...
Конспект уроку (10 клас) Штучні супутники Землі. Розвиток космонавтики. PDF Печать E-mail

Конспект уроку (10 клас) Штучні супутники Землі. Розвиток космонавтики.
Мета уроку: навчити учнів розраховувати орбітальну швидкість супутників та познайомити з історією розвитку космонавтики. Розвивати образне та критичне мис¬лення, творчу уяву. Виховувати почуття відповідальності, праце¬любність, са-мостійність, уважність.
Обладнання: плакат, підручник
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Орієнтовний план проведення уроку
І. Організаційна частина (2 хв)
ІІ. Повторення вивченого матеріалу й набутих знань і умінь (5 хв)
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності (2 хв)
IV. Оголошення теми й мети уроку (2 хв)
V. Вивчення нового матеріалу (30 хв)
VI. Закріплення вивченого матеріалу (4 хв)
Хід уроку
І. Організаційна частина
• Перевірка присутніх.
• Призначення чергових.
ІІ. Актуалізація опорних знань учнів
1. Наведіть приклади рухів, під час яких вага тіла дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло.
2. Наведіть приклади рухів, під час яких вага тіла менша за силу тяжіння, що діє на нього (більша за силу тяжіння, що діє на нього).
3. Чому ми не помічаємо притягання між тілами, що оточують нас?
4. У яких випадках можна застосовувати формулу
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності
Серед праць І. Ньютона, присвячених відкриттю закону всесвітнього тяжін-ня, можна знайти рисунок, приведений нижче. Що він означає? Уявіть, що ви сто-їте на краю прямовисної скелі, біля вас – гармата й кілька ядер. Якщо просто зі-штовхнути ядро зі скелі, воно падатиме вниз по прямій, а якщо випустити ядро з гармати в напрямку горизонту, то воно падатиме по параболі. А як буде рухатись ядро, якщо весь час збільшувати його початкову швидкість?
IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку
Учитель записує на дошці тему уроку, повідомляє навчальну мету та визна-чає такі завдання уроку:

V. Вивчення нового матеріалу
Перша і друга космічні швидкості
Запуски штучних супутників Землі й космічних кораблів нара¬зі стали звич-ними. За допомогою супутників, перший з яких було запущено ще 4 жовтня 1957 року, розв’язується безліч наукових і народногосподарських задач.
Як же здійснюються запуски штучних супутників і космічних кораблів? На це запитання можна відповісти, застосовуючи закони динаміки. Міркуватимемо так, як міркував І. Ньютон. Уявімо собі, що на дуже високій горі встановили ве-личезну гармату і стріляють з неї в горизонтальному напрямку. Чим більша шви-дкість снаряда, тим далі він полетить. І якщо швидкість снаряда буде достатньо ве¬ликою, він облетить всю Землю по коловій орбіті, тобто стане штуч¬ним супут-ником Землі. Снаряди A і B падають на Землю (див. рис.). Снаряд C виходить на колову орбіту, D — на еліптичну. Снаряд E летить у відкритий космос.

Швидкість, яку потрібно надати супутнику, щоб він рухався навколоземною орбітою (на висоті, незначній порівняно з радіусом Землі), називають першою ко-смічною швидкістю і позначають υ1. Обчислимо цю швидкість. Поблизу поверхні Землі на супутник діє сила тяжіння F=mg, де m — маса супутника. Ця сила надає супутнику прискорення   , оскільки радіус орбіти можна вважати та-ким, що приблизно дорівнює радіусу Землі. Відповідно до другого закону Ньюто-на, F=maдоц, тому  . Звідси ви¬пливає, що перша космічна швидкість до-рівнює:             

Рухаючись із першою космічною швидкістю, тіло не впаде на Землю, але ця швидкість мала для того, щоб віддалити тіло на таку відстань, на якій притягання Землі перестане відігравати істотну роль.
Щоб тіло змогло залишити Землю і перетворитися на штучну планету — супутник Сонця, йому потрібно надати так званої другої космічної швидкості. Вона дорівнює:         
За цієї швидкості тіло виходить за межі земного притягання.
Другу космічну швидкість уперше було досягнуто під час за¬пуску першої ракети в бік Місяця 2 січня 1959 року.
Третя космічна швидкість — це швидкість, необхідна для того, щоб тіло мо-гло залишити межі Сонячної системи й вилетіти в Га¬лактику.
Розрахунок орбітальної швидкості супутників
Розрахуємо орбітальну швидкість супутника під час руху по коловій орбіті на висоті h над Землею.
З одного боку, на супутник діє сила:     
З іншого боку, відповідно до другого закону Ньютона: F=ma звідки:

Звідси випливає, що супутник рухається коловою орбітою на висоті h над поверхнею Землі зі швидкістю

Слід відзначити, що швидкість супутника зменшується з висо¬тою: на висо-ких орбітах вона менша, ніж на низьких.

Повну версію уроків можна отримати по замовленню! Звертайтесь!

 

Яндекс.Метрика >