загрузка...


ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ФИЗИКЕ 7 класс

Давление твердых тел, жидкостей и газов

 

Урок 51. Воздухоплавание

 

Цель урока: рассмотреть физические основы воздухоплавания и историю развития полетов.

Оборудование: рычажные весы; набор грузов; воздушный шарик; сосуд со сжатым воздухом.

Демонстрации:

1. Подъем в воздухе мыльных пузырей, наполненных водородом.

2. Опыт по рис. 147-148 учебника.

Ход урока

I. Повторение изученного. Проверка домашнего задания

Повторение изученного на прошлом уроке материала можно провести, заслушав несколько сообщений по различным вопросам, связанным с плаванием судов.

Обычно ученики достаточно много знают об истории развития флота, читают различную фантастическую литературу, с интересом наблюдают за движением морских судов в повседневной жизни. Это развивает и усиливает интерес ребят к физике.

 

II. Демонстрация опытов

1. Изложение материала удобно начать с показа опыта, который описан в учебнике (см. рис. 147-148).

Нарушение равновесия весов связано с появлением выталкивающей силы при росте объеме шарика.

2. При постановке опыта по подъему мыльных пузырей следует использовать имеющийся в школьной лаборатории аппарат Киппа.

 

III. Изучение нового материала

Подъемную силу шара можно найти по известной формуле:

Если эта сила станет больше силы тяжести, действующей на тело, то оно поднимается, оторвавшись от земли. На этом и основан принцип воздухоплавания.

Летательные аппараты, которые реализуют этот принцип, называются аэростатами. Они бывают управляемые, неуправляемые и привязные.

Неуправляемые аэростаты свободно перемешаются по воздуху и имеют форму шара. Это — воздушные шары.

Управляемые аэростаты — дирижабли, имеют двигатель и воздушные винты. Они могут перемещаться по заданному маршруту.

Привязные аэростаты при помощи тороса фиксируются над данной точкой земной поверхности.

Согласно формуле (1) аэростат будет подниматься вверх, если плотность воздуха или газа внутри него меньше плотности воздуха за оболочкой.

Далее, рассказывая об истории развития воздухоплавания, нужно отметить основные вехи от первых попыток подъема на шарах до последнего времени.

Особая роль в развитии этого направления принадлежит братьям Монгольфье, которые в 1783 году подняли шар, заполненный горячим воздухом.

Говоря о подъемной силе воздушного шара, понимают разность между архимедовой силой, действующей на шар и силой тяжести шара с газом.

или:

где ρв— плотность воздуха в атмосфере;

ρт — плотность газа внутри шара.

Ясно, что чем меньше плотность газа внутри шара, тем больше подъемная сила. Лучшими, в этом смысле газами являются водород и гелий — самые легкие газы. Правда, сейчас, в целях безопасности обычно используют воздух, который нагревают при помощи газовых горелок.

В XIX и начале XX веков воздушные шары использовали лишь в развлекательных целях. Затем их стали использовать для изучения свойств атмосферы, для транспортировки грузов. Если на моделях воздушных шаров начала века и даже до середины прошлого столетия высоту подъема регулировали при помощи балласта, то на современных шарах это делают, меняя температуру воздуха в шаре.

Есть специальные воздушные шары, которые могут подниматься на высоту до 30 километров. Они называются стратостатами. Именно на них в 30-ые годы XX века русские исследователи покорили этот рубеж высоты.

Воздушные шары применили для зондирования атмосферы Венеры. Они были доставлены туда советскими автоматическими станциями Вега-1 и Вега-2.

Решение задач. №№ 652, 657, 658.

 

 

Домашнее задание

§ 52, 659, 660.

Экспериментальное задание. Используя бытовые пружинные весы, кастрюлю с водой и кусок хозяйственного мыла, определите архимедову силу, действующую на кусок мыла. Определите объем куска мыла, рассчитайте его плотность и сравните с плотностью воды.






загрузка...
загрузка...
загрузка...