Тип урока: изучение нового материала.
Форма проведения: комбинированный урок с использованием исследовательского метода.
Цели и задачи урока:
Обучающие (предметные результаты):
– закрепить навыки работы по теме “Механическое движение”: перевод единиц измерения, расчет пути, скорости и времени движения;
– научить решать графические задачи (читать и строить графики).
Воспитывающие (личностные результаты):
– овладение умением аккуратно строить графики;
– развивать познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности, интерес к изучению физики.
Развивающие (метапредметные результаты):
– овладение навыками самостоятельного приобретения знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования;
– формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной и символьной формах;
– освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем;
– развитие у учащихся коммуникативных способностей.
Методы обучения:
- самостоятельная работа и работа под руководством учителя
- исследовательский метод
- самоконтроль
- словесный метод
Оборудование: компьютер, трубка с водой и поплавком, метр измерительный, секундомеры (один на парту), раздаточный материал, карандаши, линейки.
План урока
I. Организационный момент. Постановка целей урока - 5 мин
II. Актуализация и углубление знаний – 10 мин
Релаксационная пауза (отдых для глаз).
Домашние исследования.
III. Изучение нового материала – 15 мин
- Фронтальный опыт “Исследование прямолинейного равномерного движения. Измерение скорости”.
- Построение графической зависимости двух переменных.
- Чтение графиков.
IV. Творческое применение знаний – 5 мин
Самостоятельная работа (по группам)
V. Итог урока – 5 мин
- Обобщение материала.
- Домашнее задание.
- Оценка знаний. Рефлексия.
Ход урока
I. Организационный момент (эмоциональный настрой, мотивация).
Учитель. Всем-всем – добрый день! Заниматься вам не лень? Предлагаю улыбнуться, сделать вдох и потянуться. Носом делаем глубокий вдох и медленно через рот – выдох. Вдох-выдох. Садитесь.
Ученик. У меня растут года, будет и 17, где работать мне тогда, чем мне заниматься?
Учитель. Я думаю, что все работы хороши, поэтому, ты делать выбор не спеши! Все предметы изучай, знаний больше получай. А потом поразмысли, что ждёт впереди и выбрав цель благую, к ней прямо иди.
Сегодня на уроке вы получите навыки, которые могут пригодиться представителям таких разных профессий как учитель, медицинский работник и железнодорожник. Догадайтесь, о чём идёт речь, используя подсказку (на доске рисунки с изображением кардиограммы, графики движения поездов <Рисунок1>, мониторинг успеваемости).
Учитель. Это графики. С ними работает любой учитель, проводя мониторинг успеваемости учащихся (наблюдение за качеством ваших знаний в течение нескольких лет). Если мы заболели, нам предлагают сделать кардиограмму, которую потом расшифровывает доктор и делает вывод о состоянии нашего здоровья. Большое значение графики имеют на транспорте, особенно на железнодорожном, где требуются особая чёткость в работе всех подразделений и строгое соблюдение требований безопасности. Одна из очень важных, ответственных и интересных специальностей на железной дороге: техник-расшифровщик. Он по графику движения может определить все характеристики движения, например, был ли нарушен скоростной режим. Показать график движения. Именно графикам движения и посвящён сегодня наш урок. Мы научимся читать и строить графики.
Запишите тему урока: Графическое представление движения.
II. Актуализация и углубление знаний
Учитель. Но прежде чем перейти к графикам движения, предлагаю вспомнить, что мы знаем о самом движении.
1й ученик решает на доске кроссворд (приложение 1).
2й ученик на доске составляет логическую схему из слов: движение, равномерное движение, неравномерное движение, скорость, путь, время, спидометр, секундомер, рулетка.
3й ученик представляет презентацию “Механическое движение”.
Учитель (после просмотра презентации).
Задача №1. Выберите правильный ответ. Скорость автомобиля равна 70 км/ч. За 2ч 45 мин автомобиль проехал...а)136,5 км б)171,5 км в)192,5 км г) 212,5 км (условие задачи и варианты ответов проецируются на экран)
Решение: За два часа он проедет 140 км, значит, первый ответ неверен. За три часа – 210 км, исключаем ответ г. За 2,5 часа он проедет 175 км, а 2ч 45 мин больше, чем 2,5 ч =2ч 30 мин, ответ б) тоже не подходит. Остаётся ответ в) 192,5 км. Такой способ оценки поможет вам при решении задач контролировать себя, в т.ч. на ГИА и ЕГЭ. Хотите проверить ответ расчётами? 2ч 45 мин=2,75ч, умножим на 70 км/ч и получим тот же ответ.
Учитель. Давайте посмотрим, какую логическую схему составил... Согласны с такой логикой?
Учитель (после разбора логической схемы).
Задача №2. В вагоне движущегося поезда на столике лежит книга. Относительно каких тел она покоится, а относительно каких движется (
столик, рельсы; пол вагона)?Учитель. А что получилось в результате решения кроссворда? Я желаю всем удачи в выполнении следующего задания.
Работа с карточками. Составление формул пути, времени, скорости.
Релаксационная пауза (отдых для глаз). Следите за зелёным квадратом.
Какова его траектория?Пора рассказать про ваши домашние исследования.
Представление мини-проектов “Скорость друзей наших меньших”.
Задача №3. Максимальная скорость Боинга равна 900 км/ч. Догонит ли пуля самолёт, если её скорость равна 600 м/с?
Решение: Переведём единицы в одну систему.
Первый способ. 600м/с=36км/ч*60=2160км/ч, т.к.10 м/с=36 км/ч.
Второй способ. 900 км/ч=250 м/с, что меньше чем 600м/с. В обоих случаях имеем одинаковый ответ: догонит.
III. Изучение нового материала
Фронтальный опыт “Исследование прямолинейного равномерного движения. Измерение скорости”.
Ещё одно исследование предлагаю выполнить всем вместе. Давайте исследуем прямолинейное равномерное движение. Оборудование: трубка с водой и поплавком, метр, секундомер. Какие величины и как будем измерять? Время – секундомером (вспомнить определение цены деления), путь – линейкой. Зависимость можно представить в виде таблицы и в виде графика.
| Путь S,см | 17 | 34,5 | 52 | 71 |
| Время t, с | 4 | 8,2 | 13,2 | 18,2 |
| Скорость v, см/с | 4,25 | 4,2 | 3,9 | 3,9 |
Проводим опыт: время по секундомеру обучающиеся измеряют самостоятельно, расстояние, проходимое поплавком измеряется фронтально: отдельные учащиеся выходят к доске.
Учитель. Какой вывод можем сделать? (Чем больше расстояние, тем больше время). Рассчитайте скорость. Вывод? (С учётом погрешности измерений, можно считать движение равномерным).
Построение графической зависимости двух переменных
а) Для большей наглядности построим график, откладывая по оси абцисс время, а по оси ординат путь. Две первые строчки таблицы можно заменить одним рядом точек на рисунке. А если бы построили для всех моментов времени? Как это отразится на рисунке? Получится сплошная линия, которая называется графиком пути. Линейная зависимость! Сколько точек необходимо для построения прямой линии? Обратить внимание на погрешность и её учёт на графике (обводим в кружочки диаметром = 0,5 цены деления измерительного прибора).
График пути равномерного движения всегда есть прямая линия; и обратно: если график зависимости пути от времени есть прямая линия, то это равномерное движение.
б) Постройте в одних координатах графики пути для двух автомобилей, едущих со скоростями 2 м/с и 3 м/с (Обучающиеся самостоятельно работают в тетрадях. Учитель дифференцированно помогает им выполнить задание).
Вывод: чем больше скорость равномерного движения, тем круче прямолинейный график пути, т. е. тем больший угол он составляет с осью времени.
в) Изменим масштаб по оси времени для случая, когда скорость равна 2 м/с
Вывод: Наклон графика зависит не только от величины скорости, но и от выбора масштабов времени и длины. Следовательно, сравнивать движения по наклону графиков можно только в том случае, если они вычерчены в одном и том же масштабе (в одних координатах).
Чтение графиков
С помощью графиков пути можно легко решать разные задачи о движении:
а) найти путь, зная время;
б) зная время, определить пройденный путь;
в) сравнивать скорости движения.
Графики пути можно строить и для случаев, в которых тело движется равномерно в течение определенного промежутка времени, затем движется равномерно, но с другой скоростью в течение другого промежутка времени, затем снова меняет скорость и т. д. По таким графикам можно определить расстояние между точками.
Задача 4. Используя график движения поезда <Рисунок2>, найдите расстояние между городами А и В. За какое время поезд проедет это расстояние? Чему равна скорость движения на этом участке?
*Чтение более сложных графиков (для классов с хорошей математической подготовкой)
А) Проанализируем следующие графики <Рисунок3>. Прямая I есть график движения тела, которое в начальный момент находилось в точке s0=3м. Для сравнения на этом же рисунке дан график движения, которое происходит с той же скоростью (одинаковый наклон!), но в начальный момент находится в нуле (прямая II).
Прямая III есть график движения, происходящего с той же скоростью, но в начальный момент тело находится на расстоянии 7 м от начальной точки в отрицательную сторону по траектории (s0= – 7м).
Вывод: При изменении начального положения весь график просто переносится параллельно самому
Б) Что вы можете сказать об этих графиках <Рисунок4>? (Движения, происходящие с отрицательными скоростями: прямые, наклоненные вниз).
В) Давайте опишем следующий график <Рисунок5>
Задача 5 (для классов со слабой математической подготовкой)
Используя предложенный график<Рисунок6>, придумайте зарисовку на тему “Прогулка с собакой”.
Учитель: Мы с вами убедились, что графики наглядно характеризуют движение.
IV. Творческое применение знаний
Самостоятельная работа по группам (по рядам). Задание проецируется на экран.
а) За одну минуту составьте вопросы по предложенному графику.
б) Нарисуйте пару для выбранного графика движения, т.е. соответствующий ему график скорости.
V. Подведение итогов урока. Обобщение материала
Закончите предложения:
Чтобы описать движение тел нужно знать... траекторию его движения и путь, который тело прошло за время t.
Зависимость S от t можно представить в виде ... таблицы и графика.
График пути равномерного движения всегда есть... прямая линия.
Если график зависимости пути от времени есть прямая линия, то движение... равномерное.
Домашнее задание.
Рабочая тетрадь. Урок 12, стр.31-33 (прокомментировать). Желающим, я подарю расписание поезда 87: УСТЬ ИЛИМ - ИРКУТСК (участок Тайшет-Иркутск), попробуйте построить график движения поезда на любом участке. Того, кому захочется строить реальные графики движения поездов, ждёт ИрГУПС (Иркутский государственный университет путей сообщения).
Любителям трудных задачек предлагаю найти графически, через какое время встретятся высокоскоростные поезда “Сапсан” и “Аллегро”, движущиеся навстречу друг другу со скоростями 250 км/ч и 200км/ч соответственно, если расстояние между ними в начальный момент равно 900 км. Подумайте, можно ли решить эту задачу аналитически? Условие задачи предлагается всем желающим в напечатанном виде.
На стенде “В мире физики” в статье “Графики зависимости пути от времени” можно прочитать дополнительный материал по нашей теме. Вы найдёте интересную информацию о графиках рынка и узнаете, какое отношение к графикам имеют медведи и быки. Не пожалеет и тот, кто познакомится со статьёй “График движения поездов”. Вы можете приготовить на любую из этих тем сообщение к следующему уроку.
Оценка знаний. Рефлексия. Кто сегодня работал в полную меру сил? Оценивает свою работу на 5,4? Кто не доволен? Почему?
Выставление оценок за работу на уроке.