Разработка урока Законы динамики, 10 класс

Основные элементы урока
Примечание




Не в количестве знаний заключается образование,
а в полном понимании и искусном применении всего
того, что знаешь.
Г. Гегель

Тема урока: «ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНОВ ДИНАМИКИ»
Цель урока- обобщить изученный материал и систематизировать приобретённые знания.
Планируемые результаты
Личностные результаты обучения
Учащийся научится объяснять свойства и условия протекания механических
явлений: равномерного прямолинейного движения, равноускоренного
прямолинейного движения, взаимодействия тел на основе законов динамики.
Учащийся будет использовать знания о законах динамики в повседневной жизни
для обеспечения безопасности взаимодействующих тел, для сохранения здоровья
и соблюдения норм экологического поведения в окружающей среде.
Метапредметные результаты обучения
Познавательные:
– овладение составляющими исследовательской деятельности умением
наблюдать, прогнозировать, ставить и проводить эксперимент, сравнивать
полученный результат с прогнозом, делать выводы и заключения;
– структурирование знаний при работе с различными источниками физической
информации (текст учебника, личные наблюдения, физический эксперимент)
с целью овладения новым методом измерения физических величин;
– умение работать с образцами физических моделей, строить их и выделять
основные признаки моделей (материальная точка, инерциальная система отсчета).
Регулятивные:
– умение преобразовывать практическую задачу в теоретическую;
– умение планировать собственную экспериментальную деятельность путем личных
наблюдений при постановке физических экспериментов;
– умение вести поиск и формулировать доказательство гипотезы на основе
эмпирически установленных фактов при выполнении фронтальных лабораторных
исследований.
Коммуникативные:
– умение организовывать учебное сотрудничество;
– умение слушать партнера;
– способность формулировать и аргументировать свое мнение, корректно
отстаивать свою позицию и координировать ее с партнерами, в том числе
в ситуации столкновения интересов.

Предметные:
в познавательной (интеллектуальной) сфере
– представление о фундаментальных физических понятиях, используемых для
описания механического движения, о системе отсчета, о координате тела,
о скорости равномерного движения; о массе, о силе, об ускорении тел. Умение
трактовать физический смысл величин, их обозначения и единицы измерения
в СИ, находить связи между величинами, входящими в законы Ньютона;
– умение ориентироваться в различных способах описания механического
движения аналитическом, графическом, табличном;
– умение определять величину и направление скорости движения и ускорения
по результатам эксперимента с датчиком движения, представленным
в графическом виде;
– умение определять величину силы, действующей на тело в процессе ускоренного
движения, с помощью датчика силы;
– учащиеся получают навыки и приобретают уверенность в использовании научных
измерительных инструментов, датчика движения и силы, а также в построении
графиков на компьютере для представления и анализа данных;
в ценностно-ориентационной сфере
– умение различать метод моделирования и экспериментальный метод по физике
для анализа физических явлений;

– умение пользоваться методами научного исследования явлений природы, вести
наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обнаруживать зависимости
между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать
выводы;
Межпредметные связи
математика: понятие функции, график линейной функции, подбор линейной
зависимости по результатам измерения одной физической величины от другой;
информатика: использование компьютера для проведения эксперимента,
построения графиков, представления и анализа данных; использование
электронных приборов и инструментов;




1


2



































































3



Организационный момент.
Приветствие.

Постановка цели урока.

УЧИТЕЛЬ:
Наш урок я хотела бы начать словами известного философа Г. Гегеля: «Не в количестве знаний заключается образование, а в полном понимании и искусном применении всего того, что знаешь». Эта фраза как нельзя к стати отражает цели и задачи всей нашей учебной деятельности. Ведь в конечном итоге всё, что мы изучаем и познаем должно иметь практическое применение, в противном случае теряется весь смысл обучения. Вот и мы с вами своей работой на уроке постараемся в очередной раз доказать справедливость и правильность этих слов.
Давайте вспомним, о чем мы с вами говорили и что делали на предыдущих уроках?
УЧЕНИКИ:
- изучали законы динамики;
- изучили закон сохранения импульса тела;
- научились применять полученные знания на практике, решая задачи.
УЧИТЕЛЬ:
Замечательно. Сегодня мы урок посвятим закреплению и обобщению изученного материала. Открыли тетради, записали число и тему урока: «Применение законов динамики».
Исходя из темы нашего урока, давайте попытаемся сформулировать основные цели, которые мы постараемся реализовать на этом уроке. В этом нам поможет кластер - графическая схема, представленная на экране.
Какие же мы можем поставить цели перед собой на этом уроке?

УЧЕНИКИ:
Обобщить изученный материал;
Наблюдая за экспериментом или опытом, научиться выдвигать гипотезы и используя законы динамики, объяснять полученные результаты;
Научиться описывать физические явления с помощью физических величин, законов и основных уравнений, изученных нами;
Научиться применять теорию для решения различных задач;
С помощью эксперимента убедиться в правильности изученной теории, подтвердив это практикой.
Научиться формулировать цели и задачи и самостоятельно анализировать полученный результат;

УЧИТЕЛЬ:
И действительно, это именно те цели, реализовывать которые мы и будем стремиться с вами на этом уроке. Молодцы!

Основная часть.
Проверка домашнего задания.
УЧИТЕЛЬ:
Перед уроком я просмотрела первую часть вашего домашнего задания. Вы должны были, используя предложенные учителем рисунки-задания, составить условие задачи и ее решить. Для этого мы использовали с вами Интернет-площадку для организации совместной работы, где нами была создана группа fizika01.
(учитель открывает веб сайт- Linoit.com)

Практически все ребята справилась с этим заданием. Оценки получили следующие ученики:..
(учитель озвучивает результаты данной учебной деятельности и по ходу комментирует ответы учеников, высказывает замечания)






Кроме этого, вам было предложено ещё одно задание. Используя ментальную карту mindomo, разобрать задачи и проанализировать учебные видеоролики. А так же по данным эксперимента составить и решить задачу. Подумать, как материал в видео роликах связан с изученными нами законами динамики. Зайдем на нашу страничку.
(учитель открывает веб сайт - mindomo)



УЧИТЕЛЬ:
Как вы думаете, какие цели были поставлены перед вами при выполнении этого задания?
УЧЕНИКИ:
Необходимо было просмотреть видео ролики и оценить увиденное;
Понять, что происходит;
Определив параметры движения, предложенные в эксперименте, составить задачу и ее решить;
Произвести самоанализ проделанной работы;
Просмотреть, как решаются типовые задачи по данному разделу физики.
УЧИТЕЛЬ: Молодцы! Давайте ещё раз просмотрим задание-видео ролик № 1.

Какие параметры вами были зафиксированы?
УЧЕНИКИ:
1. Время движения шайбы по наклонной плоскости вверх – 0,34с
(был использован виртуальный электронный секундомер)
2. Перемещение шайбы вдоль наклонной плоскости- 60см.
3. Основание наклонной плоскости -50см.
УЧИТЕЛЬ:
Давайте прослушаем, какие задачи вы составили.
(прослушиваются условия нескольких задач, выбираются наиболее интересные две задачи, ученики оформляет их на доске)
Ученики зачитывают условия задачи (ниже перечислены наиболее удачные предложенные условия задач).
№ 1. Шайба, двигаясь вверх по наклонной плоскости равнозамедленно, остановилась через 0,34с. Определите ускорение шайбы и коэффициент трения скольжения между шайбой и деревянной плоскостью. Пройденный путь шайбы составил 60см, а основание наклонной плоскости равно50см.
№2. Определите, какую начальную скорость и ускорение приобрела шайба в результате взаимодействия с линейкой, если она остановилась через 0,34с, пройдя по наклонной плоскости путь 60см. Основание наклонной плоскости-50см. (коэффициент трения скольжения пластмассы по дереву-0,58)
№3. Используя данные эксперимента, определите начальную скорость шайбы, ускорение и силу трения, действующую на нее во время торможения.
(Задачи №1 и №2 оформляются учениками на доске.)

УЧИТЕЛЬ:
Пока задачи оформляются на доске, разберем задание-видео ролик № 2.


( в определенный момент учитель останавливает видео ролик)
УЧИТЕЛЬ:
Что произойдет с системой, состоящей из двух шариков в последующий момент?
(ребята высказывают гипотезы, подтверждая и обосновывая свой ответ, используя закон сохранения импульса тела)
УЧИТЕЛЬ:
Почему система не приходит в движение?
(после обсуждения все приходят к верному выводу)
УЧЕНИКИ:
Вывод: проекции импульсов каждого шарика на горизонтальную ось равны по модулю и противоположны по направлению. Следовательно, суммарный импульс системы равен НУЛЮ!
Система останется в состоянии покоя.

УЧИТЕЛЬ: Молодцы!
Смотрим следующий ролик очень внимательно.
(На видео ролике представлена демонстрация реактивного движения.)




УЧИТЕЛЬ:
Почему мы можем считать это движение реактивным?



(ребята дают определение реактивного движения и доказывают, что данные вид движения можно назвать реактивным)
УЧЕНИКИ:
При реактивном движении разные части тела движутся во взаимно противоположных направлениях. Здесь именно это мы и наблюдаем. Пар с некоторой скоростью вырывается из трубки в одном направлении, а стеклянная трубка начинает двигаться в противоположном направлении. Поэтому данное движение является реактивным.

УЧИТЕЛЬ: Молодцы! А сейчас обратим наше внимание на задачи, решения которых представлены на доске.

УЧЕНИК 1. Отвечающий у доски читает условие задачи, которое он составил по результату эксперимента. Объясняет решение задачи и проводит самоанализ своего ответа у доски.

Условие задачи:

Шайба, двигаясь вверх по наклонной плоскости равнозамедленно, остановилась через 0,34с. Определите ускорение шайбы и коэффициент трения скольжения между шайбой и деревянной плоскостью. Пройденный путь шайбы составил 60см, а основание наклонной плоскости равно50см.




Дано: х Решение
S = 0,6м N
L = 0,5м
t =0,34c Fтр
µ-? Fтр
а-?
· а


mg
по II закону Ньютона : ma= Fтр + N + mg
ох: -µN - mg sina =-ma
oy: N=mg cosa
a=g(µ cosa+sina) (1)
sina=0,56
cos a=0,83
VO=2S/t=3,53 м/c
а= (Vo)І/2S=10,38 м/сІ , следовательно из (1) : µ=0,58
Ответ: 0,58; 10,38 м/сІ .
УЧИТЕЛЬ:
Молодец! Есть ли вопросы по решению задаче? Если всем всё понятно и вопросов нет, то перейдем к следующей задачи.
УЧЕНИК 2:
Условие задачи:
Определите, какую начальную скорость и ускорение приобрела шайба в результате взаимодействия с линейкой, если она остановилась через 0,34с, пройдя по наклонной плоскости путь 60см. Основание наклонной плоскости-50см. (коэффициент трения скольжения пластмассы по дереву-0,6)
Дано: х Решение
S = 0,6м N
L = 0,5м
t =0,34c Fтр Fтр
µ=0,6
V0-?
· а
а-?

mg
по II закону Ньютона : ma= Fтр + N + mg
ох: - µN - mg sina = -ma
oy: N=mg cosa
a=g(µ cosa+sina) (1) а=10,58 м/сІ .
sina=0,56
cos a=0,83
VO=2S/t=3,53 м/c
Ответ: 3,53м/с; 10,58м/сІ .
Учитель:
Внимательно слушая, как происходил само анализ и взаимоанализ, мне хотелось бы выделить несколько важных пунктов этого процесса:
при анализе ответа вы акцентировали внимание на умении ученика комментировать решение задачи (поставить цель, найти пути решения и провести анализ решения);
умение правильно начертить рисунок, поясняющий этапы решения;
знание законов динамики и комбинированное их применение;
рациональное использование математического аппарата;
проведение рефлексии
Всё это вы почти в полной мере учитывали при анализе ответов.
(учитель ставит оценки за ответ у доски)
УЧИТЕЛЬ : А сейчас мы переходим к заключительному видео-заданию №3.

Итак, мы видим работающий вентилятор и вертикальную пластинку. Оба эти объекта установлены на подвижных платформах. При данной ориентации вертикальной пластины мы с вами постараемся предсказать дальнейшие события, наблюдаемые при включенном вентиляторе. Как вы думаете, что произойдёт? Останется ли платформа на колёсиках с вертикальной пластиной неподвижной? Останется ли платформа на колёсиках с работающим вентилятором неподвижной?
УЧЕНИКИ:
платформа останется неподвижной, потому, что потоки воздуха направлены параллельно ее плоскости и, следовательно, оказывать на неё воздействие не будут. Соответственно вентилятор также будет неподвижен.
Платформа останется неподвижной, а вентилятор начнет медленно перемещаться вправо, так как здесь наблюдается применение реактивного движения. Потоки воздуха движутся в вправо (их создают лопасти вентилятора), а сам вентилятор будет перемещаться вправо. Платформа с вертикальной пластиной перемещаться не будет, т.к. силовое воздействие потока воздуха на неё не оказывается..
Обе платформы, согласно III закону Ньютона начнут движение в противоположные стороны.
(учитель убирает стоп кадр и все убеждаются в правильности сделанного вывода)

УЧИТЕЛЬ: А теперь изменим ориентацию пластины, расположим ее перпендикулярно воздушному потоку, который создается включенным вентилятором. Как вы думаете, что произойдёт? Останется ли платформа на колёсиках с вертикальной пластиной неподвижной? Останется ли платформа на колёсиках с работающим вентилятором неподвижной?

УЧЕНИКИ:
платформа не останется неподвижной, потому что потоки воздуха направлены перпендикулярно ее плоскости и, следовательно, оказывают на неё воздействие. А вентилятор будет неподвижен.
Платформа с пластиной и вентилятор медленно будут перемещаться в противоположные стороны, так как здесь наблюдается применение III закона Ньютона.
Вся система останется в покое.
(учитель убирает стоп кадр и все убеждаются в правильности сделанного вывода)

УЧИТЕЛЬ: Молодцы! Вы замечательно справились с задачами - видео роликами.
Вспоминая цели и задачи, которые мы с вами поставили перед собой в начале урока, подведем предварительный итог данному этапу нашей учебной деятельности. Что же нам удалось, и какие результаты нами получены?
УЧЕНИКИ:
Мы научились распознавать и объяснять явления, представленные в видео- заданиях.
Мы смогли правильно объяснить увиденное.
Сумели предугадать явления, которые должны произойти в конкретных случаях.
Наглядно убедились в том, что законы динамики справедливы.
На практике применили полученные знания.
Продолжили формировать умения анализировать свои результаты и результаты учеников, задействованных в совместной учебной деятельности.
Научились рационально использовать Интернет-площадки для совместной учебной деятельности
УЧИТЕЛЬ:
Молодцы!!! (учитель оценивает деятельность учеников на предыдущем этапе урока, кратко комментирует ответы наиболее активных учащихся и ставит оценки)

А сейчас перейдем к заключительному этапу урока. Вам предлагается кратковременная РАЗНОУРОВНЕВАЯ контрольная работа. Цель работы - проверка, как на практике учащиеся применяют умения и навыки, приобретенные при изучении законов динамики. Выбрав первый уровень, правильно решив задачи, вы получаете максимальный балл-5. Выбрав второй уровень, правильно выполнив задание, вы получаете максимальный балл-4.
( на выполнение работы отводится 10 минут)
4. Кратковременная работа
Вариант №1 (1 УРОВЕНЬ)

1. Какую силу надо приложить, чтобы по наклонной плоскости поднять вверх тело массой 30кг с ускорением 1,5 м/сІ, если угол наклона плоскости 60є?
2. Камень, массой 200г, летит со скоростью 5 м/с и под прямым углом ударяется о вертикальную стенку, отскакивает от неё со скоростью 3 м/с. Определите изменение импульса камня при ударе.

Вариант № 2 (2 УРОВЕНЬ)
1. Тело массой 5кг соскальзывает с наклонной плоскости, угол наклона которой 58є. Вычислите силу трения, действующую на тело, если ускорение тела равно 4 м/сІ?
2. Снежок,. массой 100г, летящий со скоростью 2 м/с, был пойман на лету. Каким импульсом обладал снежок в момент удара?

УЧИТЕЛЬ:
Итак, время, отведенноё на контрольный срез, вышло. Передайте свои тетрадки на первую парту.
Откройте все свои дневники, проставьте полученную оценку за этот урок. (Учитель ещё раз озвучивает оценки, полученные ребятами на уроке)
Запишите домашнее задание:
вариант 1, задачи 4,5,6 (каждый ученик получил карточку-задание)
Решения задач разместить на Интернет –площадке Linoit.com.
повторение теории (законы динамики)
УЧИТЕЛЬ:
Наш урок я хотела бы закончить всё теми же словами известного философа Г. Гегеля:
«Не в количестве знаний заключается образование, а в полном понимании и искусном применении всего того, что знаешь». Надеюсь, что этот урок для всех нас стал доказательством справедливости этих слов.
Всем спасибо за урок. Урок окончен. До свидания!



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Савельев И. В.  Курс общей физики. М.: Наука 1977 т. I
Физика (Механика) / Под ред. Г. Д. Мякишева. – М.: Просвещение, 2005.
  Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики М.: Наука 1979-1985.
https: //www.linoit.com
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (шайба на наклонной плоскости)
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (эксперимент с тележкой)
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (опыт с вентилятором)
http://www.youtube.com/watch?v=l4d10gYO7kA
















































На экране указана дата проведения урока, тема урока и кластер. Кластер-это графическая схема, позволяющая представить большой объём информации в структурированном и систематизированном виде, выявить ключевые слова темы. Кластер содержит ключевые слова, ключевые идеи с указанием логических связей между текстовыми субъектами, которые придают картине целостность и наглядность.
























Для проверки домашнего задания учителем используется Интернет –площадка
Linoit.com. Учитель выступает в роли Интернет-администратора и наблюдает за деятельностью участников группы. С этой целью учителем была создана группа fizika01. Ученики были приглашены в группу. На предыдущем уроке ребята получили задание. Результаты выполнения дом.задания они опубликовали на странице сайта. Учителем эта работа была заранее проверена и оценена.
Интернет-площадка
Linoit.com-эффективный способ коллективного общения и совместной работы.

















































Mindomo- это «Карты разума», один из способов организации совместной деятельности. Карта разума - это разновидность ментальной карты, удобная и эффективная техника визуального мышления и альтернативной записи. На Mindomo учитель предложил ученикам три вида учебной деятельности:
1. просмотреть видео
ролики, обучающие решению типовых задач по данной теме;
2.наблюдая за экспериментом,
выдвинуть гипотезу и, используя законы динамики, объяснять увиденное на видео;
3. просмотрев видео эксперимент, снять показания основных физических характеристик движения и, составив условие задачи, по данным эксперимента, решить ее.


















Ученики просматривают видео ролик на mindomo. Шайба, получив ускорение, движется вверх по наклонной плоскости. Получив в распоряжение электронный секундомер и применив стоп-кадр, можно определить время подъёма шайбы. Рассмотрев масштаб линейки, используемой в опыте, определяем пройденный путь шайбы до полной остановки (в верхней точке). Также можно определить основание наклонной плоскости. По снятым показаниям формулируется и решается задача.






























Включается видео ролик. Демонстрируется опыт, доказывающий справедливость закона сохранения импульса тела. Шарик скатывается поочередно с правого и левого наклонного желоба и ударяется о дно тележки. В результате этого тележка приходит в движение. Затем два одинаковых шарика одновременно с одинаковой высоты скатываются по двум наклонным желобам. В момент отрыва шариков от желоба, учитель останавливает ролик и задаёт вопрос.













На ролике: в закрытой коробочке находится вода, которая нагревается и закипает с помощью спиртовой горелки, расположенной снизу. Сверху, для отвода образовавшегося пара, размещена горизонтальная стеклянная трубка с изогнутыми в противоположные стороны открытыми концами. Пар, вырываясь из противоположных частей трубки, заставляет коробочку вращаться.

















Ученик-1 самостоятельно анализирует свой ответ и оценивает его по 5-ти бальной системе. Учитель корректирует самоанализ и ставит окончательную оценку за ответ.

























Ученик 2 так же зачитывает условие составленной задачи, по эксперименту, предложенному в задании-видео ролике. Объясняет решение ее. После объяснения ученики комментируют его ответ и оценивают данную учебную деятельность по 5-ти бальной системе.
Учитель корректирует анализ ответа и ставит окончательную оценку за ответ у доски.























Учитель включает видео ролик, на котором демонстрируется применение закона сохранения импульса тела и реактивного движения. Включатся вентилятор (он находится на подвижной платформе), и вдоль потока воздуха устанавливается плоская вертикальная пластина тоже на подвижной платформе. Учитель останавливает ролик и задаёт вопрос.
В ходе обсуждения ученики останавливаются на единственно правильной версии (второй), применив для ее доказательства основные законы динамики.


Ребята выдвигают гипотезы, обсуждают и приходят к правильному умозаключению. Учитель корректирует ответы учеников.


























В результате обсуждения рождается истина.






Ученики и учитель проводят рефлексию пройденного этапа урока. Учитель оценивает ответы учеников.
















На выполнение кратковременной контрольной работы в среднем уходит 8-10минут. Ученик сам выбирает уровень задания. Оценки за этот вид учебной деятельности ученики узнают на следующем уроке.


































Sans titre 1Sans titre 1Sans titre 2Sans titre 12Sans titre 11Заголовок 315