Подготовка к ГИА с использование ключевых учебных ситуаций.

Подготовка к ГИА с использование ключевых учебных ситуаций.
Методическая разработка урока физики в 9 классе с использованием ключевых
учебных ситуаций.
1. Выделите и проанализируйте две ключевые ситуации в одном из разделов
школьного курса физики 9-го класса.
Ключевая учебная ситуация №1 «Движение тела под действием силы
тяжести»
При движении тела по вертикали вверх или вниз на тело действует одна постоянная сила – это
сила тяжести! Сила тяжести направлена вертикально вниз. Вниз направлено и ускорение
свободного падения. Направление ускорения всегда совпадает с направлением силы!
То есть абсолютно неважно, вверх или вниз движется тело - ускорение свободно падения
всегда направлено вертикально вниз, так же как и сила тяжести. Характер движения тел
разный, так как меняется направление начальной скорости.
Если тело брошено под углом к горизонту, то и в этом случае в любой точке траектории
ускорение направлено вертикально вниз. Тело движется по криволинейной траектории, так
как начальная скорость и ускорение направлены не вдоль одной прямой. В верхней точке
траектории
ускорение перпендикулярно скорости, и скорость меняется только по
направлению. И это тоже движение с ускорением. Впоследствии это можно использовать при
изучении движения тела по окружности и введении центростремительного ускорения.
Необходимо хорошо запомнить: ускорение и равнодействующая сила сонаправлены!
Ключевая учебная ситуация №2 «Проявление закона сохранения энергии
на примере падения тела».
Главный физический смысл понятия «энергия» состоит в том, что это сохраняющаяся
физическая величина, единая для всех физических явлений.
Тело, находящееся на высоте, обладает запасом потенциальной энергии. В этот момент его
кинетическая энергия равна нулю. При падении тела происходит превращение энергии:
потенциальная энергия уменьшается, кинетическая – увеличивается. Полная сумма этих
энергий не меняется. Но если учитывать сопротивление воздуха, энергия будет уменьшаться
за счет того, что часть начальной энергии переходит во внутреннюю энергию и падающее тело
должно нагреться! Но это происходит не всегда. При падении дождевой капли с большой
высоты сама капля не нагревается, так как передает окружающему воздуху часть своей
энергии в процессе теплопередачи и затрачивается энергия на испарение воды. Вот почему
капли дождя не теплые.
2.Составить по всему курсу физики основной школы:
а) тестовое задание с выбором ответа:
Какие из величин: скорость, равнодействующая сила, ускорение, перемещение при
механическом движении тела – всегда совпадают по направлению?
1) ускорение и перемещение
2) ускорение и скорость
3) сила и скорость
4)сила и ускорение;
б) одно задание с кратким ответом:
Тело массой 5 кг упало с некоторой высоты. Найти кинетическую энергию в средней точке его
пути, если оно падало в течение 2с?
в) одну задачу с полным решением:
Металлический шар упал с высоты 26м на свинцовую пластину массой 1кг и остановился. При
этом пластина нагрелась на 30С. Чему равна масса шара, если на нагревание пластины пошло
80% выделившегося количества теплоты?
3.Описать методологию выполнения этих заданий с учениками.
Цель урока: повторение курса физики основной школы, формирование навыков
решения задач (самостоятельно анализировать условие задачи, искать дополнительные
данные), контроль знаний, подготовка к ГИА.
А) Выполнение тестового задания с выбором ответа.
В КИМах достаточно часто встречаются задания на движение тела под действием силы
тяжести.
Учитель: Какая сила действует на тело при его движении по вертикали вверх и вниз ?Будет ли
это движением с ускорением? Как направлена сила тяжести? А ускорение свободного
падения? Всегда ли совпадает направление силы и ускорения? Как изменится сила тяжести,
если тело брошено вниз? вверх? Под углом к горизонту? Будет ли при этом меняться
направление ускорения? Как будет меняться направление скорости в этих движениях?
Учащиеся приходят к выводу, что направление скорости меняется в зависимости от вида
движения, а ускорение свободного падения и сила тяжести всегда направлены вертикально
вниз. Сила тяжести и ускорение свободного падения сонаправлены.
А как будут направлены равнодействующая сила и ускорение?
Они тоже будут сонаправлены.
А теперь проанализируем следующую задачу:
Какие из величин: скорость, равнодействующая сила, ускорение, перемещение при
механическом движении тела – всегда совпадают по направлению?
1) ускорение и перемещение, 2) ускорение и скорость, 3) сила и скорость,
4)сила и ускорение;
Направление ускорения перемещения силы или скорости не всегда совпадают по
направлению - зависит от вида движения. Следовательно, правильный ответ - 4) сила и
ускорение.
Б) Выполнение задания с кратким ответом.
Тело массой 5 кг упало с некоторой высоты. Найти кинетическую энергию в средней точке его
пути, если оно падало в течение 2с?
Учитель: Какой энергией обладало тело на высоте? От чего зависит эта энергия? Что с ней
происходило при уменьшении высоты? Чему была равна первоначальная скорость тела? Что
с ней происходило при уменьшении высоты? Какая энергия зависит от скорости движения?
Как связаны потенциальная и кинетическая энергии во время падения тела? Меняется ли
сумма этих энергий?
Учащиеся сами формулируют закон сохранения энергии и применяют его для решения
задачи. Высоту h, с которой упало тело, определяют по формуле для свободного падения.
Тогда h =20м, а в средней точке h1 =10м.
Ответ: 500Дж.
В) Задача с полным решением.
Металлический шар упал с высоты 26м на свинцовую пластину массой 1кг и остановился. При
этом пластина нагрелась на 3 0C. Чему равна масса шара, если на нагревание пластины пошло
80% выделившегося количества теплоты?
Учитель: Каким видом энергии обладал падающий шар? Как менялась потенциальная энергия
при уменьшении высоты? В какой вид энергии перешла потенциальная энергия, когда шар
коснулся земли? В результате чего пластина нагрелась? В какую энергию превратилась
кинетическая энергия? Вся ли кинетическая энергия перешла во внутреннюю энергию
пластины? Как записать закон сохранения энергии в данном случае? По какой формуле
рассчитывается количество теплоты, затраченное на нагревание тела? Каких табличных
данных нам не хватает?
Ответив на поставленные вопросы и найдя в таблице удельную теплоемкость свинца,
учащиеся приступают к решению задачи.
Дано:
Решение:
m2=1кг
Q=E Q2=0,8Q =0,8E
h=26м
E=m1gh Q2=cm2∆t
∆t=3 0C
Дж
0С
0,8m1gh=cm2∆t
𝑐𝑚2∆t
c=140кг
m1= 0,8ℎ𝑔
кпд=0,8
m1=0,8∗26∗10 = 2кг
m1=?
Ответ: m1=2кг
140∗1∗3,2
Таким образом, на уроке использовались две ключевые ситуации: «Движение тела под
действием силы тяжести» и «Закон сохранения энергии в применении к механическим и
тепловым процессам».