Методическая разработка урока по теме: Решение задач по подготовке к олимпиаде с одаренными детьми по теме «Равноускоренное движение». . Работа №7736

Методическая разработка урока по теме: Решение задач по подготовке к олимпиаде с одаренными детьми по теме «Равноускоренное движение».

Яхина Фина Фаатовна, МБОУ Гимназия №1 с.Верхнеяркеево Республики Башкортостан, учитель физики

Тип урока: нетрадиционный урок

Цель: формирование знаний, умений и навыков.

-Выявление одаренных детей.

- Создание условий, способствующих их оптимальному развитию.

Задачи:

1. Проведение целенаправленных наблюдений за учебной и внеурочной деятельностью обучающихся для выявления детей, имеющих склонность и показывающих высокую результативность в области физики.

2. Подбор материалов и проведение тестов, позволяющих определить наличие одаренности.

3. Отбор среди различных систем обучения тех методов, форм и приемов, которые способствуют развитию самостоятельности мышления, инициативности и творчества.

4. Предоставление возможности совершенствовать способности в совместной деятельности с учителем.

Форма работы:

коллективная (учебные дискуссии)

индивидуальная;

фронтальная;

групповая.

Методы:

словесные (беседа, работа с текстом заданий);

наглядные (презентация);

практические (устные и письменные задачи, практические экспериментальные задания за компьютером).

Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором; учебник «Физика.9 класс», под ред. А.В. Перышкина; приборы для демонстрации равноускоренных движений; план-конспект занятия, мультимедийное приложение к занятию, выполненное в Microsoft Power Point, компьютеры для обучающихся.

В предлагаемой методике работы с одаренными детьми по физике главной задачей является раскрытие принципов действия, решение задачи не ради точного ответа, а ради способа его получения, ради логических рассуждений на пути к нему.

Речь идет о моделировании как особом общем способе познания и важнейшем учебном действии, являющимся составным элементом учебной деятельности. С одной стороны, моделирование выступает целью обучения, а с другой – средством самостоятельного решения обучающимися конкретных физических задач. Обучающиеся в процессе особо организованного обучения овладевают действием моделирования, нарабатывая его как способ или даже метод продвижения в системе понятий.

Приобретаемые навыки:

- у обучающихся формируется накопленные ранее представления о физических явлениях и процессах, пополняется и расширяется кругозор;

- обучающиеся получают возможность индивидуальной исследовательской работы с компьютерными моделями, в ходе которой они могут самостоятельно ставить эксперименты, быстро проверять свои гипотезы, устанавливать закономерности физических явлений и процессов

Технологические особенности:

урок проводится с использование компьютера и мультимедийном проектором.

Основные принципы такой организации работы с одаренными детьми:

- В ходе использования моделирования нецелесообразно предлагать детям модель в готовом виде. Модель всегда есть результат некоторого этапа исследования. Существенные признаки и связи, зафиксированные в модели, становятся наглядными для учащихся тогда, когда эти признаки, связи были выделены самими детьми в их собственном действии, т.е. когда они сами участвовали в создании моделей. В противном случае учащиеся не видят их в модели, и она не становится для них наглядной.

- Для того, чтобы обучающиеся вышли на новую модель, учитель сначала предлагает им задачу, которую они уже легко решают, используя известный способ и модель. Создав ситуацию успеха, можно предложить детям задачу, которая внешне похожа на предыдущую, но её решение старым способ либо приводит к неудаче, либо нерационально. Ребенок обнаруживает дефицит собственных знаний и понимает, что в такой ситуации, когда у него возникают трудности и известная модель не позволяет ему быстро решить задачу, нужно конструировать новый вид модели. Следовательно, у детей возникает необходимость, что является основой для устойчивой мотивации дальнейшей деятельности.

- Построение модели обучающимися обеспечивает наглядность существенных свойств, скрытых связей и отношений, все остальные свойства, несущественные в данном случае, отбрасываются. Часто это не под силу одному ученику, поэтому такую работу целесообразно проводить в группах. Внутри группы дети сами организуют свои действия: либо сначала обсуждают способы решения, а затем каждый самостоятельно пытается выполнить задание, либо сначала каждый пробует выполнить задание, а потом сравнивает свой способ решения со способами других детей. В качестве доказательства правильности решения задачи используется все та же модель. В данном случае она является средством для обоснования точки зрения.

Ход занятия:

1. Организационный момент.

2. Повторение темы «Равноускоренное движение».

3. Решение олимпиадных задач.

Задача 1.

Акула, двигаясь со скоростью 1 м/с, заметила рыбку, и начала двигаться с ускорением . Когда между акулой и рыбкой оставалось 20 м, рыбка начала уплывать с ускорением . Догонит ли акула рыбку, если, проплыв 150 м, рыбка может спрятаться?

Дано:

Решение:

Начало движения акулы берем за начало отсчета. Поэтому

Составим уравнения движения для каждой из них:

Чтобы ответить на вопрос, нужно знать, через какое время акула сможет догнать рыбку, а потом проверить, хватит ли этого времени рыбке, чтобы спастись. Заметим, что координаты акулы и рыбки должны совпадать:

Решив квадратное уравнени , получим . Отрицательный корень исключается. Следовательно, акуле понадобится 10с, чтобы догнать рыбку. . Теперь 10с нужно подставить в уравнение рыбки и посмотреть, сможет ли рыбка проплыть 150м за это время. Подставив это значение, получим

. Т.е. за 10с рыбка проходит только 60м. Следовательно, она не сможет скрыться раньше, чем акула достигнет её. Задачу можно решить другим способом.

Запишем уравнения движения для каждой:

Рыбке нужно проплыть быстрее, чем акула. Подставив в уравнение акуле 170, а рыбке 150, получим:

–нужно акуле -рыбке

Догонит- ?

Ответ: Догонит

В приложении 1 представлено решение задачи в Mathcadе.

Задача 2.

Птица летит с постоянной скоростью 8 м/с, а перпендикулярно её движению дует ветер. Ветер сносит птицу с постоянным ускорением . Найдите расстояние между начальным положением птицы и её положением через 30 с.

Дано:

Решение:

Определимся с системой отсчета. Скорость птицы направим вдоль оси ОХ, а дуновение ветра вдоль оси ОУ.

-кинематическое уравнение для птицы . Так как тело отсчета-птица, то х0=0, у0=0, ах=0 и для птицы координата х запишется:. За 30с птица пролетит:

. Поскольку скорость птицы направлена по оси Х, то , а ау-это ускорение, который ветер уносит птицу, поэтому уравнение координаты у имеет вид: .Подставим 30с:

Для вычисления

Ответ:

В приложении 2 представлено решение задачи в Mathcadе.

Задача 3.

Птица летит на высоте 5 м с постоянной горизонтальной скоростью, модуль которой равен 10 м/с. Кот, сидящий на холмике высотой 4 м, собирается прыгнуть на птицу через 2 с. Известно, что начальное горизонтальное расстояние между котом и птицей составляет 30 м. Сможет ли кот поймать птицу, если он оттолкнётся от холма с начальной скоростью 6 м/с, направленной вертикально вверх?

Дано:

Решение:

<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>

Нам нужно узнать, будет ли такой момент , когда птица и кот будут находиться в одной точке. Расположим координаты оси так, как показаны на рисунке. Исходя из этого и наших данных, запишем кинематическое уравнение для птицы: .

.Так как скорость напрвлена горизонтально,координата у не будет меняться, т.е. она будет равна:

. Поскольку ускорение птицы равно нулю, х0=0, координата х будет описываться с изменением начальной скорости и времени.

. Так как скорость кота направлена вертикально, координата х меняться не будет:

. Как только кот прыгнет, он будет находиться в свободном падении, т.е. его ускорение будет: -g и равен:

<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>Нам надо учесть, что кот собирается выждать 2с (см.рисунок)

(м)-пролетит птица к моменту, когда прыгнет кот.

. Так как скорость птицы составляет 10 м/с она пролетает 10м за 1 секунду. Координата х для кота и птицы будут совпадать:

-высота кота через 1с после прыжка. Получается, что через 3с после начала отсчета к этому времени птица будет иметь координаты хп(3)=30, уп=5. А кот будет иметь хк=30, ук=5,1,т.е.между ними 10см, что слишком мало,с учетом размера кота.

Поймает-?

Ответ: поймает

В приложении 3 представлено решение задачи в Mathcadе.

Задача 4.

Камень бросают с обрыва под углом 30° к горизонту. Модуль начальной скорости равен 6 м/с, а высота обрыва — 80 м. Найдите горизонтальное расстояние, которое пролетит камень, прежде чем упадет.

Дано:

Решение:

Сделаем чертеж:

- уравнения движения

-так как систему координат выбрали в точке бросания.

-проекция скорости на ось х. Поскольку камень находится в свободном падении, то

- так как систему координат выбрали в точке бросания. Запишем проекцию скорости на ось у:

. Проекция ускорения на ось у:

. Когда камень упадет, то его вертикальное смещение составит 80м. Исходя из этого мы можем найти время, в течение которого камень находится в свободном падении:

. Решив квадратное уравнение, получим . Это время мы подставляем в :

. Горизонтальное перемещение составит:

Ответ:

В приложении 4 представлено решение задачи в Mathcadе.

4. Самостоятельная работа.

Задача. Зависимость пройденного телом пути S от времени t задается уравнением S=At-Bt2+Сt3, где A= 2м/с, В= 3м/с и С= 4м/с. Найти: а) зависимость скорости v и ускорения a от времени t; б) расстояние S, пройденное телом, скорость v и ускорение a тела через время t = 2 с после начала движения. Построить график зависимости пути S, скорости v и ускорения a от времени t для интервала 0 до 3с.

В приложении 5 представлено решение задачи в Mathcadе.

5. Проверка знаний обучающихся по теме «Прямолинейное равноускоренное движение». Обучающиеся выполняют тест. (В приложении 6 представлен тест по теме.)

6. Рефлексия.

Мы с вами прошли за одно занятие длинный путь познания человечества.

Что было изучено на занятии? Какая была основная цель? Достигли ли мы её? На все ли вопросы мы получили ответы?

Что нового мне удалось сегодня?

7. Итоги занятия.