9 класс. Фрагмент урока физики. Космос

Данный урок обладает серьёзным потенциалом патриотического воспитания, и обязательно должен содержать информацию о приоритетной роли России в области освоения космоса и ракетостроения.

Следует привлечь, если он имеется, региональный опыт в области освоения космоса – рассказать с опорой на открытые законные источники о градообразующем предприятии, связанном с космической промышленностью, или, возможно, кто-то из известных российских космонавтов родом из вашего региона.

В любом случае, следует подчеркнуть, что освоение космоса – всенародное дело, и качественное освоение знаний даже базовой школьной программы открывает образовательные и карьерные траектории к космосу.

Основная часть урока строится в соответствии с программным содержанием параграфа учебника и методическими рекомендациями по предмету.

В качестве заключения имеет смысл использовать образовательную викторину «Пламя в Космосе» для установления связи изученного материала и практических компетенций обучающихся.

Учитель: Тема сегодняшнего урока физики тесно связана с общемировой проблемой освоения космоса. Вы знаете, что именно наша страна первой проложила дорогу в космос. Когда произошёл первый полёт спутника? (Ответы обучающихся: Первый спутник был запущен в 1957 году, и слово «спутник» стало международным.)

Учитель: В тот же году в космос полетела собака Лайка. В 1959 году стартовала первая космическая ракета «Мечта», она навеки стала искусственным спутником Солнца. И уже в 1959 году вымпел нашей страны был выброшен на Луну. Когда произошёл первый полёт человека в космос? (Ответы обучающихся: 12 апреля 1961 года на орбиту вокруг Земли был выведен первый в мире космический корабль «Восток» с человеком на борту – старшим лейтенантом Военно-воздушных сил Юрием Алексеевичем Гагариным. Полёт продолжался 108 минут.)

Учитель: С 1961 года все школьники на вопрос: «Кем ты хочешь быть?» – отвечали: «Космонавтом!». Возник даже слоган: «Место работы – космос». Но дорога в космос не обязательно подразумевает сам полёт. Кстати, многие члены отряда космонавтов так ни разу и не побывали в космосе – до сих пор это не массовая профессия. Гораздо больше усилий требуется при проектировании и изготовлении космических летательных аппаратов, снаряжения, приборов и даже еды, той самой пресловутой «еды в тюбике». То есть космос гораздо ближе к каждому из нас, чем мы думаем. А начинается дорога прямо в классе. Это звучит уже более 60 лет, но является актуальной правдой.

Урок проходит в соответствии с учебным планом.

Учитель: Мы познакомились с некоторыми вопросами физики космоса. И говорили о космических аппаратах, использующих реактивную тягу. Солнце и звёзды что это по своей сути? (Ответы обучающихся: Раскаленные сгустки вещества.)

Учитель: Сейчас мы с вами увидим, насколько важно, изучая физику космоса, не забывать о физической сущности довольно обыденных процессов, в том числе физику горения. Кто помнит треугольник огня? (Ответы обучающихся: Для поддержания горения необходим кислород, только в этой среде возникнет огонь при наличии пожарной нагрузки, то есть того, что будет гореть. Ещё необходим источник огня.)

Учитель: А в космосе, как мы знаем, безвоздушное пространство. Или нет? (Ответы обучающихся: Космический корабль, космическая орбитальная станция – это, по сути, жилище и вид транспорта. Те помещения внутри станции, где находятся люди, наполнены обычным воздухом для дыхания космонавтов. Значит, там будет поддерживаться открытый огонь.)

Учитель: Что в таком случае может послужить источником огня? Что может гореть? Вряд ли космонавты будут запускать петарды и веселить себя бенгальскими огнями? (Ответы обучающихся: Короткое замыкание, там очень много электрооборудования.)

Учитель: Перед нами образовательная викторина «Пламя в Космосе», и в ней мы найдём ответы на наши вопросы.

Вводный кадр напоминает интересный факт. Была в своё время очень популярна песня «Танцевальный час на солнце», её написали Давид Тухманов и Сергей Кирсанов, в то время авторы многих эстрадных песен.
Пляшут никель, железо, кальций
С ускорением в тысячу раз.
Это танец протуберанцев
Все планеты глядят на вас!

Вопрос 1. Учитель: И сразу физика! Вспоминаем, какие силы воздействуют на пламя в условиях невесомости.

Вопрос 2. Учитель: Наверное, ответ понятен из контекста викторины, но факт, согласитесь, малоизвестный. И обратите внимание – не неисправность электропроводки в данном случае стала причиной пожара.

Вопрос 3. Учитель: Обратите внимание, что порошковые огнетушители не используются на космических станциях. Почему? (Ответы обучающихся: В условиях невесомости порошок не выполнит свою задачу покрыть очаг возгорания, а будет разлетаться по всей станции и сделает воздух опасным и непригодным для дыхания.)

Учитель: Но жидкость же тоже летает шариками. Поэтому и питье в космосе из чашки невозможно (Ответы обучающихся: Очевидно, пенообразователь и даёт возможность воде не летать шариками, а создавать компактную шапку из пены.)

Учитель: А чем опасен выбор американской стороной углекислоты? Это в офисах Земли считается самым безопасным способом.(Ответы обучающихся: это повлечёт насыщение воздуха углекислотой и снижение процента кислорода, что затруднит дыхание. А в масштабах нашей планеты это не создаёт концентрацию, так как офис проветривается, даже метро или подземный бункер имеют вентиляцию.)

Вопрос 4. Учитель: Вот и разгадка, почему мы говорим, что Солнце – это раскалённое вещество, но при этом говорим, что в космосе безвоздушное пространство, и горение поддерживаться не будет.

Вопрос 5. Учитель: Безусловно, все эти значения температуры критичны для даже секунды жизни человека. Но всё же давайте подумаем. Железо при температуре в 1 5000 С остается твёрдым. Его температура плавления 1 538 градусов. Температура горения обычных дров колеблется в пределах 1 000 градусов, поэтому на сталеплавильных комбинатах и используют уголь, а не дрова.

Вопрос 6. Учитель: И снова её величество физика. На этот раз физика трения. Мы часто слышим выражение: «Детали разрушившегося спутника сгорели в верхних слоях атмосферы». Как видите, это происходит за счёт трения. Где ещё в связи с огнём это используется? (Ответы обучающихся: В древности добывали огонь трением. Трущиеся части механизмов тоже могут вызвать искрение и возгорание.)

Вопрос 7. Учитель: Наше Солнце – по космическим меркам это старая, уже умирающая звезда. На наш обозримый век с внуками и правнуками её хватит. Старые звёзды светят оранжевым светом, молодые – синим, и учёные считают, что его температура значительно выше.

Скорее всего, вы замечали, что цвет пламени может быть разным. Он зависит от сгорающего топлива и температуры. Различные химические элементы дают разный цвет пламени. Скажем, если добавить натрий, то огонь приобретает желтоватый оттенок. Красное, оранжевое, жёлтое и синее пламя – цвет пламени зависит от примесей и температуры горения. Синее пламя – самое горячее. Его температура колеблется от 1 400 до 1 600 градусов по Цельсию. При включении газовых электроприборов все пользователи видят синее пламя. Так вот, если комфорка не плите горит не синим пламенем, а оранжевым или с вкраплением оранжевого пламени, то греть еду вы будете чуть дольше. А оранжевые вкрапления в горении природного газа говорит о его низком качестве.

Всегда ли синее пламя горячее? (Ответы обучающихся: Газовая плита – да, пламя горящего газа горячее. А огни светлячков, огни святого Эльма холодные.)

Учитель: Русский язык очень богат крылатыми фразами. И иногда любопытно сопоставить знания из разных областей науки. Существует выражение «Гори всё синим пламенем», и оно произносится для выражения каких эмоций? (Ответы обучающихся: в отчаянии, в трудном положении, когда не знаешь, как справиться с трудностями).

Учитель: А с точки зрения астронома это выражение можно расценить как приятное пожелание долгой яркой жизни. Поэтому наш язык своей многозначностью так удивляет тех, кто изучает его как иностранный. И ещё один урок от сияющих синим огнём звёзд – не всегда надо обижаться на шутки, иногда надо просто взглянуть на ситуацию с другой точки зрения.

Вопрос 8. Учитель: Это действительно малоизвестный для жителей России факт. Но на территории России были случаи падения метеоритов, тоже принесших ужасающие последствия (Ответы обучающихся: Тунгусский метеорит – 1908 год, Челябинский (Чебаркульский) метеорит – 2013 год.)

Вопрос 9. Учитель: И вопрос непосредственно по изученному материалу.

Мы с вами прошли викторину, узнали новые факты для интеллектуальной беседы и подкрепили свои знания. А пожар на орбитальной станции учит нас чему? (Ответы обучающихся: Правила пожарной безопасности действуют и в космосе.)

Домашнее задание в соответствии с учебным планом и методическими рекомендациями по предмету.