эксперименте, при каком минимальном отношении начальной и конечной масс М_о /М одноступенчатой ракеты она может достичь первой космической скорости (при заданной скорости истечения газов). Проверьте результат с помощью формулы Циолковского.

4. Закрепление полученных знаний

Решение качественных задач

Почему возможно движение ракеты в безвоздушном пространстве, а движение самолёта в тех же условиях невозможно?

Ракета движется по инерции в космическом пространстве. На сопло надели изогнутую трубу выходным отверстием в сторону движения и включили двигатель. Изменилась ли скорость ракеты?

Решение количественных задач

Диск – Электронное приложение «Физика 10 класс к учебнику Г.Я. Мякишева» № 3,6

Рассчитайте скорость, которую будет иметь ракета, стартовая масса которой 1т, если в результате горения топлива выброшено 200 кг газов со скоростью 2км/с.

Космическая ракета массой 5т для манёвра на орбите включает тормозные двигатели. При сгорании топлива массой 500 кг образуются газы вылетающие со скоростью 1000 м/с. На сколько уменьшается скорость ракеты?

5.Подведение итогов урока

6. Домашнее задание Парфентьева Н.А.№ 201,202