Урок физики 9 класс "Искусственные спутники Земли."
план-конспект урока по физике (9 класс)
Предварительный просмотр:
Искусственные спутники Земли.
I Пояснительная записка.
Тема: «Искусственные спутники Земли».
Тип урока: комбинированный.
Объем урока: 1 час.
Данный урок разработан с учетом психолого-возрастных особенностей учащихся, предназначен для учащихся 9 класса общеобразовательной школы при изучении темы «Законы взаимодействия и движения тел» и соответствует требованиям к содержанию образовательных стандартов.
Цель урока:
- Образовательная – формирование представления о движении тел в гравитационном поле Земли.
- Развивающая – формирование умения анализировать физические явления, сравнивать, делать выводы.
- Воспитательная – развитие навыков работы и обсуждения в группах, адекватного восприятия мнения окружающих.
Задачи урока:
- Актуализация знаний учащихся о свободном падении и движении по окружности с постоянной по модулю скоростью в рамках опроса для последующего применения.
- Определение первой космической скорости.
- Интерпретация зависимости формы траектории тела от скорости.
- Реконструкция траектории движения тела в гравитационном поле Земли посредством интерактивной модели.
Межпредметные связи: физика, астрономия, информатика.
Данный урок благодаря активной работе в группах формирует компетентности учащихся в сфере самостоятельной деятельности, развивает навыки работы и обсуждения в группах, адекватного восприятия мнения окружающих, умения анализировать физические явления, сравнивать, делать выводы. Предлагаемый урок выводит учащихся на компетентностный уровень, учит выявлять и формулировать проблему, строить гипотезы. Благодаря использованию интерактивной модели и рефлексии, учащиеся самостоятельно управляют учебной деятельностью, находят ответы на самостоятельно сформулированные вопросы.
Применение мультимедийной презентации и интерактивной компьютерной модели позволяет учащимся быстро создать образ процессов и включить данную внешнюю информацию в систему своих личных знаний и представлений, систематизировать знания, полученные на уроке. Учитель может существенно повысить наглядность урока и уплотнить материал, сделать работу на уроке эффективнее и сформировать более прочные знания по теме.
Использование разных методов и форм обучения позволяет наиболее полно решить все задачи урока.
Данный урок был апробирован автором 14 ноября 2006 года на базе МОУСОШ № 56 как открытый урок для аттестации на I категорию.
II Материально-техническое обеспечение урока:
компьютер, проектор, экран, интерактивная модель на компьютерах учащихся (2 диска: ФИЗИКА Библиотека наглядных пособий 7-11 классы. - под редакцией Н. К. Ханнанова), авторская презентация созданная средствами Microsoft Office PowerPoint.
III Модель урока
Этапы урока | Деятельность учителя | Деятельность учащихся | |
Мотивационный | Мотивация | Оргмомент. Приветствие учащихся | Проверка готовности к уроку |
Введение в тему урока Мы живем в мире современных информационных технологий: мы звоним по телефонам, пользуемся Интернетом, смотрим различные каналы телевидения, пользуемся электронной почтой. | Учащиеся отвечают на вопросы учителя в ходе беседы. | ||
Вопрос: Подумайте и скажите, без чего была бы невозможной быстрая передача информации в любую точку земного шара? Слайд 1. | Ответ: без спутников. | ||
Вопрос: Что мы знаем о движении спутников Земли? Какое это движение? Поэтому давайте проверим свои знания о криволинейном движении. | Ответ: Это криволинейное движение. | ||
Актуализация знаний | Тестирование. Перед уроком на парты раскладываются черновики и листы ответов. Выдаются тесты для самоконтроля. На выполнение теста отводится 6 минут, за это время учащиеся отвечают на вопросы теста с пояснениями и решениями в листе-черновике, по окончании теста учащиеся вносят ответы в листы ответов и сдают черновики. Правильные варианты ответов приводятся на доске. | Перед тестом учащиеся подписывают листы ответов. После сдачи черновиков проверяются ответы и подсчитывают-ся баллы в листах ответов, учащиеся сами ставят себе оценку. | |
Целеполагание Постановка компетентност-ных задач | Итак, тема нашего урока ИСЗ. Учитель побуждает учащихся к формулировке темы урока, цели урока и постановке компетентностных задач. | Учащиеся участвуют в установлении темы и цели урока. | |
Вопрос: Как вы думаете, о каких физических характеристиках движения пойдет сегодня речь? | Ответ: Основной характеристикой движения ИСЗ является скорость. | ||
Вопрос: На какой вопрос мы должны ответить сегодня? Слайд 2.Вселенная нас окружает, размерами своими поражает. Нет ей ни конца, ни края, но физики законы постигая, мы сможем дотянуться и до звезд, ведь стоит лишь ответить на вопрос: С какой нам скоростью лететь туда, чтобы планету покинуть навсегда? | Ответ: Какую скорость необходимо сообщить физическому телу, чтобы оно стало ИСЗ? | ||
Операционный | Формирование учебных действий Учебное взаимодействие учителя и ученика | Изложение нового материала. Слайд 3. В 17 столетии Исаак Ньютон привел рисунок, изображающий траекторию ядра вылетевшего в горизонтальном направлении из пушки, расположенной на высокой горе. Ученый заметил, что если пренебречь сопротивлением воздуха по мере возрастания начальной скорости ядро может вообще не упасть на землю, а будет двигаться по окружности, оставаясь на одной и той же высоте. Такое тело становится ИСЗ. | |
Слайд 4. Первая космическая скорость (круговая) – это минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно стало ИСЗ. Вычислим, какой скоростью должен обладать ИСЗ, чтобы двигаться по круговой орбите на высоте h над поверхностью земли. На больших высотах ~200 км воздух сильно разряжен и оказывает незначительное сопротивление движущимся телам, поэтому сопротивлением воздуха можно пренебречь. | Учащиеся записывают в тетрадь определение первой космической скорости и вывод формулы. | ||
Слайд 4. Вопрос: Какая сила действует на подобный ИСЗ? | Ответ: | ||
Слайд 4. Вопрос: Как движется тело под действием силы? | Ответ: По II закону Ньютона, если на тело действует сила, то тело движется ускорено. | ||
Вопрос: Какова траектория движения ИСЗ? | Ответ: окружность. | ||
Слайд 4. Вопрос: Если тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, что можно сказать об ускорении тела? | Ответ: тело движется с центростремительным ускорением: . | ||
Откуда следует, что круговая скорость ИСЗ: | |||
В классе на доске решается задача на расчет первой космической скорости на поверхности Земли. | Учащиеся оформляют задачу в тетради. | ||
Закрепление материала. Работа в группах Учитель распределяет учащихся по группам, раздает старшим группы карточки с заданиями и лист группы для оценки работы. В каждой карточке три задания. | Учащиеся нечетных парт поворачиваются лицом к учащимся четных пар, в результате образуются группы. | ||
Задание 1 Решите задачу (задача решается в тетрадях). Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте h от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2 Работа с компьютером. 1) Используя интерактивную модель, введите заданную высоту (смотрите задание 1) и проверьте полученный результат – значение круговой скорости. Внесите свой результат в таблицу на доске, округлив полученное значение до одной десятой. 2) Изменяя начальную скорость на заданной высоте, определите, как изменяется траектория движения спутника. Задание 3 Обсудите вопросы и ответьте на них. По мере выполнения учащиеся на доске заполняют таблицу результатов. Таблица результатов на доске проверяется учителем. | В каждой группе назначается старший, отвечающий за дисцип-лину и распределение обязанностей в ходе работы. Группа получает карточку с заданием и лист группы для оценки работы, которую запол-няет старший в конце урока, определяя вклад каждого учащегося в работу группы по пяти-балльной шкале. По мере выполнения учащиеся на доске заполняют таблицу результатов. | ||
Аналитический | Формированиеумений оценки и самоконтроля учащихся Рефлексия | Подведение итогов | Учащиеся класса обсуждают полученные результаты, отвечая на вопросы учителя. |
Вопрос: Как изменяется значение первой космической скорости при увеличении высоты над поверхностью Земли? | Ответ: При увеличении высоты круговая скорость уменьшается. | ||
Вопрос: По какой траектории будет двигаться тело, если ему сообщить начальную скорость равную первой космической скорость на заданной высоте? | Ответ: Окружность. | ||
Вопрос: Как изменяется траектория при увеличении начальной скорости на заданной высоте? Слайд 5. На экране проецируется зависимость формы траектории объекта от начальной скорости. Если скорость космического корабля 7,9 км/с и направлена параллельно поверхности Земли, то корабль становится спутником Земли, движущимся по круговой орбите на небольшой высоте над Землей. При скорости, лежащей между 7,9 и 11,1 км/с, орбита корабля будет эллиптической. При скорости 11,2 км/с корабль будет двигаться по параболе, а при еще большей скорости – по гиперболе. | Ответ: Траектория из окружности превращается в эллипс, который все более вытягивается по мере увеличения скорости. При некотором значении начальной скорости эллипс превращается в параболу. | ||
Резервное время. (Используются слайды 6, 7, 8, 9, 10). Если в конце урока осталось время целесообразно предложить учащимся небольшой кроссворд, это позволит им снять напряжение, поднять настроение, а заодно в игровой форме повторить некоторые аспекты урока. (Слайд 10). | Краткие сообщения учащихся о Гагарине Циолковском и Королеве | ||
Комментирование задания на дом. По окончании урока учащиеся записывают дифференцированное домашнее задание, что позволяет учитывать интересы и склонности учащихся. В обязательную часть входит параграф и упражнение. По желанию учащиеся могут составить кроссворд минимум из десяти слов на тему «Космос» и решить задачу повышенной сложности. | Учащиеся записывают задание на дом: § 20, упр.19. *Составить кроссворд «Космос». *Вычислить высоту над землей для ИСЗ, движущегося по геостационарной орбите. | ||
После урока.
Учитель оценивает работу каждого учащегося, выводя общую оценку за урок, используя результаты тестирования в черновиках, свои заметки о работе учащихся в ходе урока, оценки, которые поставлены в листах ответа, оценки, которые поставлены в листах группы.
IV Информационные ресурсы учителя и ученика:
1) Перышкин А. В. Физика. 9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений – М.: Просвещение, 2005.
2) Оценка качества подготовки выпускников основной школы по физике – М.: Дрофа, 2004.
3) Энциклопедия «Физика» - М.: Аванта +, 1999.
4) ФИЗИКА Библиотека наглядных пособий 7-11 классы. –под редакцией Н. К. Ханнанова, 2 CD.
Приложение 1.
Тест для самоконтроля
Равномерное движение по окружности
Вариант 1
1. (0,5б) Земля совершает оборот вокруг своей оси за…
А. 1 час; Б. 1 сутки; В. 1 месяц; Г. 1 год.
2. (0,5б) Тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью против часовой стрелки. Как направлен вектор ускорения при таком движении?
А. 1; Б. 2; В. 3; Г. Ускорение равно нулю.
3. (1б) Тело движется по криволинейной траектории с одинаковой по модулю скоростью. На каких участках движения его ускорение максимально?
А. участок АБ Б. участок БВ В. участок ВГ Г. участок ГД
4. (1б) Автомобиль движется на повороте по круговой траектории радиусом 50 м с постоянной по модулю скоростью 10 м/с. Каково ускорение автомобиля?
А. 1 м/с2; Б. 2 м/с2; В. 5 м/с2; Г. 0 м/с2.
5. (1б) Тело движется по окружности радиусом 5 м. Период его обращения 10 с. Чему равна скорость?
А. 2 м/с; Б. 2π м/с; В. π м/с; Г. 4π м/с.
6. (1,5б) Сравните скорости движения двух тел, которые движутся с одинаковыми центростремительными ускорениями по окружностям R1 = R и R2 = 4R.
А. υ1 = υ2; Б. υ1 = 2 υ2; В. υ1 = υ2 /2; Г. υ1 = υ2 /4.
Вариант 2
1. (0,5б) Земля совершает оборот вокруг Солнца за
А. 1 час; Б. 1 сутки; В. 1 месяц; Г. 1 год.
2. (0,5б) Тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью по часовой стрелке. Как направлен вектор ускорения при таком движении?
А. 1; Б. 2; В. 3; Г. Ускорение равно нулю.
3. (1б) Тело движется по криволинейной траектории с одинаковой по модулю скоростью. На каких участках движения его ускорение минимально?
А. участок АБ Б. участок БВ В. участок ВГ Г. участок ГД
4. (1б) Скорость крайних точек точильного круга радиусом 0,1 м равна 60 м/с. Чему равно их центростремительное ускорение?
А. 6 м/с2; Б. 360 м/с2; В. 3600 м/с2; Г. 36000 м/с2.
5. (1б) Тело движется по окружности радиусом 10 м. Период его обращения 20 с. Чему равна скорость?
А. 2 м/с; Б. 2π м/с; В. π м/с; Г. 4π м/с.
6. (1,5б) Сравните центростремительное ускорение двух тел, которые движутся с одинаковыми скоростями по окружностям R1 = R и R2 = 2R.
А. а1 = а2; Б. а1 = 2а2; В. а1 = а2 /2; Г. а1 = 4а2.
Приложение 2.
Приложение 3
ЛИСТ ГРУППЫ № _________
Оцените участие каждого учащегося в работе группы по пятибалльной шкале
(заполняется старшим в группе и сдается учителю в конце урока)
Состав группы Фамилия, имя | Участие в работе группы |
Приложение 4
ГРУППА 1 Задание 1 Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 500 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2
Задание 3 Почему ИСЗ не падают на землю? |
ГРУППА 2 Задание 1 Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 1000 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2
Задание 3 ИСЗ движется по круговой орбите с постоянной по модулю скоростью. Можно ли считать обращение спутника вокруг Земли равномерным движением? |
ГРУППА 3 Задание 1 Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 1500 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2
Задание 3 ИСЗ движется по круговой орбите с постоянной по модулю скоростью. Можно ли считать обращение спутника вокруг Земли равноускоренным движением? |
ГРУППА 4 Задание 1 Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 2000 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2
Задание 3 От каких физических величин зависит скорость, с которой ИСЗ вращаются по круговой орбите? А от каких не зависит? |
ГРУППА 5 Задание 1 Решите задачу. Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 2500 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2
Задание 3 Можно ли вывести ИСЗ на такую орбиту, чтобы он завис над какой-нибудь точкой земного шара? |
ГРУППА 6 Задание 1 Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 3000 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Задание 2
Задание 3 Можно ли считать обращение спутника вокруг Земли свободным падением? |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Вселенная нас окружает, размерами своими поражает. Нет ей ни конца, ни края, но физики законы постигая, мы сможем дотянуться и до звезд, ведь стоит лишь ответить на вопрос: С какой нам скоростью лететь туда, чтобы планету покинуть навсегда?
«Брошенный камень отклонится под действием силы тяжести от прямолинейного пути и, описав кривую траекторию, упадет, наконец, на Землю. Если его бросить с большей скоростью, то он упадет дальше». И. Ньютон.
Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость (круговая) – это минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно стало ИСЗ.
Задачи 1. Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 500 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. 2. Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 1000 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. 3. Вычислите скорость, которую необходимо сообщить телу на высоте 1500 км от поверхности Земли, чтобы оно стало искусственным спутником Земли.
ЭЛЛИПС ПАРАБОЛА Зависимость формы орбиты от начальной скорости ГИПЕРБОЛА Космические скорости: υ ≈ 7,9 км/с 7,9 км/с < υ < 11,1 км/с υ ≈ 11,1 км/с υ ≈ 11,2 км/с υ ≈ 12,0 км/с
Ньютон Исаак (1643 – 1727) – великий английский ученый, сформулировавший законы классической механики и открывший закон всемирного тяготения.
Циолковский Константин Эдуардович (1857 – 1935) – основоположник теории многоступенчатых ракет.
Королёв Сергей Павлович (1907 —1966) — создатель советского стратегического ракетного оружия средней и межконтинентальной дальности и основоположник практической космонавтики.
Гага́рин Ю́рий Алексе́евич (1934 - 1968) — первый человек, совершивший полёт в космос 12 апреля 1961 года на космическом корабле «Восток».
КОСМИЧЕСКАЯ ЛЕСТНИЦА Вопросы : 1.Основоположник космонавтики. Ц И О Л К О В С К И Й 2. Траектория ИСЗ, движущегося с первой космической скоростью. О К Р У Ж Н О С Т Ь 3. Космонавт по-американски. А С Т Р О Н А В Т 4. Космодром в Казахстане. Б А Й К О Н У Р 5. Главный конструктор космических кораблей. К О Р О Л Е В 6. Ученый, первым рассчитавший первую космическую скорость. Н Ь Ю Т О Н 7. Первая собака, отправившаяся в космос. Л А Й К А 8. Название первого ИСЗ. Л У Н А
Счастливого пути !
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Конкурсный урок физики по теме "Искусственные спутники Земли"
Представлен конспект урока физики в 9 классеТема: « Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость».Цели урока: изучить движение тел в гравитационном п...
Урок-презентация "Искусственные спутники земли"
Тип урока: комбинированный с элементами Информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).Задачи урока:образовательная: знать условия, при которых тело может стать искусственным спутником Земли; уметь р...
Презентация к уроку физики в 9 классе по теме "Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость"
Презентация к уроку по теме "Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость, 9 класс. Цели показа презентации: познакомить учащихся с успехами в освоении космического пространства, ра...
Тема урока: «Луна – естественный спутник Земли»
Цель урока: создать условия для развития самостоятельности, творческого мышления в процессе получения, восприятия и усвоения информации. Задачи урока:Образовательные: изучение особенностей ...
Разработка урока физики в 9 классе. Тема: « Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость».
Разработка урока физики в 9 классе. Тема: « Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость»....
Урок по физике для 9 класса по теме: "Искусственные спутники Земли."
Данный урок благодаря активной работе в группах формирует компетентности учащихся в сфере самостоятельной деятельности, развивает навыки работы и обсуждения в группах, адекватного восприятия мнения ок...
Конспект урока "Движение искусственных спутников Земли"
Цель урока: изучить физические основы запусков искусственных спутников Земли.Задачи урока:Образовательные: изучить движение тел в гравитационном поле Земли; вывести формулу первой космической с...