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.

1. При каком угле вылета дальности шарика наибольшая?

2. 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. Койшыбаев

Презентация 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