Исз. Первая космическая скорость



Скачать 119.48 Kb.
Дата27.10.2012
Размер119.48 Kb.
ТипУрок
Людей всегда манили дали,
Их вечно океаны звали.
И космос жил не торопясь,
Он был загадочен и страшен.

(А. Семенов)

Тема урока:

ИСЗ. Первая космическая скорость.
Цель урока: объяснить значение первой космической скорость, научить её находить.
Задачи:

развивающие:

  • закрепление и применение полученных знаний для вывода первой космической скорости.

  • дать представление об ИСЗ,

  • раскрыть понятие и значение первой, второй и третьей скоростей;

  • сформировать умение рассчитывать первую космическую скорость;

  • изложение материала, расширяющего кругозор учащихся.

  • показать практическую значимость изученного материала.

  • обсуждение вопросов и решение задач, требующих творческой инициативы и активности учащихся.

развивающие:

  • развивать умения выделять главное, анализировать, делать выводы;

  • развивать внимание, память, творческие способности учащихся;

  • развивать познавательную, информационно-коммуникативную компетенции;

  • формирование мировоззрения в процессе изучения физики;

  • выработка работоспособности, умения воспринимать и излагать новый материал;

  • развитие вычислительных навыков при решении физических задач.

воспитательные:

  • формировать интерес учащихся к изучению физики;

  • воспитывать чувство патриотизма и гордости за свою Родину;

  • побуждение к творческой деятельности.


Тип урока: комбинированный.

Технические средства: персональный компьютер

Раздаточный материал:

Опорные конспекты по теме “Движение по окружности” и “Искусственные спутники Земли”;

Карточки с индивидуальными заданиями;
Учебник «Физика. 9 класс под редакцией А.В. Пёрышкина, Е.М. Гутник.

Информационные технологии: Презентация учителя

Формы и методы обучения: рассказ учителя с элементами беседы, сообщения учащихся, решение задач, тестовый опрос, самостоятельная работа в группах
Ход урока:

Этапы

Время

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Организация работы

1-2 минуты

Подготовка к работе на уроке

Объявление темы урока и порядка работы на уроке

Повторение изученного (актуализация знаний)

10 минут

Проверка домашнего задания. Выполнение индивидуальных заданий и их проверка

Распределение индивидуальных заданий по карточкам и проведение фронтальной беседы с использованием дидактического материала

Изложение материала развивающего характера

10 минут

Дифференцированная: сообщения и восприятие материала сообщений

Оказание необходимой технической помощи учащимся, делающим сообщения

Приобретение новых знаний

15 минут

Восприятие и запись нового материала в форме опорного конспекта

Изложение нового материала с использованием презентации

Закрепление новых знаний

5минут

Решение задач по новой теме

Контроль работы учащихся у доски и на местах

Рефлексия. Подведение итога урока, выставление оценок, задание на дом

2-3 минуты

Оценивают деятельность на уроке, записывают задание на дом

 Организация рефлексии, выставление оценок, задание на дом.

1. Организация работы.

Тема урока «Искусственные спутники Земли». СЛАЙД 1 .(тема урока)

Эпиграф.

2. Повторение изученного. Актуализация знаний.

Вначале коротко повторим учебный материал. Возьмите индивидуальные задания. Работают по индивидуальным заданиям (карточки) ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Для слабых учеников - работа на карточках. Один работает у доски с формулами, чтобы впоследствии можно было использовать эти формулы для изложения нового материала. Один из учащихся решает задачу на доске. Один работаем с вопросами по теории.

Проверка. Фронтальная беседа.

3. Изложение нового материала.

СЛАЙД (стих.)

Преодолев земное притяженье,
Ракета от Земли оторвалась…
И не было счастливее мгновенья –
Здесь новая эпоха началась.

Ступень… вторая… Третья отделилась,
Сгорая в атмосфере без следа…
А над Землей внезапно появилась
Стремительно летящая звезда.

И Человечество застыло в изумленье:
Летящий в небе серебристый шар -
Рук человеческих великое творенье -
Был послан от Земли Вселенной в дар.
Сегодня на уроке мы с вами попробуем ненадолго попасть в космос и рассмотреть хотя бы часть всего удивительного, что находится в нём.
Вопрос: А что бы вы хотели узнать сегодня на уроке об ИСЗ? По мере изучения материала, мы будем заполнять рабочие листы в форме опорного конспекта. (ПРИЛОЖЕНИЕ 4) Впишите, что бы вы хотели узнать сегодня на уроке?

-Я просила поработать со словарём.

Вопрос: Что такое ИСЗ? СЛАЙД 3.

Сообщение учащегося. Запись. ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Вопрос Что значит искусственный? А есть не искусственные спутники? Какие знаешь спутники у каких планет?

СЛАЙД 4. Вопрос. Какими могут быть спутники?
СЛАЙД 5. Сообщение учащегося. Запись.

Как будет двигаться тело, если бросить ею в горизонтальном направлении? (По параболе) А что нужно сделать, чтобы тело стадо искусственным спутником Земли? Нам нужно понять при каких условиях тело может стать ИСЗ.

СЛАЙД 6. «Когда тело становиться спутником»

Писатели-фантасты уже несколько веков рисуют нам картины создания искусственных спутников Земли. И один из таких проектов вовсе не кажется безнадежным. Вообразите себе пушку, стоящую на высокой башне. Если из пушки выстрелить, то ядро, описав дугу, упадет на землю. Если же в пушку положить побольше пороху, то ядро получит бoльшую скорость и упадет дальше. При этом Земля вследствие вращения как бы “убегает” от ядра. Если продолжать увеличивать начальную скорость, ядро будет падать все дальше и дальше.

Наконец, можно выстрелить так, что ядро никогда не упадет. Оно будет кружить вокруг нашей планеты, то есть превратится в искусственный спутник Земли. Для этого нужно подобрать такую начальную горизонтальную скорость, чтобы поверхность Земли из-за ее шарообразности удалялась от тела как раз на столько, на сколько тело приближается к Земле благодаря притяжению к ней.

СЛАЙД 7. «Для полёта нужно знать»

Рассчитаем, с какой скоростью должно вылететь ядро, чтобы стать искусственным спутником Земли, то есть обращаться вблизи Земли по круговой орбите.

Модель: 1. Земля является однородным шаром с радиусом 6400 км.

2. На тело не действуют никакие силы, кроме силы тяготения, направленной к центру Земли. Отсутствуют силы трения, сопротивления.

3. Спутник будем считать материальной точкой.

Вывод формулы.

Гравитационная сила, действующая на спутник

М – масса Земли

m – масса спутника

R – радиус Земли

h – высота спутника над поверхностью Земли.

Сила тяготения сообщает спутнику центростремительное ускорение



но по II закону Ньютона



Отсюда получаем равенство:



или:



то есть имеем выражение для скорости:



Выводы:

  1. Скорость спутника зависит от его высоты над поверхностью Земли

  2. Скорость не зависит от массы спутника

Если принять h = 0, то вблизи поверхности Земли

и

и тогда



Вычисляя, получаем, что скорость равна приблизительно 7,9 км/с

СЛАЙД 8. «Расчёт первой космической скорости»

Тело, скорость которого равна 7,9 км/с и направлена горизонтально относительно поверхности Земли, становится искусственным спутником, движущимся по круговой орбите на небольшой высоте над Землей.

Первая космическая скорость


(круговая скорость) — скорость, которую необходимо придать объекту без двигателя, пренебрегая сопротивлением атмосферы и вращением планеты, чтобы вывести его на круговую орбиту с радиусом, равным радиусу планеты. Иными словами, первая космическая скорость — это минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадёт на неё, а будет двигаться по круговой орбите.

В инерциальной системе отсчёта (относительно далеких звезд) на объект, движущийся по круговой орбите вокруг Земли будет действовать только одна сила - сила тяготения Земли. При этом движение объекта не будет ни равномерным, ни равноускоренным. Происходит это потому, что скорость и ускорение (величины не скалярные, а векторные) в данном случае не удовлетворяют условиям равномерности/равноускоренности движения - т.е. движения с постоянной (по величине и направлению) скоростью/ускорением. Действительно - вектор скорости будет постоянно направлен по касательной к поверхности Земли, а вектор ускорения - перпендикулярно ему к центру Земли, при этом по мере движения по орбите эти вектора постоянно будут менять свое направление. Поэтому в инерциальной системе отчета такое движение часто называют "движение по круговой орбите с постоянной по модулю скоростью"

Космические скорости могут быть вычислены и для поверхности других космических тел. Например на Луне v1 = 1,680 км/с, v2 = 2,375 км/с

Космическая скорость (первая v1, вторая v2, третья v3 и четвёртая v4 — это минимальная скорость, при которой какое-либо тело в свободном движении сможет:

v1 — стать спутником небесного тела (то есть способность вращаться по орбите вокруг НТ и не падать на поверхность НТ).

v2 — преодолеть гравитационное притяжение небесного тела.

v3 — покинуть звёздную систему, преодолев притяжение звезды.

v4 — покинуть галактику.
Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) — наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела. Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела, поэтому она своя для каждого небесного тела (для каждой планеты) и является его характеристикой. Для Земли вторая космическая скорость равна 11,2 км/с. Тело, имеющее около Земли такую скорость, покидает окрестности Земли и становится спутником Солнца. Для Солнца вторая космическая скорость составляет 617,7 км/с.

Параболической вторая космическая скорость называется потому, что тела, имеющие вторую космическую скорость, движутся по параболе относительно планеты.

Тре́тья косми́ческая ско́рость — минимально необходимая скорость тела без двигателя, позволяющая преодолеть притяжение Солнца и в результате уйти за пределы Солнечной системы в межзвёздное пространство.

Взлетая с поверхности Земли и наилучшим образом используя орбитальное движение планеты, космический аппарат может достичь третьей космической скорости уже при 16,6 км/с относительно Земли. Орбита такого аппарата в Солнечной системе представляет собой параболу.

Четвёртая космическая скорость — минимально необходимая скорость тела без двигателя, позволяющая преодолеть притяжение галактики Млечный Путь. Четвёртая космическая скорость не постоянна для всех точек Галактики, а зависит от расстояния до центральной массы (для нашей галактики таковой является объект Стрелец A*, сверхмассивная чёрная дыра). По грубым предварительным расчётам в районе нашего Солнца четвёртая космическая скорость составляет около 550 км/с.

СЛАЙД 11. «Как могут двигаться спутники». (Комментарии.)

Посмотрите по каким орбитам двигаются спутники.

СЛАЙД 12. «Траектории движения спутников» (Комментарии)

СЛАЙД 13. «4 октября 1957 г.»

4 октября 1957 г. у нашей планеты появился первый спутник, сделанный руками человека. Советская ракета подняла в космос небольшой металлический шар и вывела его на орбиту так, что он смог обращаться вокруг Земли, не падая на нее. Началась новая космическая эра человечества. За первым спутником последовали второй, третий: сегодня по орбитам летают уже тысячи искусственных тел. Искусственные спутники, как правило, летают не ниже 300 -400 км. На этих высотах атмосфера уже не оказывает заметного сопротивления движению. Сопротивление воздуха практически отсутствует. Максимальная высота полета может быть значительно больше и нередко достигает десятков и даже сотен тысяч километров.

СЛАЙД 14. «Траектория движения спутника Вояджер- 1»

Как спутники попадают на орбиту? (Для запусков спутников используют ракеты). А ракеты стартуют с космодромов. Какие космодромы вам известны?

СЛАЙД 15. «Космодромы"

СЛАЙД 16. «Космодром Байконур первый и крупнейший в мире»

С космодрома «Байконур» был осуществлён запуск первого искусственного спутника Земли и первый полёт человека в космос, запускались пилотируемые космические корабли серий «Восток». «Восход», «Союз», орбитальные станции серий «Салют». «Мир», система многоразового использования «Энергия» — «Буран», межпланетные космические аппараты, искусственные спутники Земли. С космодрома «Байконур» произведено более половины мировых космических запусков

СЛАЙД 17

СЛАЙД 18

СЛАЙД 19

СЛАЙД 20

СЛАЙД 21 «Мы гордимся своей страной»

СЛАЙД 22 «Первый полёт в космос»

Прокомментируйте- этот слайд.

СЛАЙД 23

«Спутниковая система «Глонас» в будущем будет насчитывать около 30 спутников.»

СЛАЙД 24

Циолковский К.Э., русский изобретатель, основоположник современной космонавтики, говорил: "Человечество не останется на Земле, оно завоюет себе околосолнечное пространство". "Но человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума", - добавлял учёный. Циолковский доказал, что освоить космическое пространство можно только с помощью ракеты! Он разработал теорию ракеты, предложил использовать для ракет жидкое топливо, продумал устройство ракеты и вывел основную формулу движения ракеты. Кроме того, он предсказал, что в космическом пространстве будет постоянно находиться настоящий космический дом, где космонавты станут подолгу жить, занимаясь исследованиями.

Первая советская ракета на жидком топливе была запущена 17 августа 1933 года и продержалась в воздухе... 18 секунд.

СЛАЙД 24

Но кто построил первую ракету, Вы знаете об этом? Конструктор, академик Королев. Все идеи Циолковского воплотил в жизнь Королёв Сергей Павлович. Королёвым был создан Реактивный научно-исследовательский институт, в котором создавались проекты межпланетных летательных аппаратов. Под его руководством здесь строили мощные ракеты для запуска искусственных спутников.

СЛАЙД 25 «За годы освоения космоса....»

СЛАЙД 26

«Оказывают влияние ИСЗ на природу?» предлагаю подумать над вопросом дома.

СЛАЙД 27 «Об осколках»

СЛАЙД 28 картинка

4. Закрепление новых знаний

Работа в группах. ПРИЛОЖЕНИЕ 3

5.Подведение итогов урока и домашнее задание.

Рефлексия урока:

  • Что было объектом изучения на нашем урока?

  • Когда тело становится ИСЗ?

  • Вернёмся к целям, которые вы ставили перед уроком. Что удалось, а что нет? А вы хотите об этом узнать?

  • а о чём ещё вы хотите узнать подробнее? Я предлагаю по данной теме подготовить на следующий урок творческую работу.

  • А на сколько хорошо вы освоили новый материал? Как оцените свою работу на уроке?

Д/3: § 20 Упражнение 19, творческое задание
Например:

"Первый, второй и третий искусственные спутники Земли"

"'Вклад НПО машиностроения в создание современной ракетно-космической техники" "Автоматические и пилотируемые космические аппараты, созданные НПО машиностроения"

Опорный конспект вклейте в тетрадь. Вопрос: «Оказывают влияние ИСЗ на природу?»

Похожие:

Исз. Первая космическая скорость iconСамостоятельная работа «исз» Вариант 2 Какова первая космическая скорость для планеты, масса и радиус которой в 2 раза больше, чем у Земли?
Какую скорость необходимо сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником Земли?
Исз. Первая космическая скорость iconКонспект урока по физике в 9 классе «Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость»
Исз, раскрыть понятие и значение первой, второй и третьей космической скорости; сформировать умение рассчитывать первую космическую...
Исз. Первая космическая скорость iconПервая космическая скорость для планеты Юпитер равна 4·10
Искусственный спутник пролетает над Землей на высоте 600 км над ее поверхностью. С каким ускорением движется исз?
Исз. Первая космическая скорость iconТема : Движение планет и искусственных спутников
«искусственный спутник», «естественный спутник», «первая космическая скорость», «вторая космическая скорость»
Исз. Первая космическая скорость iconПервая космическая скорость это
Формула для вычисления потенциальной энергии тела в поле тяжести Земли, находящегося на расстоянии r от её центра
Исз. Первая космическая скорость iconИспользование исз в России
Исз «Космос» — наименование серии исз для науч­ных, технических и других исследований в околоземном космическом пространстве. Запускаются...
Исз. Первая космическая скорость iconПрограмма семестрового курса "Механика космического полета"
Лапласа). Связь между интегралами движения. Уравнение орбиты. Уравнение Кеплера. Законы Кеплера. Большая полуось как мера энергии....
Исз. Первая космическая скорость iconФгуп «Космическая связь» осваивает новые рынки фгуп «Космическая связь» (гпкс) впервые принимает участие в крупнейшей региональной выставке SatCom Africa в Йоханнесбурге, юар
Фгуп «Космическая связь» (гпкс) является предприятием, подведомственным Федеральному агентству связи (Россвязь)
Исз. Первая космическая скорость iconУрок №12. Динамика космического полета. Космические скорости. Стационарные орбиты. Теорема вириала
Земли (исз) теоретически обосновал еще Ньютон. Он показал, что существует такая горизонтально направленная скорость 1, при которой...
Исз. Первая космическая скорость iconСолнце как космический объект
Ускорение свободного падения на поверхности Солнца составляет 273,98 м/се Вторая космическая скорость на поверхности Солнца равна...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org