7


  • Учителю
  • Занятие элективного курса Применение уравнения Бернулли

Занятие элективного курса Применение уравнения Бернулли

Автор публикации:
Дата публикации:
Краткое описание:
предварительный просмотр материала

Применение уравнения Бернулли. Подъемная сила крыла

Занятие элективного курса в 10 классе

физико-математического профиля

Цели и задачи:

Закрепить знания о закономерностях движения жидкости (газа).

Изучить принципы работы устройств, в которых используется закон Бернулли. Ввести понятие подъемной силы крыла самолета

Развивать умения применять знания для объяснения природных явлений, принципов работы некоторых технических устройств. Развивать аналитическое и конструкторское мышление.

Воспитывать культуру коллективного труда. Формировать готовить к осознанному выбору профессии



В кабинете заранее расставляем парты таким образом, чтобы обеспечить места для работы групп.

На партах раскладываем приборы и материалы для проведения опытов, карточки с заданиями для каждой группы.

До начала урока предлагаем учащимся объединиться в группы по 4 человека.



I. Вступительное слово учителя.

«Кто изведал непостижимое страстное самозабвение полета, тот заново перечитал историю человечества»

«Полет приобщает человека к вечным вопросам»

Антуан де Сент-Экзюпери «Планета людей»

Человек издавна пытался подняться в небо, взлететь над Землей как птица.

Сегодня мы попытаемся выяснить, какие принципы лежат в основе полета.

Для этого необходимо повторить закономерности движения жидкостей и газов.

II. Фронтальный опрос: (актуализация опорных знаний)

  1. Как называется раздел механики, который изучает движение жидкости и газа?

  2. Почему важно знать особенности движения жидкостей и газов?

Слайд с уравнением Бернулли:

p1 + ρgh1 + ρv12/2 = p2 + ρgh2 + ρv22/2

4. В каком сечении трубы скорость течения больше? Почему?

5. Как связано давление в жидкости со скоростью ее течения?

6. Можно ли применять уравнение Бернулли для газов? При каких условиях?

Объявляем тему и цель занятия. Тема на экране.

III. Работа в группах

Цель работы: используя знания уравнения Бернулли, объяснить некоторые опыты и принципы работы некоторых технических устройств. Обязательно регламентируем время работы над опытами и вопросами, время для ответов и демонстраций.

Приведем примеры некоторых опытов и вопросов, которые можно предложить для обсуждения в группах. Можно подготовить одного консультанта из числа учащихся либо воспользоваться помощью лаборанта при выполнении опытов.

Опыт № 1. Для опыта используйте стеклянную воронку и по ее размерам бумажный конус. Вложите конус в воронку. Продувайте воздух через трубку воронки. Вы ждете, что конус вылетит из воронки? Ничего подобного! Почему?

Опыт № 2. Поместите шарик для пинг-понга в струю воздуха от фена. Почему шарик парит в струе воздуха?

Опыт № 3. Объясните, используя схему, принцип работы пульверизатора?

Занятие элективного курса Применение уравнения Бернулли



Опыт № 4. Объясните принцип работы водоструйного насоса.

Занятие элективного курса Применение уравнения Бернулли

Опыт № 5. Объясните по схеме, как получают бензиново-воздушную смесь в двигателе внутреннего сгорания.

Занятие элективного курса Применение уравнения Бернулли

Учащиеся демонстрируют опыты и объясняют работу технических устройств на основе знаний закона Бернулли. Схемы всех устройств вынесены на экран.

После выступления представителей всех групп подводим итоги, оцениваем работу каждой группы.



Вывод: Там, где скорость газа больше, давление - меньше, в результате возникает перепад давлений, следовательно, появляется сила давления.



IV. Изложение нового материала

Предлагаем учащимся фронтальный эксперимент: Возьмите в руку лист бумаги и подуйте на него. Почему лист поднимается вверх?

Ученики объясняют причину подъема листа возникновением перепада давлений над листом и под листом.

Введем определение подъемной силы крыла:

Равнодействующая сил давления над крылом и под ним называется подъемной силой крыла. Эта сила направлена вверх.

Именно эта сила поднимает тяжелый самолет в воздух.

Демонстрация видеоклипа «Взлет самолета» на экране.

Проблема: как же создается перепад давлений при взлете самолета?

Переходим к изложению нового материала о возникновении подъемной силы крыла самолета при обтекании его воздушным потоком.



Занятие элективного курса Применение уравнения Бернулли



Проведем приближенный расчет этой силы.

Учащиеся самостоятельно проводят вывод формулы для расчета подъемной силы крыла самолета, используя уравнение Бернулли.

Слайд:

p1 + ρv12/2 = p2 + ρv22/2

v1= v - u скорость воздушного потока под крылом

v2 = v + u скорость потока над крылом

p1 и p2 давление под крылом и над крылом

Проводим проверку, сравнивая результаты расчетов учащихся со слайдом на доске:

Слайд:

Δp = 2ρυu

F = ΔpS

F = 2ρυuS



Подводим итог: От каких параметров зависит подъемная сила крыла самолета?

Учащиеся делают вывод:

Подъемная сила крыла определяется скоростью движения самолета, скоростью обтекания воздухом крыла, плотностью воздуха на данной высоте и площадью крыльев самолета.

V. Закрепление: (Мозговой штурм)

1. Какие реальные параметры мы не учли при расчете подъемной силы крыла?

Как они влияют на величину подъемной силы крыла самолета?

(скорость и направление ветра, сопротивление воздуха, зависимость плотности воздуха от температуры и т.д.)

2. Предложите способы увеличения подъемной силы крыла самолета.

(увеличить площадь крыльев, увеличить скорость разбега, уменьшить массу самолета и т.д.)

Итак, мы убедились, что построить самолет и поднять его в воздух является сложной инженерной задачей, которая требует совместной работы специалистов из разных отраслей науки.

На следующем занятии мы с вами будем решать расчетные задачи на применение уравнения Бернулли и расчет подъемной силы крыла.



Домашнее задание: учебник Г.Я.Мякишев, А.З.Синяков «Физика 10» т. «Механика» § 9.12, 9.14



Для тех, кто захочет связать свою будущую профессию с авиацией приводим список ВУЗов России, в которых готовят специалистов для авиации.



Завершаем урок слайдом: «Я бы в летчики пошел. Пусть меня научат»

Перечисление ВУЗов России с авиационной направленностью.



 
 
X

Чтобы скачать данный файл, порекомендуйте его своим друзьям в любой соц. сети.

После этого кнопка ЗАГРУЗКИ станет активной!

Кнопки рекомендации:

загрузить материал