Конспект урока физики Лабораторная работа №1: Исследование зависимости дальности полета от угла бросания (10 класс)
Четверть I Неделя 3 День 19.09.2014 Урок 7
Тема урока: Лабораторная работа №1: Исследование зависимости дальности полета от угла бросания.
Цель:
Исследование зависимости дальности полёта тела от угла бросания. Развитие речи; интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием современных информационных технологий; формирование умения воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной и символьной формах; освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем.Результат обучения для ученика А: Учащиеся будут знать:
– качественную зависимость дальности l полета тела от угла его вылета; – форму баллистической траектории (в отсутствие сопротивления воздуха); – баллистическое движение, есть результат сложения двух прямолинейных движений: равномерного по горизонтальной оси и равнопеременного по вертикальной оси; – вертикальная компонента скорости в верхней точке траектории равна нулю;– время подъема до верхней точки траектории равно времени падения; – уметь приводить примеры баллистического движения.
– формулы для расчета основных параметров этого движения (дальность, время полёта, высоту подъёма);– уметь решать задачи с использованием названных формул.
Результат обучения для ученика Б: Учащиеся будут знать:
– качественную зависимость дальности l полета тела от угла его вылета; – форму баллистической траектории (в отсутствие сопротивления воздуха); – баллистическое движение, есть результат сложения двух прямолинейных движений: равномерного по горизонтальной оси и равнопеременного по вертикальной оси; – вертикальная компонента скорости в верхней точке траектории равна нулю;– время подъема до верхней точки траектории равно времени падения; – уметь приводить примеры баллистического движения.
Результат обучения для ученика В: Учащиеся будут знать:
– форму баллистической траектории (в отсутствие сопротивления воздуха);
– вертикальная компонента скорости в верхней точке траектории равна нулю;– время подъема до верхней точки траектории равно времени падения; – уметь приводить примеры баллистического движения.
Основные ключевые идеи:
Баллистическое движение, траектория баллистического движения, формулы для расчета дальности и высоты полета, времени движения для тела, брошенного под углом к горизонту в поле тяготения, при отсутствии сил сопротивления.
Вид деятельности Время Деятельность учителя Деятельность ученика
Вводно-мотивационный этап
5 мин
Организует учебный диалог, используя презентацию и видеофрагменты
Слайд 2. На экран проецируется видеоряд: полёт футбольного мяча, ядро легкоатлета, реактивного снаряда.
- Как вы думаете, что объединяет показанные фрагменты?
- Пули, снаряды, мячи при полете движутся по так называемой баллистической траектории. Её расчёт имеет практическое значение в военном деле для определения траектории снаряда, в спорте для расчёта максимальных высоты и дальности полета, для движения тел в атмосфере.
Слайд 3. Раздел механики, изучающий движение тел в поле силы тяжести земли называется баллистикой (от греч. слова ballo - бросаю).
Изучение особенностей такого движения началось довольно давно, еще в 16 веке, и было связано с появлением артиллерийских орудий. Законы полетов метательных снарядов не привлекали особого внимания ученых до тех пор, пока не были созданы орудия, посылающие снаряд через холмы и деревья.
Появление баллистики стимулировали исследования Галилео Галилея (1564-1642) – итальянского физика, механика, астронома, философа и математика, оказавшего значительное влияние на науку своего времени.
Огромное значение в годы второй мировой войны имело создание реактивного миномета "БМ-13", более известного под названием "Катюша". Вы знаете, что применение "Катюш" решило исход многих сражений.
Слайд 4. Видеофрагмент «Катюша».
Слайд 5. И сегодня нельзя недооценивать работу ученых в этой области. Ракета, проходящая часть пути как свободно брошенное тело, называется баллистической. Перед вами боевая машина «Смерч», наземные ракетные комплексы ближнего действия «Патриот» и «Искандер», ракетный комплекс с межконтинентальной баллистической ракетой «Тополь – М», имеющий прицельную дальность полёта до 10 000 км и радиус попадания около 200 м. С 2004 проводятся запуски межконтинентальной баллистической
ракеты «Булава» с атомной подводной лодки «Юрий Долгорукий». А в стадии проекта новая более мощная (в 2 раза) ракета «Лайнер».
Сегодня вам предстоит стать учеными естествоиспытателями и решить вопрос лабораторной работы. Предлагаю разделиться на 2 конструкторских бюро.
Чтобы вам было легче выполнить лабораторную работу давайте вспомним, чем мы занимались на уроках физики при рассмотрении этого вопроса.
- Все тела движутся под действием силы тяжести по одинаковой траектории.
Деление на группы по желанию
Этап актуализации знаний 5-7 мин
15-13 мин Организует фронтальный опрос между группами (выявляет лидеров)
- Что изучает баллистика?
- Какая идеализированная модель используется для описания баллистического движения?
-Каков характер движения тела при баллистическом движении по горизонтали?
- Каков характер движения тела при баллистическом движении по вертикали?
- Что является баллистической траекторией (без учёта сопротивления воздуха, с учётом)?
Учитель формулирует исследовательскую задачу:
Описание задачи (полет барона Мюнхгаузена на пушечном ядре)
Некий господин Р. Э. Распе утверждает, что барон Мюнхгаузен использовал пушечное ядро в качестве транспортного средства. Однако многие подвергают это сомнению и попросту не верят в возможность существования такого факта. Необходимо провести исследование, насколько этот факт достоверен, т.е. подтвердить или опровергнуть следующие гипотезы:
1. Действительно ли существует возможность использования пушечного ядра для полета на облако или для полета в соседнее государство?
2. Если же барон летал на облако (облако находится в 600 м от поверхности Земли-1 группа) или в соседнее государство (расстояние до границы примерно 5000 м – 2 группа), то при каких условиях? Отвечают на вопросы кратко, конкретно
- Тело рассматривается как материальная точка, движение рассматривается вблизи поверхности Земли, поэтому кривизна поверхности Земли не учитывается, сопротивление воздуха также не учитывается
Выводы:
1. Графиком движения тела, брошенного под углом к горизонту, является парабола
2. Время подъёма равно времени падения
3. Скорость минимальна в точке максимального подъема и равна v= v0cosa
4. Дальность полета максимальна при угле бросания 450
5. С учетом сопротивления – траектория не парабола, время падения не равняется времени подъема, дальность полета максимальна при угле бросания 300-400.
Решают задачу, определяют начальную скорость и угол бросания ядра, защита проектов.
Основная часть
Выполнение лабораторной работы
15 мин
Ставит исследовательскую задачу Критерием истины является практика. Это в полной мере касается физики как экспериментальной науки.
Для проведения данной лабораторной работы необходим баллистический пистолет, которого нет в наличии в школе. Вам предлагается другой набор инструментов, с помощью которого вы должны достигнуть цели лабораторной работы. Для лучшей и продуктивной работы вам предлагается объединить усилия двух конструкторских бюро. Самостоятельно планируют эксперимент, собирают установку, снимают показания для таблицы. Обрабатывают результаты и отвечают на контрольные вопросы
Контрольные вопросы.
При каком угле вылета дальности шарика наибольшая?
При каких углах вылета дальность полёта приблизительно одинакова и чему равна сумма этих углов? Как это согласуется с формулой, определяющей дальность полёта?
Заключительная часть
5 мин
Какова практическая направленность изучаемого материала?
Разъяснение д/з
при выведении космического корабля на орбиту и при стыковке космических кораблей, конструкторам нужно рассчитывать расчетную траекторию.
в военном деле при стрельбе из любого вида оружия нужно не только знать траекторию движения, но и учитывать сопротивление воздуха, которое изменяет эту траекторию.
на уроках физкультуры тоже применяются знания, полученные на уроках физики: при метании диска, при бросании гранаты, во время игры в баскетбол.
Ресурсы: Учебник физики 10 класс ЕМН, Мектеп 2014, Б. Кронгарт, В. Кем, Н. КойшыбаевПрезентация к уроку
Видеофрагмент «Катюша»
Листы с описанием лабораторной работы
Домашнее задание:
Всем повторить параграфы 1.3 – 1.6, формулы, ОК
По желанию решить задачи
Задача 1.
Мяч, брошенный под углом к горизонту, упал на землю в 10 м от броска. Чему равна его скорость через 1с после броска, если она направлена горизонтально?
Ответ: скорость через 1с после броска равна 5 м/с.
Задача 2.
Мяч, брошенный под углом к горизонту, упал на землю в 20 м от броска. Сколько прошло времени от броска до того момента, горизонтально направленная скорость стала равна 10 м/с?
Ответ: 1с