Розробка системи уроків фізики у 10 класі профільної школи з тему "Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лясов Ігор Григорович

Закінчив Криворізький державний педагогічний інститут.

Працює в Криворізькому природничо-науковому ліцеї м. Кривий Ріг вчителем фізики.

Педагогічний стаж роботи: 24 роки.

Вища кваліфікаційна категорія, вчитель-методист.

Має грамоту управління освіти і науки Дніпропетровської облдержадміністрації (2006 р.)

Лясов Ігор Григорович

Фізика 10й клас. «Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту»,

При вивченні цієї теми, досліджується основна задача механіки, а також кінематичні характеристики руху тіла, кинутого під кутом до горизонту

Педагогічне завдання: добитися розуміння ліцеїстами системи наукової організації та самоорганізації ліцеїстів при вивченні зазначеної теми.

Головна мета: Ознайомити ліцеїстів з прикладами прямолінійного рівномірного, прямолінійного рівноприскореного та складним рухом тіла, який є сумою цих двох рухів

Розвивати творчі здібності мислення; вміння ліцеїстів у визначенні методологічної характеристики дослідження; творчу мотивацію засобом взаємодії в системі «учень-учень», «вчитель-учень».

Виховувати незалежність характеру, сміливість висловлювань, рішучість і точність дій;

Викликати пізнавальний інтерес до об'єктів дослідження та його технології.

Тип уроку: «Підготовка дослідження»

Урок № 1 Рівномірний прямолінійний рух. Швидкість руху. Рівняння рівномірного прямолінійного руху

Урок № 2 Рівняння руху тіла під час вільного падіння тіл.

Тип уроку: «Дослідження. Обговорення результатів дослідження».

Урок № 3 Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Тип уроку: «Застосування результатів дослідження».

Урок № 4 Лабораторна робота «Дослідження руху тіла, кинутого під кутом до горизонту».

Урок № 5 Розв'язування задач з теми: «Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту».

Тип уроку: «Підведення підсумків досліджень. Програмування і планування досліджень».

Урок № 6 Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту

Розробка системи уроків фізики у 10 класі профільної школи з тему «Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту»

Ігор Лясов

вчитель фізики, вчитель-методист

м.Кривий Ріг, Криворізький проиодничо-науковий ліцей.

Анотація. У статті представлено систему уроків фізики у 10 класі профільної школи з використанням технології креативного навчання.

Ключові слова: підготовка дослідження, дослідження, обговорення результатів дослідження, застосування результатів доследження, підвищення підсумків дослідження, програмування і планування досліджень

Разработка системы уроков физики в 10 классе профильной школы на тему «Движение тела, брощенного под углом к горизонту»

Игорь Лясов

учитель физики, учитель-методист

г. Кривой Рог, Криворожский естественно-научный лицей.

Аннотация. В статье представлена система уроков физики в 10 классе профильной школы с использованием технологии креативного обучения.

Ключевые слова: подготовка исследования, исследование, обсуждение результатов исследования, применение результатов исследования, подведения итогов исследования, программирования и планирования исследований

Урок №1

Тема уроку. Рівномірний прямолінійний рух. Швидкість руху. Рівняння рівномірного прямолінійного руху.

Мета: включити ліцеїстів в активність відновлення знань про прямолінійний рівномірний рух, добитися розуміння ліцеїстами поняття швидкості рівномірного рух, розвивати логічне мислення під час розв'язування задач.

Тип уроку: підготовка дослідження.

Обладнання

та наочність: візок, маятник, метрова лінійка, секундомір, комп'ютерні демонстрації.

Демонстрації: демонстрації прямолінійного та криволінійного рухів, комп'ютерні демонстрації різних видів руху, фотографії траєкторії руху літака, слідів на снігу тощо.

Хід уроку

ўс Організаційний етап.

Чим швидше проїдеш, тим швидше приїдеш.

Козьма Прутков

Ні, ми не користь і не прикрість,

Не бога із важким хрестом -

Богиню крилату - Швидкість -

Зведемо на зірковий престол!

В. Шефнер

ўсўс Актуалізація опорних знань та вмінь ліцеїстів.

· Наведіть приклади прямолінійного та криволінійного рухів

· Наведіть приклади рівномірного та нерівномірного рухів.

ўсўсўс Вивчення навчального матеріалу (Відновлення фонду спеціальних знань, умінь та навичок).

· основна задача механіки;

· прямолінійний рівномірний рух;

· швидкість прямолінійного рівномірного руху;

· одиниця швидкості;

· вимірювання швидкості;

· розрахунок шляху прямолінійного рівномірного руху;

· нерівномірний рух;

· миттєва швидкість;

· середня швидкість нерівномірного руху.

IV Виконання вправ

· Що називають прямолінійним рівномірним рухом?

· Який вигляд має рівняння прямолінійного рівномірного руху?

Розв'язання задач

· Під час руху вздовж прямої координата точки змінилася за 5 с від значення х0=10 м до значення x= -10. Знайдіть модуль швидкості та напрямок руху точки?

· Тіло рухається вздовж осі Х протилежно її напрямку. Модуль швидкості дорівнює 54 км/год. Початкова координата 20 м. запишіть рівняння руху. Знайдіть положення тіла за 4 с. чому дорівнює шлях, пройдений тілом?

V Підсумки уроку. Рекомендації до самоосвіти.

Урок №2

Тема уроку. Рівняння руху під час вільного падіння тіл.

Мета: Забезпечити розуміння ліцеїстами закономірності падіння тіл у гравітаційному полі Землі;

Ввести значення прискорення вільного падіння та формули, які описують рух тіл по вертикалі вгору та вниз;

Викликати пізнавальний інтерес до історії створення фізики, до робот видатних вчених.

Тип уроку: підготовка дослідження.

Обладнання

та наочність: шротинка, шматок пробки, перо, трубка Ньютона; портрет Ґ. Ґалілея.

Демонстрації: падіння тіл у повітрі та розрідженому просторі (у трубці Ньютона).

Хід уроку

ўс Організаційний етап.

Тепер же перейдемо до руху прискореного

Ґ. Ґалілей.

ўсўс Актуалізація опорних знань та вмінь ліцеїстів.

· Як альпініст може оцінити глибину улоговини?

ўсўсўс Вивчення навчального матеріалу (Придбання фонду спеціальних знань).

· Досліди Ґалілея. Висновки з дослідів.

· Значення прискорення вільного падіння в різних місцях Землі.

· Формули, що описують рух тіла по вертикалі вгору та вниз.

Опорний конспект

Досягнення Ґ. Ґалілея у фізиці:

· створив науку про рух - кінематику;

· відкрив закони падіння тіл та коливання маятника;

· довів, що прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла;

· перший звернув увагу на існування явища інерції;

· провів роботи в розділі фізики, який має назву «статика»;

в астрономії:

· відкрив супутники Юпітера;

· відкрив фази Венери;

· відкрив сонячні плями;

· побачив, що чумацький шлях складається з великої кількості зірок;

· спостерігав кільця Сатурна;

· побачив, що поверхня Місяця має гори та кратери.

IV Виконання вправ

· Від яких величин залежить значення прискорення вільного падіння?

· Чому значення прискорення вільного падіння різне на різних широтах Землі?

Розв'язання задач

· Скільки часу вільно падало тіло з висоти 80 м? яку швидкість воно мало в момент падіння на Землю?

· Тіло кинули вертикально вгору із швидкістю 20 м/с. на яку максимальну висоту та за який час підніметься це тіло?

Індивідуальне завдання

· Тіло вільно падає з висоти 27 м. розділіть цю висоту на три частини так, щоб на проходження кожної з них був потрібен однаковий час.

V Підсумок уроку. Рекомендації до самоосвіти.

Урок №3

Тема уроку. Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Мета: дослідити рух тіла, кинутого під кутом до горизонту, усвідомити його фізичну сутність; розвивати творчі здібності мислення ліцеїстів та вміння визначати характеристики дослідження; виховувати силу волі та наполегливість у досягненні мети.

Тип уроку: урок - дослідження.

Демонстрації: стрільба з балістичного пістолета.

Хід уроку

ўс Організаційний етап.

Девіз уроку: Я думаю, значить, і існую.

(Р. Декарт)

ўсўс Актуалізація опорних знань та вмінь ліцеїстів.

· Наведіть приклади рухів, близьких до прямолінійних рівномірних, які ви спостерігали?

· Черепаха рівномірно повзе зі швидкістю 2,5 мм/с. Яку відстань проповзе черепаха за 10 хв.?

· Чи можна стверджувати, що тіло рухається рівномірно, якщо воно щосекунди проходить шлях, що дорівнює 2м?

· Камінь підкинули вертикально вгору. Визначте його миттєву швидкість у верхній точці траєкторії.

· Підкинутий угору м'яч впав на землю через 4 с. Якою була його початкова швидкість? Якої висоти він досяг? З якою швидкістю впав на землю?

Мотивація дослідження.

Дослід. Учень здійснює постріл з балістичного пістолета.

· Якою буде траєкторія польоту снаряду, якщо він вилетів з пушки під кутом до горизонту?

· За яких умов дальність польоту ядра буде максимальною?

· Від яких параметрів залежить максимальна висота підйому?

Ліцеїсти визначають об'єкт та предмет дослідження, власну мету та гіпотезу уроку:

Об'єкт дослідження: рух тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Предмет дослідження: дослідити кінематичні характеристики руху: швидкість ; прискорення , переміщення ; координати.

Гіпотеза уроку: траєкторія руху тіла, кинутого під кутом до горизонту - парабола.

IV Дослідження навчального матеріалу (ліцеїсти об'єднуються у творчі групи для вирішення завдань уроку).

Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту описується формулами:

а) В кінці польоту снаряда координата у=0. Час t польоту знайдемо за формулою для у:

.

Розв'язавши це квадратне рівняння відносно t, визначаємо

Значення t1 відповідає початку польоту (в цей момент у також дорівнює нулю), а t2 - час польоту:

б) Час руху до максимальної висоти підйому вдвічі менше всього часу руху, тобто

Максимальна висота підйому - це значення координату, яке отримаємо, якщо у виразі для координати у замість часу підйому:

.

в) дальність польоту l - це максимальне значення координати х. його ми отримаємо, якщо у формулу для координати х підставимо замість t час польоту:

, або

остаточно

г) Рівняння руху тіла, кинутого під кутом до горизонту



V Комп'ютерна презентація ліцеїста «Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту». профільний креативний навчання гравітаційний

Опорний конспект

Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту
Траєкторія руху \	За відсутності опору середовища траєкторія руху - парабола
Характеристика руху	У горизонтальному напрямку - рух рівномірний та прямолінійний У вертикальному напрямку - рух рівноприскорений
Швидкість руху	У верхній точці траєкторії
Час	Повний час польоту Час підйому дорівнює часу падіння
Координати
Дальність польоту
Максимальна висота підйому
Прискорення	Нормальне прискорення Тангенціальне прискорення Повне прискорення
Радіус кривизни траєкторії

VI Виконання вправ.

· За якого кута дальність польоту буде максимальною? Доведіть це математично.

· Порівняйте дальність польоту за кутів 20є та 70є, 30є та 60є, 40є та 50є.

Розв'язання задач

· Камінь кинули з початковою швидкістю 20 м/с під кутом 30є до горизонту. Знайдіть повний час польоту, найбільшу висоту підйому, дальність польоту каменя.

VII Підсумки уроку. Рекомендації до самоосвіти.

Урок №4

Лабораторна робота

Тема уроку: Дослідження руху тіла кинутого під кутом до горизонту.

Мета уроку: експериментально дослідити складний рух на прикладі руху тіла, кинутого під кутом до горизонту; розвивати пізнавальний інтерес до практичного застосування лабораторного обладнання; виховувати незалежність характеру, сміливість висловлювань, рішучість і точність дій.

Тип уроку: експериментальне застосування результатів дослідження.

Обладнання: за інструкцією до лабораторної роботи.

Хід уроку

ўс Організаційний етап (інструктаж з БЖД).

Скрізь досліджуй повсякденно,

Що є велике й прекрасне,

Чого іще не бачив світ…

М. Ломоносов

Наука починається тоді, коли починаєш вимірювати

Д. Менделєєв

Вивчення руху тіла кинутого під кутом до горизонту.

Мета роботи: вивчити складний рух на прикладі руху тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Потрібне приладдя:

1) балістичний пістолет;

2) лінійка або стрілка з ціною поділки 1см/под чи 5 см/под;

3) штатив з хрестоподібною муфтою і затискачі;

4) дошка фанери;

5) довга смужка паперу.

Теоретичні відомості

Рух тіла, кинутого із швидкістю V0 під кутом до горизонту описується рівнянням.

де х - горизонтальна, а у - вертикальна складові швидкості. Траєкторія руху тіла парабола оскільки в найвищій точці (В) траєкторії у = 0, то рівняння (3) матиме вигляд 0 = . Отже, час піднімання тіла до точки (В) становить:



підставивши значення у рівняння (4) одержимо. Максимальну висоту тіла Н;

.

Якщо задана початкова швидкість 0, то максимальне значення буде

при .

.

Через те, що в точці піднімання у = 0 рівняння (4) матиме вигляд:

Звідси можна визначити час польоту тіла.

Дальність польоту тіла дорівнює: .

Оскільки t2=2t1, що не важко помітити, то найбільшої висоти тіло досягне коли x = l/2. Дальність польоту l залежить від добутку при сталій швидкості 0 із збільшенням кута значення синуса збільшується, а значення косинуса зменшується. При значенні кута 450 добуток має

Очевидно повинна існувати така пара кутів , причому , при яких далекості польоту будуть однакові: L1=L2. Оскільки

а

то

що можливо, коли . Останні рівності правильні, коли .

Справді, .

Отже,

L1=L2,

якщо .

Вказівки до роботи

1. Укріпити пістолет на краю стола і встановити його під кутом 450 до горизонту, зробити постріл. Змінюючи стиск пружини домогтися, щоб куля на протилежному краю стола.

2. Закріпити на столі довгу смужку паперу, щоб кулька падала на стіл і на неї. Зверху поставити копіювальний папір.

3. Визначити і записати характеристику засобів вимірювання, що використовувалися у роботі.

4. Встановити пістолет під кутом 700 до горизонту і зробити постріл.

5. Виміряти дальність польоту l; H піднімання кулі для вимірювання встановити екран з прикріпленим до нього аркушем паперу на відстані 1/2 l від точки кидання.

6. Результати вимірювання , l; H. Записати в таблицю.

Примітка: вимірюючи l і H не обчислюючи випадкової похибки, значення теж абсолютної похибки вимірювання вважати рівним 3 см, , l; H. Виміряти один раз.

Похибкою вимірювання знехтувати. Аналогічні досліди виконання встановити під кутом 300, 400, 450,500,600,700 і 900 до горизонту. Вимірюючи H при =900 закріпити над балістичним пістолетом. Знімаючи висоту екрану над столом і повторюючи постріли, домагатися, щоб кулька доторкнулася до екрану.

Обробка результатів експериментів.

1. За результатами спільних вимірювань і l визначити, при яких кутах дальність польоту кульки була максимальною.

2. Порівняти дальність польоту при кутах 700 і 200, 300 і 600, 400 і 500. Зробити висновки.

3. Визначити швидкість, яку надає пружина кульці.

4. На основі результатів спільних вимірювань і H визначити, при яких значеннях висота піднімання кульки і порівняти його з результатами безпосереднього вимірювання.

№		l	H
1	300	0,8	0,17
2	400	0,8	0,22
3	450	0,90	0,25
4	500	0,83	0,40
5	600	0,70	0,44
6	700	0,50	0,46

Висновки: за результатами вимірювань досліду видно, що чим менший кут нахилу балістичного пістолету відносно горизонту, тим дальність польоту більша, а висота, піднімання кульки менша, і навпаки, коли кут нахилу більший то дальність польоту менша, а висота більша.

Виконання роботи

Підсумки уроку. Здача лабораторного обладнання. Рекомендації до самоосвіти.

Урок №5

Тема уроку: розв'язування задач з теми: «Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту».

Мета: шляхом глибокого самоаналізу спонукати ліцеїстів-дослідників до визначення рівня навчальних досягнень і узагальнити та систематизувати знання з даної теми; удосконалювати навички розв'язання задач; розвивати здатність до самоконтролю, точного самообліку, самозвіту.

Тип уроку: підведення підсумків досліджень.

Хід уроку

ўс Організаційний етап.

Тільки в самому кінці починаєш бачити початок

Фелікс Кривін

Актуалізація опорних знань та вмінь ліцеїстів.

· Якими формулами описується рух тіла, кинутого вертикально?

· Якими формулами описується рух тіла, кинутого під кутом до горизонту?

Розв'язування задач

1. Під яким кутом б до горизонту треба направити струмінь води, щоб висота її підйому дорівнювала дальності?

2. Із шланга, який лежить на землі, б'є під кутом 45є до горизонту вода з початковою швидкістю 10м/с. Площа перерізу отвору шланга 5 смІ. Яка маса т струменя, що знаходиться в повітрі?

3. Камінь, який кинуто під кутом до горизонту, впав на землю через 4 с. Чому дорівнюють висота і дальність польоту каменя, якщо відомо, що під час руху його максимальна швидкість була вдвічі більша мінімальної?

4. Гравець посилає м'яч із висоти 1,2 м над землею так, щоб кут кидання дорівнював 45є. На відстані 47 м від місця кидання розташована сітка висотою 7,3 м. яка повинна бути мінімальна початкова швидкість, щоб м'яч перескочив сітку?

5. Футбольний м'яч посилається з початковою швидкістю 10,7 м/с під кутом 30є до горизонту. На відстані 6 м від точки удару знаходиться вертикальна стінка, в яку м'яч пружно вдаряється. Визначити відстань від точки удару по м'ячу до точки його приземлення.

6. Під час волейбольного матчу м'яч, посланий у бік противників із швидкістю 10 м/с під кутом 60є до горизонту, перелетів через сітку, ледь торкнувшись її. На якій відстані від сітки був зроблений удар по м'ячу? Висота верхнього краю сітки 2,5 м, м'яч посланий із висоти 1м.

7. Два снаряди, випущені під різними кутами з однієї гармати, влучили в одну точку. Відстань від гармати до цієї точки вдвічі менше, ніж максимальна дальність стрільби даної гармати. У скільки разів відрізняються висоти верхніх точок двох траєкторій?

IV Підсумки уроку. Рекомендації до самоосвіти.

Урок №6

Тема уроку: Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Мета уроку: включити ліцеїстів в обговорення і обґрунтування попередніх і подальших навчальних досліджень; накреслити перспективу навально-дослідницької діяльності з вивченої теми; розвивати зіркість в пошуках проблем, здібність формування теми дослідження.

Тип уроку: програмування і планування досліджень.

Хід уроку

I Організаційний етап.

А тепер ти покрути мозком…

Марк Твен

Ну ви, пане, і завдання ставите!

Коваль Степан

II Актуалізація опорних знань та вмінь ліцеїстів.

· За якою формулою обчислюється максимальна висота підйому для тіла, кинутого під кутом до горизонту?

· Якщо тіло кинули під кутом до горизонту, то траєкторія його руху:

- парабола;

- пряма лінія;

- гіпербола;

- ламана лінія.

· Якими формулами описується рух тіла, кинутого під кутом до горизонту, під дією сили тяжіння?

III Розв'язування задач.

1. Тіло, кинуте під кутом 60є до горизонту, через 4 с після початку руху мало вертикальну складову проекції швидкості 9,8 м/с. Яка відстань між місцем кидання і місцем падіння?

2. Початкова швидкість каменя, кинутого під кутом до горизонту, 10 м/с. Через проміжок часу 0,5 с швидкість каменя дорівнювала 7 м/с. На яку максимальну висоту над початковим рівнем підніметься камінь?

3. Камінь кинуто під кутом 30є до горизонту зі швидкістю 10 м/с. Через який час камінь буде на висоті 1м?

4. Під кутом 60є до горизонту кинуто тіло з початковою швидкістю 20 м/с. Через який час воно рухатиметься під кутом 45є до горизонту?

IV Створення умови переходу до більш складних завдань для планування подальших навчальних досліджень.

Розв'язати задачі:

1. Тіло масою т=1 кг кинули із поверхні землі під кутом до горизонту зі швидкістю 10 м/с. Чому дорівнює величина імпульсу тіла в момент падіння на землю? Опором повітря знехтувати.

2. Початкова швидкість кулі 600 м/с, її маса 10г. під яким кутом до горизонту вона вилетіла з дула рушниці, якщо її кінетична енергія у вищій точці траєкторії дорівнює 450 Дж?

3. Тіло кинули під кутом 60є до горизонту. Знайти відношення потенціальної енергії тіла до його кінетичної енергії у вищій точці траєкторії (Початок відліку потенціальної енергії знаходиться на висоті точки кидання).

4. Тіло масою 1 кг кинули під кутом 60є до горизонту зі швидкістю 20 м/с. Чому дорівнює потужність сили тяжіння у верхній точці траєкторії?

V Усвідомлення подальшого дослідження фізичних величин: імпульс тіла, кінетична і потенціальна енергія, потужність, робота, сила.

VI Підсумок уроку. Рекомендації до самоосвіти.

Література

1. Лясов І.Г. Теоретико-методичні підоходи до формування в учнів наукових понять на уроках фізики. - Кривий Ріг: Наукове видання: педагогіка вищої та середньої школи. Випуск 20, 2008

2. Лясов І.Г. 570 задач з фізики. - Кривий Ріг.: вид. «Поліграф», 2006 - 126 с.

3. Сологуб А.І. Креативна освіта. - Кривий Ріг.: «Видавничий дім»: 2010. - 94 с.

Размещено на Allbest.ru

...