Урок по теме: « Реактивное движение»

Урок по теме: « Реактивное движение».

( 9 класс)

Цели урока:

обучающие: - познакомиться с особенностями и характеристиками реактивного движения, исто-

рией его развития;

развивающие:- способствовать развитию умения выделять главное, существенное в изучаемом ма-

териале и уметь восстанавливать логику изученного:

- развивать умение дифференцированно и осознанно применять изученный материал;

- развитие мышления (логического, абстрактного);

воспитательные: - формирование устойчивой мотивации к активной познавательной деятельности на

основе межпредметных связей;

- продолжить формирование культуры речи и культуры ученического труда.

Тип урока : комбинированный с интеграцией физики и астрономии.

Оборудование: конспект, ПК, мультимедийный проектор, экран, демонстрационное оборудова-

ние( воздушный шарик, Г-образная трубка, кристаллизатор с водой ), карточки

самоконтроля для учащихся.

Ход урока.

1.Актуализация опорных знаний:

Поскольку тема реактивного движения основана на глубоком понимании закона сохранения импульса, то в начале урока следует повторить весь материал, изученный по данной теме. Можно

провести небольшую проверочную работу в виде теста по вариантам с двумя уровнями заданий.

Вариант 1.

А1. Тело массой 5 кг движется со скоростью 2м/с. После взаимодействия со стеной тело стало

двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью. Чему равен мо -

дуль изменения импульса тела?

кг м/ с кг м/с кг м /с.

А2. Железнодорожный вагон массой 3т, движущийся со скоростью 0, 2 м/с, сталкивается с непод-

вижным вагоном массой 6т и сцепляется с ним. Каким суммарным импульсом обладают два

вагона после столкновения?

1кг м/с 3).1200 кг м/с 4).1800 кг м/с.

В1. Шар массой 100г, движущийся со скоростью 20 м/с, сталкивается с неподвижным шаром той

же массы. Чему равна кинетическая энергия первого шара после центрального неупругого

столкновения, в результате которого тела движутся как единое целое?

Вариант 2.

А1. Шар массой 0,2 кг двигался со скоростью 5 м/с. После удара о стенку он стал двигаться в про-

тивоположном направлении со скоростью 4 м/с. Чему равен модуль изменения импульса тела?

1).0,2 кг м/с 2) 0,4 кг м/с 3).0,8 кгм/с 4) 1,8 кг м/с.

А2. Тележка массой 2 кг, движущаяся со скоростью 3 м/с, сталкивается с неподвижной тележкой

массой 4 кг и сцепляется с ней. Чему равна скорость обеих тележек после взаимодействия?

1).0,5 м/с 2).1м/с 3). 1,5 м/с 4) 3 м/с.

В1. Шар массой 0,2 кг двигался со скоростью 5 м/с. После удара о стенку он стал двигаться в проти-

воположном направлении со скоростью 4 м/с. На сколько изменилась внутренняя энергия сис-

темы тел « шар-стена» в результате взаимодействия шара со стеной?

2.Изучение нового материала:

Начало изложения нового материала предполагает определение реактивного движения как одного

из видов механического движения. Презентация №1 ( Слайд 1-5)

Презентация позволяет обобщить и систематизировать основные знания по теме « Импульс тела.

Закон сохранения импульса» и вплотную подводит к изучению темы «Реактивное движение».

Движение, которое возникает как результат отделения от тела какой – либо части, либо как результат присоединения к телу другой части, называется реактивным движением.

Демонстрации опытов: 1). Подъем воздушного шарика при выходе воздуха из него;

2). Г - образная трубка отклоняется в сторону, противоположную

направлению струи.

После демонстрации опытов учитель задает вопросы:

- За счет чего возникает такое движение?

- Почему отклоняется трубка? Почему взлетает воздушный шарик?

- Почему движется ракета?

Ракета снова нас приводит

В потусторонние края,

Где в темном лунном небосводе

Сияет теплая Земля.

В трещиноватом реголите

Сигналы странные слышны,

И тайны Вечности сокрыты

В камнях обратной стороны.

В обрывах кратера опасных

И в океане без воды

Искали долго и напрасно

Живой материи следы.

Ракета была изобретена в Древнем Китае. С давних пор в праздничные вечера люди любуются. Тем

как взлетая вверх, ракета рассыпается каскадом разноцветных искр.

Но почему взлетает ракета?

Согласно третьему закону Ньютона:

F1= - F2

где F1 –сила, с которой ракета действует на раскаленные газы, а F2 – сила, с которой газы оттал-

кивают от себя ракету.

Модули этих сил равны: F1=F2.

Именно сила F2 и является реактивной силой. Рассчитаем скоростҗ, которую моңет приобрести

ракета.

Именно сила F2 и является реактивной силой. Рассчитаем скорость, которую может приобрести

ракета.

Если импульс выброшенных газов равен ( Mг. Vг), а импульс ракеты (Mр. Vр), то из закона сох-

ранения импульса получаем :

Mр. Vр=Mг. Vг

отсюда скорость ракеты:

Vр=MгVг/ Mр

Таким образом, скорость ракеты тем больше Vг, чем больше скорость истечения газов и чем

больше отношение Mг/Mр.

Ясно, чтовыведенная формула справедлива только для случая моментального сгорания топлива.

Такого быть не может, так как мгновенное сгорание – это взрыв. На практике масса топлива уменьшается постепенно, поэтому для точного расчета используют более сложные формулы.

В заключении следует сказать, что современные технологии производства ракетоносителей не

могут позволить превысить скорости в 8-12 км/с. Для третьей космической скорости (16,4 км/с)

необходимо, чтобы масса топлива превосходила массу оьолочки носителя почти в 55 раз, что на практике реализовать невозможно. Следовательно, нужно искать другие способы построения

ракетоносителей. Возможно, и другие виды силовых двигателей.

Презентация 2 « - основоположник космонавтики» . Свою исследовательскую

работу представляет учасница 10- Циолковских чтений Эккемеева Екатерина.

(Тезисы работы представлены в приложении).

Одним из первых, кто предложил использовать ракеты для полетов в космос, был русский ученый

Константин Эдуардович Циолковский. Он первым разработал теорию реактивного движения.

Ракету для межпланетных сообщений Циолковский спроектировал в 1903 году.

Наиболее прогрессивные и жизнеспособные открытия и исследования Циолковского относятся к

трем направлениям: аэронавтике, ракетодинамике, космонавтике.

Презентация 1( слайд 6)

В природе можно часто встретить реактивное движение, например:

каракатицы, осьминоги при движении в воде также используют реактивный принцип перемещения.

Набирая воду в себя, они, выталкивая её, приобретают скорость, направленную в сторону, про-

тивоположную направлению выброса воды.

Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Он передвигается

по принципу реактивного движения, вбирая в себя воду, а затем с огромной силой проталкивает её

через особое отверстие - «воронку», и с большой скоростью ( около 70 км/ч) двигается толчками

назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает

обтекаемую форму.

Созревшие плоды « бешенного» огурцапри самом легком прикосновении отскакивают от плодо-

Ножки, из огурца с силой выбрасываются семена, сам огурецпри этом отлетает в противоположном

направлении.

3. Формирование умений и навыков:

Тестирование:

1.. Чему равно произведение массы ракеты m на ускорение её движения a по определению?

А. Импульсу. Б. Силе. С. Энергии. Д. Скорости.

2. Чему равен импульс ракеты и горючего до начала работы двигателей?

А. 2mv. Б. -2mv. В. Mv. Д. 0

3. Какой великий русский учёный смог доказать, что только ракета, т. е. аппарат с реактивным двигателем, использующим горючее и окислитель, находящиеся на самом аппарате, может преодолеть силу тяжести?

А. Королев. Б. Циолковский. В. Кибальчич. Д. Гагарин.

4. Как называется двигатель, преобразующий химическую энергию топлива в кинетическую энергию газовой струи, при этом двигатель приобретает скорость в обратном направлении?

А. Тепловой. Б. Реактивный. В. Электрический. Д. Газовый.

От чего зависит скорость ракеты?

А. Массы ракеты. Б. Массы газов. В. От силы притяжения к Земле. Д. Массы ракеты и массы газов.

4.. Подведение итогов. Предлагается задача на дом:

От двухступенчатой баллистической ракеты общей массой 1 т в момент достижения скорости

171 м/с отделилась её вторая ступень массой 0,4 т со скоростью 185 м/с. Определить с какой

скоростью стала двигаться первая ступень ракеы?

5. Приложение: Презентация №1 “Реактивное движение”

Презентация №2 “ –основоположник космонавтики”.

Тезисы исследовательской работы по теме “- оновоположник

космонавтики”.

Презентация №1 “Реактивное движение”

Презентация №2 “ – основоположник космонавтики”.