Многоуровневые задания по теме "Динамика"

Министерство образования и науки Самарской области

Государственное автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) специалистов

САМАРСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ

И ПЕРЕПОДГОТОВКИ РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ

Итоговая работа

На курсах повышения квалификации

 (30.03-3.04.2015.)

Разработка многоуровневой системы задач

по теме «Динамика»

Выполнила:

Пышкина Надежда Васильевна,

учитель физики ГБОУ СОШ пос.Светлодольск

 Сергиевского района  Самарской области

Сергиевск

2015 г.

+

Пояснительная записка

1.	ФИО (полностью)	Пышкина Надежда Васильевна
2.	Место работы	Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа пос.Светлодольск
3.	Должность	Учитель физики
4.	Предмет	Физика
5.	Класс	7 - 11

6.      Цель: формирование умений и навыков,  отработку различных способов действий при решении комбинированных задач по физике .

7.       Задачи:

- обучающие:  осмысливать и анализировать  текст задачи, произвольное построение речевого высказывания, постановка и формулирование проблемы, выдвижение гипотез и их обоснование, самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели,  построение логической цепочки рассуждений, выбор наиболее эффективного способа решения задач и критическое оценивание полученного ответа;

-развивающие: целеполагание, планирование своей деятельности в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности, саморегуляция, развитие творческой и мыслительной деятельности учащихся, развитие интеллектуальных  качеств,  самостоятельности, гибкости мышления;

-воспитательные: смыслообразование, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, воспитывать ответственность и аккуратность.

 Технология разработки многоуровневой системы задач, позволяет ученикам успешно освоить программу как на базовом, так и на углублённом уровнях,  эффективно подготовиться к государственной аттестации в форме ЕГЭ. Кратко описана методика применения этой системы.

В предлагаемом подходе предлагается в каждом разделе школьного курса физики выделить максимально полный Перечень элементов содержания образования (понятий, теорем, приёмов  решения задач определённого типа  и способов общеучебной  деятельности) и построить соответствующую этому Перечню многоуровневую систему учебных физических задач с охватом базового и углубленного уровней.

Это позволяет на основе задачного подхода разработать методику обучения физике, позволяющую строить для каждого учащегося индивидуальные образовательные траектории, направленные как на формирование специальных, так и универсальных учебных действий, на успешную подготовку к итоговому государственному экзамену, к вступительным экзаменам в вузы, тем самым, в рамках учебного курса решить проблему качественного обучения физики в средней школе.

Учебная деятельность при решении задач, относящихся к  1 уровню - носит репродуктивный характер (используются такие общеучебные действия, как классификация, подведение под понятие, выведение следствий, действия,  построение логической цепи рассуждений, и т.д.). 

 При решении задач относящихся ко 2 уровню – учащимся необходимо применить формулу, закон или правило. (Простые задачи на 1 действие).

При решении задач 3 уровня – учащимся необходимо применить 2-3 формулы, это задачи на 2-3 действия. (Здесь проявляются такие общеучебные действия, как выделение и формулирование познавательной цели, поиск и выделение необходимой информации, знаково-символические действия, включая математическое моделирование, структурирование знания). 

Наконец, при решении задач 4 уровня учебная деятельность носит углубленный  характер. Ученик должен уметь ориентироваться в новых ситуациях и вырабатывать принципиально новые программы действий (выдвигать гипотезу, проверять: обосновывать или опровергать, выдвигать новую и т.д., осуществлять исследовательскую деятельность). Решение таких задач   требует от учащегося обладания обширным фондом отработанных и быстро развертываемых алгоритмов; умения оперативно перекодировать информацию из знаково-символической формы в графическую и, наоборот, из графической в знаково-символическую; системного видения курса. Вместе с тем, оно не просто предполагает использование старых алгоритмов в новых условиях и возрастание технической сложности, а отличается неочевидностью применения и комбинирования изученных алгоритмов. Задания 4 уровня содержат внутри себя составные звенья заданий из 1-3 уровней. Таким образом, учащийся, выполнив все предложенные задания, и пройдя весь путь от простого   к  сложному,  получает умения и навыки работы с комбинированными задачами.

Особо можно выделить раздел качественных задач, содержащих как теоретическое, так и практическое обоснование решения задачи.

	1. уровень  - Понятийный
1	Парашютист спускается по вертикали с постоянной скоростью 2м/с. Систему отсчета, связанную с Землей, считать инерциальной. В этом случае 1)     На парашютиста не действуют никакие силы 2)     Сила тяжести, действующая на парашютиста, равна нулю 3)     Сумма сил, приложенных к парашютисту, равна нулю 4)    Сумма всех сил, действующих на парашютиста, постоянна и не равна нулю Ответ 3
2	Выберите формулу второго закона Ньютона. 1)   F=mа 2)   а=Fm 3)   F=m/а 4)   F=mg Ответ 1
3	Пуля пробила мишень и полетела дальше. При этом 1)     Сила удара пули  по модулю больше силы удара по ней мишени 2)     Сила удара пули может быть больше или меньше модуля силы удара по ней мишени в зависимости от материала мишени 3)     Сила удара мишени по пуле по модулю больше силы удара по ней пули 4)     Сила удара пули по мишени по модулю равна силе удара мишени по пуле Ответ 4
4	К каждой позиции первого столбика подберите соотвествующую позицию второго столбика Физическая величина                                               формула А) сила тяжести                                                          1)F=кх Б) сила упругости                                                       2) F=кN В) сила трения                                                            3) F=mg                                                                                       4) F=mа Ответ А-3   Б-1  В-2
5	Определите к какому типу сил относятся следующие силы. Цифры могут повторяться. Сила                                                                      тип силы А) сила тяжести                                                      1) ядерные Б) сила трения                                                         2) электромагнитные В) сила упругости                                                   3) гравитационные Ответ А-3  Б-2   В-2
2. уровень - Базовый
1	На тело действуют две силы под прямым углом. Равнодействующая этих сил равна 50Н. Чему равна вторая сила? Первая сила равна 40Н. 1)     10Н 2)     90Н 3)     30Н Ответ 3
2	Тело массой 20 кг равноускоренно скатывается с горки. При этом скорость тела за каждую секунду увеличивается на 2 м/с. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна 1)20Н 2)30Н 3)40Н 4)60Н Ответ 3
3	К пружине школьного динамометра подвешен груз массой 0,1 кг. При этом пружина удлинилась на 2,5 см. Каким будет удлинение пружины при добавлении еще двух грузов по 0,1 кг? 1)5 см 2)7,5 см 3)10 см 4)12,5 см Ответ  2
4	Конькобежец массой 70 кг скользит по льду. Какова сила трения, действующая на конькобежца, если коэффициент трения скольжения коньков по льду равен 0,02? 1)0,35 Н 2)1,4 Н 3)3,5 Н 4)14 Н Ответ 4
5	Космическая ракета удаляется от Земли. На каком расстоянии от земной поверхности сила гравитационного притяжения  ракеты Землей уменьшится в 4 раза по сравнению с силой притяжения на земной поверхности? ( расстояние выражается в радиусах Земли) 1)R 2)2R 3)3R 4)4R Ответ 1
3.     уровень -  повышенный
1	Мальчик съезжает с горки высотой 3 м на санках. Коэффициент трения полозьев санок о снег равен 0,05. Каково ускорение санок, если расстояние от вершины горки до ее основания равно 5 м? 1)1,5 м/с 2)3,8 м/с 3)5,6 м/с 4)10 м/с Ответ 3
2	После удара шайба массой 0,15 кг скользит по ледяной площадке. Ее скорость при этом меняется с течением времени по закону v(t)=20-3t, где все величины выражены в СИ. Коэффициент трения шайбы о лед равен 1)0,15 2)0,2 3)3 4)0,3 Ответ 4
3	Брусок массой 400 г прижат к вертикальной стене силой 4 Н. Коэффициент трения скольжения бруска по стене равен 0,5. Какую силу, направленную вверх, нужно приложить к бруску, чтобы он перемещался вверх? 1)6 Н 2)5 Н 3)10 Н 4)4 Н Ответ 1
4	К нижнему концу пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой 0,4 кг и нижний массой 0,6 кг. Нить, соединяющую грузы, пережигают. С каким ускорением начинает двигаться верхний груз? 1)10 м/с 2)15 м/с 3)5 м/с 4)12 м/с Ответ 2
5	Средняя плотность планеты Плюк равна средней плотности Земли, а радиус Плюка в 2 раза больше радиуса Земли. Во сколько раз первая космическая скорость для Плюка больше, чем для Земли? 1)3 2)1 3)2 4)4 Ответ 3

4 уровень - углубленный

1.   Шайба скользит без трения по наклонному желобу, а затем движется по мертвой петле радиусом R. С какой силой шайба давит на желоб в нижней точке петли, если масса шайбы равна 100 г, а высота, с которой ее отпускают,  равна 4R? Решение: Согласно второму закону Ньютона в нижней точке петли: N=ma+mg, где m, N- соответственно, масса шайбы и сила ее давления на желоб, а – центростремительное ускорение шайбы. Причем a=v/R, где R и v – соответственно, радиус петли и скорость шайбы в нижней ее точке. Согласно закону сохранения механической энергии mgh=mv/2, где h=4R. Следовательно, N= mg +mv/R = mg +8mg =9H.

2.    Грузовой автомобиль со всеми ведущими осями массой М=4т тянет за нерастяжимый трос вверх по уклону легковой автомобиль m=1т, у которого выключен двигатель. С каким максимальным ускорением могут двигаться автомобили, если угол уклона составляет             a = arsin 0.1, а коэффициент трения между шинами грузового автомобиля и дорогой k=0.2? Силой трения качения, действующей на легковой автомобиль и массой колес, пренебречь. Решение: Проекция сил, действующих на систему из двух автомобилей, на направление их движения равна: (M+m)a = kMgcos a – Mgsin a – mgsin a. Отсюда а = g( Mkcos a /M+m – sin a )= 0,6 м/с

Р

5 уровень — качественные задачи

1.   Докажите, что крупные капли дождя падают быстрее, чем мелкие. Капли имеют форму шара, силу сопротивления воздуха считать пропорциональной площади поперечного сечения капли. Решение: Сила тяжести, действующая на каплю, пропорциональна ее обьему, т.е. кубу радиуса капли. Сила сопротивления со стороны воздуха пропорциональна площади поперечного сечения, т.е. квадрату радиуса капли. Таким образом, с ростом массы капли

сила тяжести растет быстрее силы сопротивления воздуха, и крупные капли  движутся вниз с большим ускорением. 2.      Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением , направленным вертикально вверх? Решение: 1.Когда брусок, вода и миска покоятся относительно Земли, сила Архимеда уравновешивает силу тяжести плавающего бруска. Та же по величине и направлению сила Архимеда уравновешивает силу тяжести вытесненной бруском воды. Поэтому масса бруска и масса вытесненной им воды одинаковы.   Когда брусок, вода и миска покоятся относительно друг друга, но движутся с ускорением относительно Земли, одна и та же сила Архимеда вместе с силой тяжести сообщает одно и то же ускорение как плавающему бруску, так и воде в объеме, вытесненном бруском, что приводит к соотношению: F= m(a- g) = m1(a- g), где m – масса бруска, а m1 – масса вытесненной воды, откуда следует, что и при движении относительно Земли с ускорением отличным от g масса бруска и масса вытесненной им воды одинаковы.  Поскольку масса бруска одна и та же, масса вытесненной им воды в обоих случаях одинакова. Вода практически не сжимаема, поэтому плотность воды в обоих случаях одинакова. Значит, объем вытесненной воды не изменяется, глубина погружения  бруска в лифте остается прежней. 3.Тело брошено под углом к горизонту. Что займет больше времени: подъем или спуск. Учесть сопротивление воздуха.      Решение: В каждой точке траектории силу сопротивления можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная составляющая не оказывает влияния на время движения, а только изменяет дальность полета. Вертикальная составляющая влияет на время подъема и падения, так как на восходящей части траектории совпадает с направлением силы тяжести, а на нисходящей части направлена противоположно ей. Для всех точек, находящихся на одинаковой высоте на восходящей и нисходящей ветвях траектории, численное значение ускорения будет больше для восходящей ветви и меньше для нисходящей, поэтому время подъема будет меньше времени спуска.

                                                               Список литературы

·        Комплекты учебников/ Под ред. Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Сотский

·        Н. И. Зорин Элективный курс « Методы решения физических задач». 10-11 классы

·       Физика ЕГЭ — 2013 под редакцией Л. М. Монастырского

   Различные сборники физических задач.