Плавание судов. Воздухоплавание (конспект урока)

Тема урока: Плавание судов. Воздухоплавание.

Цели урока: продолжить изучение условий плавания тел, рассмотреть устройство судов, ознакомить школьников с видами судов, рассмотреть физические основы воздухоплавания; развивать навыки культуры речи, развивать познавательный интерес к предмету.

Ход урока.

1. Орг. момент.

2. Вступительное слово учителя.

3. Тестирование.

4. Изучение нового материала.

Одни из самых сложных видов движения всегда окружали и окружают нас. Это ветер - перемещение масс воздуха - и течение воды. Но, даже находясь в покое, две стихии постоянно заставляли человека разгадывать загадки. Почему плавают рыбы? Отчего не падают на землю птицы? Как построить корабль, чтобы он не утонул? Можно ли сделать машину, висящую в воздухе?

И сегодня на уроке мы попытаемся ответить на эти вопросы.

1) Говоря о плавании судов, можно заметить, что необходимость в таком способе передвижения у человека была всегда.

Суда, плавающие по рекам, озёрам, морям и океанам, построены из разных материалов с различной плотностью. Корпус судов обычно делают из стальных листов. Все внутренние крепления, придающие судам прочность, также изготовляют из металлов. На постройку судов идут десятки других материалов, имеющих по сравнению с водой как большую, так и меньшую плотность.

Благодаря чему же суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы?

Мы же знаем, что тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен весу тела в воздухе. Это справедливо и для любого судна. Вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.

Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой. Наибольшая допускаемая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией (от голландского слова ватер - вода).

Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна.

Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то получим грузоподъемность этого судна. Грузоподъёмность показывает вес груза, перевозимого судном.

2) Информационная справка.

Судно.

3)С давних времен люди мечтали о возможности летать над облаками, плавать в воздушном океане, как они плавали по морю. Для воздухоплавания используют воздушные шары. Чтобы шар поднимался в воздухе, его нужно наполнить газом, имеющим плотность меньшую, чем плотность воздуха.

Это может быть, например, водород, гелий или нагретый воздух. Первые воздушные шары наполняли нагретым воздухом, применяют такие шары и сейчас в научных экспедициях, для фотографирования поверхности земли и моря, скопления животных. Удобны они тем, что температуру воздуха в них, а значит, и выталкивающую силу можно регулировать при помощи газовой горелки, расположенной под отверстием, находящимся в нижней части шара. Можно подобрать такую температуру, при которой вес шара и кабины будет равен выталкивающей силе, тогда шар повисает в воздухе и с него легко проводить наблюдения.

Воздушный шар не только поднимается сам в воздухе, но может поднять и некоторый груз: оболочку шара, кабину, людей и приборы. Для этого надо рассчитать подъёмную силу. Для удобства рассчитывают подъёмную силу, относящуюся к объёму 1 м³ газа. Например, водород объёмом 1 м³ весит при нормальном давлении 0,9 Н, тогда как воздух того же объёма (1 м³) весит 13Н. Отсюда следует, что шар объёмом 1 м³, наполненный водородом, действует в воздухе выталкивающая сила, равная весу 1 м³ воздуха, т.е. 13Н; тогда этот шар способен поднять в воздухе груз весом

13Н-0,9Н=12,1Н.

Разность между весом 1 м³ воздуха и весом такого же объёма газа называется подъёмной силой 1 м³ газа.

Следовательно, подъёмная сила 1 м³ водорода равна 12,1 Н, подъёмная же сила 1 м³ гелия равна 13 Н-1,8Н Н= 11,2 Н. Подъёмная сила водорода больше подъёмной силы гелия, но для наполнения воздушных шаров удобен гелий, так как он не горит и поэтому безопасен.

По мере поднятия шара вверх архимедова сила, действующая на него, уменьшается, так как плотность воздуха верхних слоёв атмосферы меньше, чем у поверхности Земли. Чтобы подняться выше, с шара сбрасывают специально взятый для этой цели балласт( высыпают песок из мешков) и этим облегчают шар. В конце концов воздушный шар достигает своей предельной высоты подъёма. Для спуска шара из его оболочки при помощи специального клапана выпускают часть газа.

4) Информационная справка.

Аэростат.

5) Отрывок из книги А. Нечаева «Чудеса без чудес»

«Воздушный шар».

5. Задачи по загадкам.

6. Разгадывание кроссворда.

7. Задание на дом: п.51; п. 52.

8. Подведение итогов.