Обобщающий урок по теме «СИЛЫ В МЕХАНИКЕ» 10-й класс (конспект урока и презентация)

Обобщающий урок по теме  «СИЛЫ В МЕХАНИКЕ» 10-й класс

Учитель физики МОУ «СОШ № 41» г. Братска Астапенко Валентина Ивановна

Цели урока:

Образовательные:

привести в систему знания об основных видах сил;

сформировать у учащихся более глубокие представления учащихся о силах в механике; экспериментально установить особенности сил;

экспериментальным путём установить роль сил упругости, трения, тяготения в природе, технике;

научить учащихся решать задачи связанные с реальными ситуациями из повседневной жизни, уметь находить правильные решения в различных жизненных ситуациях, экспериментально решать предложенную задачу, умение анализировать полученные результаты.

Развивающие:

способствовать развитию речи, логического мышления, трудоспособности, умения применять полученные знания в нестандартных ситуациях,

развивать умение наблюдать;

выдвигать гипотезы для объяснения;

строить теоретические модели;

планировать и осуществлять физические опыты;

анализировать и обобщать результаты эксперимента

развивать творческие способности, интерес к исследованию результатов полученных в результате эксперимента.

Воспитательные:

сформировать коммуникативные навыки работы в процессе коллективной деятельности;

способствовать развитию чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач;

воспитать активную позицию учащихся в учебном процессе и умение добиваться поставленной цели.

Тип урока: повторительно-обобщающий.

Методы обучения: кейс-метод, проблемный, исследовательский.

Формы организации деятельности учащихся:

Групповая работа (поиск информации и защита проекта,  решение экспериментальных задач,).

Индивидуальная работа (работа с приборами, таблицами, схемами, учебником, выполнение теста).

Коллективная работа (обобщение материала, формулировка выводов).

Оборудование: динамометры, грузы массой 100 г с двумя крючками, нить длиной 200 мм с петлями на конце, нить с шариком, линейка, штатив с муфтой и лапкой, неподвижный блок, раздаточные таблицы «Силы в механике», таблица к домашнему заданию, кейс-папки для групп, бланки  «Рабочее поле», лист ответа на тест, компьютер, проектор.

Этапы урока:

Организация урока – 1 мин.

Мотивация и целеполагание – 2 мин.

Домашнее задание – 2 мин.

Организационная деятельность – 25 мин.

Рефлексивно - оценочный этап – 10 мин.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

Создание рабочей творческой обстановки,  проверка готовности класса к учебно-познавательной деятельности. Учитель обеспечивает рабочую обстановку на уроке и положительный эмоциональный, комфортный настрой, - что в дальнейшем обеспечивает ситуацию успеха, доверия, взаимопонимания.

II. Мотивационный этап

Задача: Определить тему урока, цель.

Цели:

 а) привести в систему знания об основных видах сил;

 б) выделить особенности сил;

III. Домашнее задание (слайд 1). Учитель предлагает придумать три задачи на тему «Движение тел под действием нескольких сил», используя таблицу привести решение этих задач на листе формата А4.            Учитель демонстрирует таблицу 1 с помощью компьютера, распечатанные таблицы выдаются учащимся. Знакомятся с таблицей 1, задают вопросы по домашнему заданию, записывают домашнее задание в дневник. Учитель создает проблемную ситуацию, чтобы придумать и решить задачи, необходимы знания основных закономерностей, описывающих силы и движение тел под их действием, алгоритмы решения.

IV. Операционно-организационный

Задача: создать условия для включения в активную работу каждого ученика, создать условия психологического комфорта и ситуацию успеха. Каждому ученику обеспечить условия для саморазвития и самосовершенствования, стимулировать активную самостоятельную деятельность через индивидуальные и групповые формы работы, применение ИКТ.

Подобранные задания позволяют формировать умение использовать приборы и предметы домашнего быта при проведении исследований, выступать публично, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи в ходе исследований, умения демонстрировать полученную модель, выстраивать содержательные единые линии, защищать свой проект, развивать воображение через создание схематических изображений, просчитывать пути получения результата. Последовательно по ходу выступления учеников, анализировать, сопоставлять свои знания с выводами выступающих, дополнять их.

V. Рефлексивно - оценочный этап

Обучающиеся выполняют обучающий тест, одновременно осуществляют самоконтроль знаний, после взаимопроверки в парах выставляют оценки. Учитель подводит итоги урока.

Постановка проблемы:

Учитель:

Бесконечно сложной кажется на первый взгляд картина взаимодействий в природе. Однако все их многообразие сводится к очень небольшому числу фундаментальных сил.

-Что это за фундаментальные силы? Сколько их? Каким образом сводится к ним вся сложная картина связей в окружающем нас мире?

Какие силы мы рассматриваем в механике?

Ответ ученика (слайд 3)

Учитель: Мы ранее рассмотрели природу этих сил, их особенности, основные закономерности и проявления.

Сегодня на уроке работает три творческих группы, каждой из которых был предложен случай проявления или применения одной из сил. Ребята изучили ситуацию и сегодня предоставят нашему вниманию свои проектные работы.

Группа №1

КЕЙС1 (приложение 2)

Гравитационная лампа освещает комнату без проводов (слайды4,5)

Защита проекта участниками группы. Вопросы ребят, выводы, обобщения, систематизация знаний о силе тяготения  с помощью таблицы «Силы в механике». (приложение 1)

Группа №2

КЕЙС 2 (приложение 3)

Волейбольные мячи Mikasa (слайд 6)

Защита проекта «Сила упругости» участниками группы. Вопросы ребят, выводы, обобщения, систематизация знаний о силе упругости с помощью таблицы «Силы в механике». (приложение 1)

Группа №3

КЕЙС 3 (приложение 4)

Запретили гидрокостюмы… (слайд 7)

Защита проекта  «Сила трения. Жидкое трение» участниками группы. Вопросы ребят, выводы, обобщения, систематизация знаний о силе упругости с помощью таблицы «Силы в механике». ( Слайд 8,приложение 1)

Но без каких сил невозможно движение? ( Без сил трения.)

Учитель:

Итак, мы вспомнили достаточно много, попробуем применить наши знания на практике. Отправляемся в ЛАБОРАТОРИЮ ИЗУЧЕНИЯ СИЛ. (слайд 9)

Группа 1

НАЙДИТЕ ОТВЕТЫ  НА ВОПРОСЫ, используя полученную информацию
1. На Земле астронавт весит 600Н. На Луне он бы весил 100Н, так как притяжение Луны примерно в 6 раз слабее земного. Чему равна  масса  астронавта? Чему равно ускорение свободного падения на Луне?
 
2. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Сила тяжести на поверхности Юпитера, за которую обычно принимают верхний слой облаков, более чем в 2,4 раза превосходит земную: тело, которое имеет массу, например, 100 кг, будет весить столько же, сколько весит тело массой 240 кг на поверхности Земли. Это соответствует ускорению свободного падения 24,79 м/с² на Юпитере против 9,80 м/с² для Земли. Каков же средний радиус планеты-гиганта?

Группа 2

Вариант1 (работа в парах)

1.Повторите эксперимент, изображенный на рисунке 1.
2.Опишите наблюдаемое явление.
3.Сформулируйте вопросы об изменении физических величин, характеризующих движение груза.
4.Попытайтесь выяснить причину их изменения.

Вариант2 (работа в парах)

Повторите эксперимент, изображенный на рисунке 1.
Давайте проверим:

1. Изменяется ли скорость груза при его колебаниях?
2. Изменяются ли ускорение и вес груза при его колебаниях?
3. Как изменяются центростремительное ускорение и вес груза при его колебаниях?
4. В каких точках траектории центростремительное ускорение и вес груза по модулю наибольшие, в каких — наименьшие?
5. Сделаем вывод, как зависит вес тела от ускорения движения.

Рисунок 1

Группа 3

Вспомните: даёт ли выигрыш в силе неподвижный блок?

1. Измерьте вес груза (Р).
2. Измерьте силу (F₁), необходимую для удержания этого груза на неподвижном блоке.
3. Измерьте силу (F₂), необходимую для равномерного поднятия груза на неподвижном блоке.
4. Сравните значения Р, F₁, F₂. Объясните полученный результат.

 Подведение итогов работы в группах:

По окончании работы в группах, обучающиеся докладывают о результатах работы, анализируют результаты, делают выводы (слайды 10-13)

Рефлексивно-оценочный этап

Кейс-тест (слайд 14, 15)

Ответы на вопросы  найдите в таблице или запишите словами

1 вариант

1. Формула для вычисления силы тяжести.
2. Эта величина является мерой инертности тела.
3. Какая сила изображена в секторе 2?
4. Определение гравитационных сил
5. Направление каких векторов в секторе 13 обозначены цифрами1 и 2?
6. Определение силы реакции опоры.
7. Числовое значение гравитационной постоянной.
8. Формула для вычисления веса тела, которое движется с ускорением, направленным противоположно ускорению свободного падения.
9. Математическая запись закона всемирного тяготения.
10. Вектор какой силы изображен в секторе 19?
11. Определение какой силы сформулировано в секторе 28?
12. Определение веса тела.
13. Формулировка третьего закона Ньютона.
14. Формулировка закона Гука.

2 вариант

1. Определение гравитационных сил.
2. Мера действия одного тела на другое.
3. Определение силы упругости.
4. Вектор какой силы изображен в секторе 25?
5. Математическая запись закона Гука.
6. Формула для вычисления скорости, которую нужно сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником любой планеты.
7. Вектор какой силы изображен в секторе 31?
8. Формулировка закона всемирного тяготения.
9. Вектор какой силы изображен в секторе 37?
10. Что называется свободным падением тела?
11. Формулировка первого закона Ньютона.
12. Формула для вычисления веса тела, которое движется с ускорением, направленным в ту же сторону, что и ускорение свободного падения.
13. Определение силы тяжести.
14. Единицы измерения коэффициента жесткости.

Подведение итогов

Работа заканчивают все одновременно, в парах  обмениваются листочками, проверяют и выставляют оценку (слайд 16).

Каждый ученик выражает свои ощущения от своей учебной деятельности на уроке, одним из знаков или фразами:

– многое понял, многому научился;

 – я удовлетворен своей работой на уроке;

 – как мало я знаю, мне надо многому научиться.

Данный этап дает возможность подвести итог деятельности творческого компонента каждого ученика.

Список использованной литературы:

1.    Аганов А.В., Сафиуллин Р.К., Скворцов А.И., Таюрский Д.А. Физика вокруг нас: Качественные задачи по физике. - М.: Дом педагогики, 1998.

2.    Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. Учреждений: базовый и профильный уровни/Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский – М.: Просвещение, 2010.

Использованные материалы и Интернет-ресурсы:

3.    http://ru.wikipedia.org/wiki

4.    ttp://class-fizika.narod.ru/7_class.htm

приложение1

1. Прочитайте статью и ответьте на вопросы:

1)       Знания какого раздела физики необходимо специалистам-технологам для создания современных спортивных мячей?

2)       Что вы можете сказать об условии возникновения силы упругости?

3)       Какие знания о деформациях и силе упругости позволяют специалистам создавать современный спортивный инвентарь?

2. Составьте свои вопросы к тексту статьи (вопросы должны относиться к теме «Деформация. Сила упругости»).
3. Найдите ответы на свои вопросы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Группа 3.

1.                  Прочитайте статью и ответьте на вопросы:

1)      Знания  какого раздела физики необходимы специалистам-технологам для создания современных гидрокостюмов?

2)      Что вы можете сказать о способах изменения силы трения (сопротивления)?

3)      Какие знания и силе трения позволяют специалистам создавать современный спортивный инвентарь?

2.      Составьте свои вопросы к тексту статьи (вопросы должны относиться к теме «Сила трения. Жидкое трение»)

3.      Найдите ответы на свои вопросы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Приложение 2

1 группа

Нужен был гений Ньютона,
Чтобы удивиться тому, что
Яблоко упало на землю…

Гравитационная лампа освещает комнату без проводов (Февраль 2008)

На данный момент Клей получает патент на новинку. Затем лампу-колонну, видимо, запустят в производство

 Выпускник политехнического института Вирджинии (Virginia Tech) Клей Моултон (Clay Moulton) разработал концепт напольной лампы-колонны, которая освещает помещение благодаря гравитации. За что и получил второе место на конкурсе Greener Gadgets Design, проведённом в ходе одноимённой конференции в Нью-Йорке.

Новинку Моултон, недолго думая, назвал Gravia. Работает она за счёт медленного сползания груза, раскручивающего ротор генератора. Вырабатываемая им энергия питает десять высокоэффективных светодиодов (примерно таких как этот).

Работает Gravia бесшумно. Её не нужно включать в сеть, а значит и вездесущие провода ей тоже не нужны, и это, пожалуй, одно из главных достоинств лампы. Ведь её можно поместить в любом месте квартиры.

Схематическое изображение Gravia (иллюстрация с сайта core77.com).

Чтобы «включить» такую колонну, необходимо протянуть руку к центральному стержню и поднять перемещающийся по нему груз наверх. «Гиря» медленно начнёт сползать вниз, и через несколько секунд лампа снова начнёт освещать пространство квартиры.

Один раз «взведённая» Gravia будет выдавать световой поток около 600-800 люменов в течение 4 часов, то есть примерно столько же света, сколько производит обычная 40-ваттная лампочка накаливания (иллюстрация с сайта core77.com).

«Включённая» лампа светит мягким рассеянным светом, причём «горит» почти вся поверхность колонны (кроме выреза для руки, конечно же), поскольку она представляет собой специально сконструированную акриловую линзу.

Разумеется, это не так просто, как щёлкнуть выключателем. Хотя, по мнению Моултона, подобное действие может стать частью приятного утреннего ритуала (как приготовление чашки кофе). Правда, груз в лампе весит немало — 22,5 килограмма.

Как заявлено в пресс-релизе института Вирджинии, Клей оценивает срок «годности» лампы 200 годами (при использовании каждый день в течение 8 часов).

«В данном случае светодиоды, которые считаются почти вечными, не такие уж и „долгожители“ по сравнению со сроком службы самого механизма», — говорит он.

Кроме того, Моултон считает, что лет через 10-15 акриловая оболочка лампы состарится и начнёт «отрезать» голубоватый оттенок света, создаваемый светодиодами, делая освещение более близким к дневному свету, а значит, более комфортным.

Не ясным остаётся только одно — как выключить Gravia, к примеру, если комната всего одна и время ложиться спать.

Кстати, почитайте о радиоактивном брелоке, который светится 10 лет, и о светильнике из бетона, а также о том, как лунный свет соперничает в освещении улиц с фонарями.

А пока Gravia не заселилась в каждый дом, люди выключают весь свет на час и остаются в полной темноте.

 

Домашнее задание: придумать три задачи на тему «Движение тел под действием нескольких сил», используя таблицу привести решение этих задач на листе формата А4.

ГРУППА 1.

Группа 2

ВАРИАНТ 1

Группа2

ВАРИАНТ 2

ГРУППА 3

• 1 слайд

  
  Сила есть…
  1
  

• 2 слайд

  Домашнее задание:
  Придумать три задачи на тему «Движение тел под действием нескольких сил», используя таблицу привести решение этих задач в рабочей тетради.
  2
  

• 3 слайд

  Силы трения
  Гравитационные силы
  Силы
  в механике
  3
  Силы упругости
  

• 4 слайд

  4
  КЕЙС1
  Гравитационная лампа освещает комнату без проводов
  Выпускник политехнического института Вирджинии Клей Моултон разработал концепт напольной лампы-колонны, которая освещает помещение благодаря гравитации
  Новинку Моултон, назвал Gravia. Работает она за счёт медленного сползания груза, раскручивающего ротор генератора. Вырабатываемая им энергия питает десять высокоэффективных светодиодов (примерно таких как этот).
  Работает Gravia бесшумно. Её не нужно включать в сеть, а значит и вездесущие провода ей тоже не нужны, и это, пожалуй, одно из главных достоинств лампы. Ведь её можно поместить в любом месте квартиры.
  
  Чтобы «включить» такую колонну, необходимо протянуть руку к центральному стержню и поднять перемещающийся по нему груз наверх. «Гиря» медленно начнёт сползать вниз, и через несколько секунд лампа снова начнёт освещать пространство квартиры.
  Один раз «взведённая» Gravia будет выдавать световой поток около 600-800 люменов в течение 4 часов, то есть примерно столько же света, сколько производит обычная 40-ваттная лампочка накаливания
  

• 5 слайд

  5
  Включённая» лампа светит мягким рассеянным светом, причём «горит» почти вся поверхность колонны (кроме выреза для руки, конечно же), поскольку она представляет собой специально сконструированную акриловую линзу.
  Разумеется, это не так просто, как щёлкнуть выключателем. Хотя, по мнению Моултона, подобное действие может стать частью приятного утреннего ритуала (как приготовление чашки кофе). Правда, груз в лампе весит немало — 22,5 килограмма.
  Как заявлено Клей оценивает срок «годности» лампы 200 годами (при использовании каждый день в течение 8 часов).
  
  Кроме того, Моултон считает, что лет через 10-15 акриловая оболочка лампы состарится и начнёт «отрезать» голубоватый оттенок света, создаваемый светодиодами, делая освещение более близким к дневному свету, а значит, более комфортным.
  
  Не ясным остаётся только одно — как выключить Gravia, к примеру, если комната всего одна и время ложиться спать.
  
  
  

• 6 слайд

  6
  Камера.
  Поверхностный материал MicFiber™. MicFiber™ — это множество очень тонких нейлоновых волокон соединенных друг с другом. Толщина каждой из них равна всего 1/1000 денье (для наглядного сравнения, - толщина человеческого волоса — 50 денье). Для стабильности и однородности материала волокна сверху покрывают пленкой толщиной 70 мкм. За счет применения конструкционно-нового микроволокнистого материала достигаются следующие результаты:
  * упругость и мягкость, и как следствие – лучшее управление;
  
  * устранены все недостатки натуральной кожи – растяжимость, недостаточная прочность,
  
  Подложка из натурального каучука. Для большей мягкости и лучшей управляемости пружинящий материал равномерно распределен на поверхности мяча.
  Армирование. Для сохранения формы мяча предусмотрено армирование, т.е. процесс обмотки камеры прочной и гибкой нейлоновой нитью.
  Камера. Бутиловая камера, практически не пропускающая воздух.
  КЕЙС 2
  Волейбольные мячи Mikasa
  

• 7 слайд

  7
  КЕЙС 3
  Запретили гидрокостюмы…
  За 18 месяцев в плавании на различных дистанциях было установлено более ста мировых рекордов. После изучения свойств некоторых из них, FINA (Международная любительская федерация плавания) запретили использование определенных моделей и с мая 2009 года рекорды, установленные в костюмах последнего поколения, не засчитываются.
  
  Гидрокостюмы, которые специально разрабатываются  для подводной охоты и фридайвинга, выпускаются   со сверхгладким покрытием с внешней стороны для уменьшения потерь на трение при скольжении в воде
  

• 8 слайд

  8
  

• 9 слайд

  Лаборатория изучения сил
  9
  

• 10 слайд

  НАЙДИТЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ, используя полученную информацию
  1. На Земле астронавт весит 600Н. На Луне он бы весил 100Н, так как притяжение Луны примерно в 6 раз слабее земного. Чему равна масса астронавта? Чему равно ускорение свободного падения на Луне?
   
  2. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Сила тяжести на поверхности Юпитера, за которую обычно принимают верхний слой облаков, более чем в 2,4 раза превосходит земную: тело, которое имеет массу, например, 100 кг, будет весить столько же, сколько весит тело массой 240 кг на поверхности Земли. Это соответствует ускорению свободного падения 24,79 м/с² на Юпитере против 9,80 м/с² для Земли. Каков же средний радиус планеты-гиганта?
  
  

• 11 слайд

  
  1.Повторите эксперимент, изображенный на рисунке.
  2.Опишите наблюдаемое явление.
  3.Сформулируйте вопросы об изменении физических величин, характеризующих движение груза.
  4.Попытайтесь выяснить причину их изменения.
  
  
  
  
  11
  

• 12 слайд

  Давайте проверим:
  Изменяется ли скорость груза при его колебаниях?
  Изменяются ли ускорение и вес груза при его колебаниях?
  Как изменяются центростремительное ускорение и вес груза при его колебаниях?
  В каких точках траектории центростремительное ускорение и вес груза по модулю наибольшие, в каких — наименьшие?
  Сделаем вывод, как зависит вес тела от ускорения движения.
  
  
  
  12
  

• 13 слайд

  Вспомните: даёт ли выигрыш в силе неподвижный блок?
  Измерьте вес груза (Р).
  Измерьте силу (F1), необходимую для удержания этого груза на неподвижном блоке.
  Измерьте силу (F2), необходимую для равномерного поднятия груза на неподвижном блоке.
  Сравните значения Р, F1, F2. Объясните полученный результат.
  
  
  
  
  13
  

• 14 слайд

  14
  

• 15 слайд

  Ответы на вопросы найдите в таблице или запишите словами.
  1 вариант
  Формула для вычисления силы тяжести.
  Эта величина является мерой инертности тела.
  Какая сила изображена в секторе 2?
  Определение гравитационных сил
  Направление каких векторов в секторе 13 обозначены цифрами1 и 2?
  Определение силы реакции опоры.
  Числовое значение гравитационной постоянной.
  Формула для вычисления веса тела, которое движется с ускорением, направленным противоположно ускорению свободного падения.
  Математическая запись закона всемирного тяготения.
  Вектор какой силы изображен в секторе 19?
  Определение какой силы сформулировано в секторе 28?
  Определение веса тела.
  Формулировка третьего закона Ньютона.
  Формулировка закона Гука.
  
  
  2 вариант
  Определение гравитационных сил.
  Мера действия одного тела на другое.
  Определение силы упругости.
  Вектор какой силы изображен в секторе 25?
  Математическая запись закона Гука.
  Формула для вычисления скорости, которую нужно сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником любой планеты.
  Вектор какой силы изображен в секторе 31?
  Формулировка закона всемирного тяготения.
  Вектор какой силы изображен в секторе 37?
  Что называется свободным падением тела?
  Формулировка первого закона Ньютона.
  Формула для вычисления веса тела, которое движется с ускорением, направленным в ту же сторону, что и ускорение свободного падения.
  Определение силы тяжести.
  Единицы измерения коэффициента жесткости.
  
  
  
  15
  

• 16 слайд

  Критерии оценивания работы:
  оценка «5» – 13 - 14 правильных ответов
  оценка «4» – 10 - 12 правильных ответов
  оценка «3» – 7 - 9 правильных ответов
  оценка «2» – менее 7 правильных ответов
  1 вариант
  - 4
  - 5
  - сила тяжести
  - 9
  - 1- скорость, 2- ускорение
  - 15
  - 16
  - 34
  - 26
  - сила упругости
  - сила трения
  – 29
  - 1
  14 - 41
  
  
  
  2 вариант
  - 9
  - 32
  - 24
  - сила реакции опоры
  - 30
  - 6
  - сила трения
  - 36
  - вес тела
  - 20
  - 14
  - 17
  - 49
  - 27
  
  16
  

• 17 слайд

  17
  Сила без ума - обуза.