Урок проводится в форме нескольких конкурсов между двумя командами: «мореплавателями»

Тема урока Плавание судов. Воздухоплавание

Урок проводится в форме нескольких конкурсов между двумя командами: «МОРЕПЛАВАТЕЛЯМИ» и «ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЯМИ». Каждая из команд делится на три группы – теоретиков, историков и экспериментаторов — и заранее (за две недели до уро­ка) получает задания: «Мореплаватели» — по теме «Плавание судов», «Воздухоплаватели» — по теме «Воздухоплавание». Груп­па теоретиков должна кратко и доходчиво изложить соответст­вующий материал из учебника, объяснить решение одной зада­чи по теме; группа историков — подготовить сообщение о су­дах различного назначения или о воздухоплавательных аппа­ратах; группа экспериментаторов — экспериментальное зада­ние и задачу.

При подготовке задания можно консультироваться с учите­лем и использовать дополнительную литературу.

Урок начинается со слов учителя: «Ребята, нам известно о действии жидкости и газа на погруженное в них тело, мы изу­чили условия плавания тел. Тему сегодняшнего урока мы узна­ем, решив кроссворд».




По горизонтали: 1. Единица давления. 2. Единица массы. 3. Крат­ная единица массы. 4. Единица площади. 5. Единица времени. 6. Едини­ца силы. 7. Единица объема. 8. Единица длины.


Ответы: 1. Паскаль. 2. Килограмм. 3. Тонна. 4. Квадратный

метр. 5. Час. 6. Ньютон. 7. Литр. 8. Метр.


Представители обеих команд выходят к доске и решают свои кроссворды, которые заранее расчерчены на доске отдельно для каждой команды. По вертикали в выделенном столбике учащие­ся читают слово плавание. Команда, решившая кроссворд пер­вой, получает право первой начинать каждый конкурс.


1. Конкурс «Полетное повторение».

Учащимся предлагается ответить на вопросы (с обосновани­ем ответа):

1. Как рассчитать силу, действующую на тело, погруженное в жидкость или газ?

2. По какой формуле вычисляется сила тяжести?

3. При каком условии тело тонет?

4. При каком условии тело всплывает?

5. При каком условии тело плавает внутри жидкости?

6. Есть ли различие в вычислении архимедовой силы, дейст­вующей на тело при полном и при частичном погружении в жидкость?


2. Конкурс теоретиков

«Мореплаватели» излагают содержание § 51 «Плавание су­дов» из учебника (объяснение причины плавания судов, введе­ние понятий: осадка, ватерлиния, водоизмещение, грузоподемность) и объясняют решение задачи № 3 из упражнения №34.

«Воздухоплаватели» излагают содержание § 52 «Воздухопла­вание» (физические основы полета воздушных шаров, напол­няемых нагретым воздухом, водородом, гелием), вводят поня­тие подъемной силы на примере, который оформляется как за­дача.


3. Конкурс историков

Каждая команда представляет свой рассказ, сопровождая его иллюстрациями.


«МОРЕПЛАВАТЕЛИ»: судно — это сложное инженерное со­оружение, способное передвигаться по воде (обычные надвод­ные суда), под водой (подводные суда) или над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке).

Первым средством передвижения людей по воде были об­ломки деревьев, потом появились плот, челн — бревно с вы­долбленной сердцевиной. Постепенно люди научились улуч­шать мореходные качества судов, строить их из отдельных час­тей — каркаса и обшивки.

Первоначально на челнах и плотах передвигались с помо­щью шестов и весел. Затем, примерно за 3000 лет до н.э. поя­вился парус — на судах в Средиземном море. В XIX в. самые быстроходные парусники — трех- и четырехмачтовые клиперы — перевозили чай из Китая, шерсть из Австралии в Европу и Америку со скоростью 30 км/ч. Рекорд скорости клипера «Катти Сарк» (39 км/ч) не побит до сих пор ни одним из парус­ных судов.

Со временем паруса были заменены паровыми машинами. Первый речной пароход «Клермонт» был построен в США в 1807 г. по проекту Роберта Фултона, а первый морской появился в Рос­сии в 1815 г. Судовой паровой котел с высокой трубой топили дровами. В 1903 г. на Волге построили первое в мире дизельное судно — танкер «Вандал».

С развитием атомной энергетики появились установки, вы­рабатывающие пар на тепле, выделяемом в ядерном реакторе. Первое гражданское судно на ядерном топливе — атомный ле­докол «Ленин» работает в Арктике с 1959 г.

Самоходное судно приводится в движение с помощью дви­жителя (паруса, винта, колес). Корпус судна состоит как бы из скелета (его называют набором), к которому прикрепляются на­ружная обшивка, палуба и другие части. Наружную обшивку изгибают так, чтобы очертания корпуса были плавными и не возникало большого сопротивления движению. На крупных судах устраивают двойное дно, суда некоторых типов имеют и двойные борта. Подпалубные пространства (трюмы) и межпалубные помещения (твиндеки) используют для размещения гру­за. Запасы жидкого топлива и пресной воды хранятся в цистер­нах, называемых танками.


«ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛИ»: тысячи лет человек мечтал о по­лете над облаками. Но сила тяжести прочно привязывала его к земле. Впервые оторваться от нее удалось с помощью теплого воздуха. Братья Жозеф и Этьен Монгольфье во Франции летом 1783 г. соорудили воздушный шар и, надув его теплым воздухом, отправили в полет. Первыми пассажирами были баран и петух. Убедившись, что полеты безопасны, на монгольфьерах — так стали называть эти шары — стали летать и люди. Первый полет в ноябре 1783 совершили французы Пилатр де Розье и д'Арланд. Монгольфьеры использовались для развлекательных поле­тов: как только в них остывал воздух, они быстро опускались. Для военных и научных целей стали использоваться воздуш­ные шары, надуваемые водородом и гелием.

На таком шаре совершил полет русский ученый Д.И. Мен­делеев для наблюдения солнечного затмения в 1887 г.

В наше время все летательные аппараты легче воздуха назы­вают аэростатами. В 30-е гг. нашего столетия было построено несколько высотных аэростатов для исследования верхних сло­ев атмосферы — стратостатов. Гондола стратостата делалась герметичной, чтобы люди на большой высоте не страдали от не­достатка кислорода. Стратостаты достигали высоты свыше 20 км.

Аэростат летит туда, куда его гонит поток воздуха. На смену аэростатам появились управляемые аэростаты — дирижабли, а потом и летательные аппараты тяжелее воздуха — самолеты и вертолеты. Во время первой и второй мировых войн в армиях многих стран появились аэростаты, связанные с землей проч­ным тросом. Они использовались в качестве подвижных наблю­дательных пунктов, для подвески радиоантенн, в качестве воз­душных заграждений против самолетов противника.

Современные воздушные шары используются в спортивных целях, а дирижабли — для аэрофотосъемок.

Авиаконструкторы создали гидросамолет, способный взле­тать с водной поверхности и успешно приводняться. Разрабо­тан и совершенствуется летательный аппарат, представляющий собой гибрид воздушного шара, самолета и вертолета.


4. Конкурс смекалистых Вопросы для «Мореплавателей»:

1. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спус­кается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъ­ема воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 ч. Получит ли он верный результат?

Ответ: положение корабля относительно поверхности воды не изменяется. Поэтому ученик правильного ответа не получит,

2. Почему надувная лодка имеет малую осадку?

Ответ: плотность воздуха, которым она надута, во много раз меньше плотности воды, а вес стенок лодки невелик.

Вопросы для «Воздухоплавателей»:

1. Дирижабль наполняют легким газом. Не лучше ли было бы из него выкачать воздух?

Ответ: выкачивать воздух из оболочки нельзя, так как ог­ромная сила атмосферного давления легко раздавит сравнитель­но непрочную оболочку дирижабля.

2. Почему подъемная сила стратостата зависит от времени суток и днем является наибольшей?

Ответ: солнечные лучи нагревают газ в стратостате, поэто­му увеличиваются его объем и подъемная сила.

5. Конкурс «Экологический»

Задание 1. Охарактеризовать экологическую ситуацию, соз­даваемую в результате эксплуатации водных и воздушных транс­портных средств.

2. Предложить альтернативные транспортные средства.

«МОРЕПЛАВАТЕЛИ»: водные транспортные средства за­грязняют воду. Нефть, попавшая в море из двигателей или из танкеров, всплывает и растекается по поверхности, в результа­те на воде образуется пленка, резко уменьшающая газообмен между водой и атмосферой и тем самым нарушающая нормаль­ную жизнь планктона, рыб и других обитателей моря. Таким образом, экологическая обстановка ухудшается. Экологически безвредными транспортными средствами являются плоты и па­русные суда.

«ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛИ»: воздушный транспорт загрязня­ет воздух, создает шум, расходует кислород атмосферы и топли­во. Тем самым экологическая обстановка также ухудшается. Эко­логически безвредными транспортными средствами являются аэ­ростаты и дирижабли.

6. Конкурс экспериментаторов

«Мореплаватели» изготовили самодельный ареометр по опи­санию в учебнике (задание 21) и демонстрируют его примене­ние для измерения плотности жидкости. Затем задают вопрос: «Можно ли пользоваться земными ареометрами на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле?»

Ответ: да, так как в шесть раз уменьшится и вес вытеснен­ной воды.

«Воздухоплаватели» демонстрируют действие выталкиваю­щей силы на бумажный колпак: колпак уравновешивают гирь­кой, которая подвешена на нити, перекинутой через блок, по­сле чего под него подносят зажженную спиртовку. Затем пред­лагают вопрос: «Внутрь кабины высотного аэростата Пикара необходимо было ввести конец веревки от клапана. Как следу­ет устроить этот ввод, если воздух из кабины не должен выпус­каться наружу, в разреженную среду?»

Ответ: для ввода клапанной веревки в герметично закры­тую гондолу высотного аэростата профессор Пикар придумал следующее простое приспособление. Внутри кабины устроена сифонная трубка, длинное колено которой сообщается с наруж­ными пространством. В трубку налита ртуть. Так как давление внутри кабины не может превышать наружное больше, чем на 760 мм рт.ст. то соответственно разность уровней в обоих коле­нах не превышает 760 мм, т.е. длина трубки не более 1 м. Через ртуть проводят клапанную веревку, за которую можно тянуть, не опасаясь выпустить воздух из гондолы: канал, по которому она скользит, все время закупорен ртутью.

7. Конкурс любознательных

Учащиеся обеих команд знакомят друг друга с книгами и жур­налами, которые они читали, готовясь к уроку.

Жюри подводит итоги после каждого конкурса, учитывая ил­люстративный материал, который команды подготовили сами, правильность ответов.

Команда победителей получает оценку «отлично».


Вернуться в титульный лист школы

209