Автор:
Богданова Людмила Ивановна
Данная статья имеет практическую направленность. В ней приведены
некоторые фрагменты уроков по теме «Графики движения». Автор статьи хотел
поделиться приемами и наработками, которые он применяет при изучении данной
темы.
В статье представлены примеры заданий для 7, 9 и 10 классов (базовый
уровень), связанные с графиками движений. Имеется дидактический материал,
который может использовать учитель на различных этапах урока.
В наш информационный век большое значение приобретает способность
человека обрабатывать и представлять информацию в различных формах. В
требованиях к уровню подготовки выпускников образовательных учреждений
основного общего и полного образования по физике одним из результатов изучения
данного предмета является умение ученика переводить информацию из одной формы в
другую. Для развития данного умения трудно найти в физике более благодатную
тему чем «Графики движения».
Очень большая пропасть отделяет задания, приводимые авторами учебников по
графикам движения, и задания тестов ГИА по данной теме. Перекинуть мостик между
возможностями одних и требованиями других предлагается учителю. При выборе и
составлении заданий для учеников учитель старается сделать их интересными,
разнообразными, отвечающими возрасту детей и демонстрирующими типовые ситуации
тестов ЕГЭ и ГИА.
Ниже приведены некоторые подходы и приемы, которые можно применять при
изучении темы «Графики движения».
7 класс. Объяснение нового
материала.
Учитель рассказывает сказку с установкой опорных предметов и карточек с
числами на кафедре (кукольный спектакль).
«Жила-была девочка Машенька. Однажды она пошла в лес и заблудилась,
попала в избушку к медведю и прожила у него некоторое время (ставим избушку).
Машенька хотела вернуться домой, но медведь ее не отпускал. Девочка решила
обмануть медведя и уговорила его отнести дедушке и бабушке пирожки. Машенька
напекла пирожков, взяла большой короб (достаем короб и Машеньку), влезла в
него, а сверху пирожки поставила. Медведь (достаем любую мягкую игрушку, если
нет медведя) взвалил короб с пирожками на спину и понес в деревню. Шел он лесом
2 часа и прошел 3км (ставим карточки). Устал медведь, увидел широкий пенек
(ставим пенек), сел на него отдохнуть. Через полчаса (карточка) говорит:
«Сяду-сяду на пенек, съем-съем пирожок», а Машенька из короба ему говорит: «Не
садись на пенек, не ешь пирожок, неси бабушке, неси дедушке.» Медведь встал и
пошел дальше. Шел он до деревни еще целый час и прошел 2км (карточки, символ
деревни). Только медведь поставил короб с пирожками у домика дедушки и бабушки,
как со всех дворов выскочили злые собаки, медведь испугался и быстренько
побежал обратно домой. Бежал он быстро, не останавливаясь, и через час
(карточка) был в своей избушке».
Задание: нарисовать график движения медведя.
Учитель обсуждает и выбирает с учениками направление координатной оси и
начало отсчета (на кафедре появляется стрелка-ось и «0»-отметка на оси).
Ученики в тетради, учитель на доске делают рисунок.
Ученики
в тетради, учитель на доске рисуют график изменения координаты медведя.
Обсуждение графика изменения координаты медведя. Можно предложить
ученикам следующий ряд вопросов:
1.
Какая физическая величина указана на вертикальной оси и
в каких единицах?
2.
Какая физическая величина указана на горизонтальной оси
и в каких единицах?
3.
Как называется график? Зависимость какой величины от
какой отражает этот график?
4.
Сколько времени в пути был медведь?
5.
Сколько участков движения?
6.
Почему два участка имеют наклон вверх, а один участок
графика имеет наклон вниз? С чем это связано?
7.
Почему один участок графика не имеет наклона? Что
происходило на этом участке?
Если класс сильный, то можно предложить ученикам построить графики
зависимости координаты медведя при изменении направления оси ОХ или начала
отсчета.
Построение
графика пути медведя. График на доске строит ученик, другие ученики и учитель
ему помогают. Готовый график ученики перерисовывают в тетрадь.
Далее вычисляем скорость медведя на каждом участке. На первом участке
один ученик вычисляет на доске с помощью учителя. На остальных участках ученики
делают вычисления самостоятельно. По этим данным совместно с учителем рисуем
график скорости
Упражнения для закрепления полученных знаний.
Каждому ученику учитель раздает лист с несколькими графиками движения
(ученики дома вклеивают этот лист в тетрадь). Примерный набор графиков и
задания к ним приведены ниже.
Задания к этим графикам:
1.
Назвать графики
2.
Описать движение тел согласно этим графикам.
3.
Найти скорости тел для каждого графика.
4.
Найти путь каждого тела за 10с.
5.
Что обозначает точка пересечения графиков на рис.4?
В качестве
дополнительного домашнего задания (по желанию) можно предложить ученикам
придумать рассказ или сказку, в которых движение тела происходило по графику
Проверочная работа в начале следующего урока.
Вариант 1.
|
1. Назовите график.
2. Вычислите скорость тела.
3. Какому из приведенных тел соответствует график? Ответ пояснить.
Вариант 2.
|
1. .Назовите график.
2. Найдите скорость тела
3. Какому из приведенных тел соответствует график? Ответ поясните
Вариант 3.
1. Назовите график.
2. Вычислите скорость тела.
3. Какому из приведенных тел соответствует график? Ответ пояснить.
Вариант 4.
|
1. Назовите график.
2. Вычислите скорость тела.
3. Какому из приведенных тел соответствует график? Ответ пояснить.
9 класс.
Тема «Способы описания движения».
Объяснение нового материала
Описать движение тела можно различными способами. Ниже приведено описание
движения следующими четырьмя способами:
·
Рисунок – схема
·
Словесный
·
Аналитический (формулы)
·
Графический
Цель данного урока: научить переходить от одного способа описания
движения к другому.
Учитель на доске рисует ситуацию на дороге, ученики перерисовывают в
тетрадь
1. Рисунок – схема.
2. При словесном описании движения обязательно надо указать:
·
координату тела в начальный момент времени;
·
куда движется тело (вдоль оси ОХ или против);
·
что происходит со скоростью тела.
Устно по этому плану ученики описывают движение всех четырех тел.
Можно вместо плана записать в тетрадь следующую фразу, с помощью которой
ученики устно будут описывать движение других тел. «В начальный момент времени
грузовик находится в точке с координатой 600м и движется вдоль оси ОХ с начальной скоростью 10м/с.Во время движения
скорость грузовика уменьшается.»
3.
Аналитический.
Учитель совместно с учениками заполняет следующую таблицу.
При заполнении таблицы повторяем формулы, которые используются для
описания движения.
|
Тело |
Уравнение зависимости координаты
от времени
|
Уравнение зависимости проекции перемещения
от времени
|
Уравнение зависимости проекции скорости
от времени
|
Ключевые слова
при описании движения |
|
дерево |
х=-200 |
Sx=0 |
vx=0 |
Не движется |
|
легковая машина |
x=100+t2 |
Sx=t2 |
vx=2t |
начинает движение из состояния
покоя |
|
человек |
x=400-2t |
Sx=-2t |
vx=2 |
равномерно движется |
|
грузовик |
x=500+10t-0,5t2 |
Sx=10t-0,5t2 |
vx=10-t |
тормозит |
4.
Графический.
По уравнениям изменения проекции скорости построить графики для всех тел.
Обсудить с учениками точки пересечения графиков с осями координат и друг с
другом.
Если на уроке осталось время можно построить графики изменения проекции
ускорения от времени.
Домашнее задание. По уравнениям координаты описать движение тел,
сделать рисунок-схему и построить графики зависимости проекции скорости тел и проекции
ускорения от времени. х1=t+0,25t2;
x2=50-6t-0,3t2; x3=-80+4t
Урок . “Решение задач с графиками»
Закрепление изученного .
На прошлом уроке изучали движение нескольких тел. На этом уроке изучаем
графики движения одного тела, имеющего различные участки.
Учитель совместно с учениками выполняет задания по графику изменения
скорости тела от времени.
Задания:
- Описать движение тела на каждом участке (устно)
- Найти ускорение тела на каждом участке
- Найти перемещение тела на каждом участке, используя
графический метод.
- Сделать схему-рисунок, указав на оси положение тела
в начале каждого участка пути, вектора скорости и ускорения.
- Написать уравнения изменения проекции скорости,
проекции перемещения, проекции ускорения и координаты от времени для
каждого участка. Начальная координата 0
- Построить график изменения проекции ускорения.
В качестве
домашнего задания можно предложить ученикам выполнение тех же самых 6 заданий,
но по другому графику изменения скорости
10 класс.
Тема урока «Графики движения»
В 10 классе ничего нового по графикам движения не изучается, поэтому урок
проходит как повторение и углубление знаний, полученных по данной теме в
7 и 9 классах.
Назвать графики и описать движение 6 тел по этим графикам (устно)
После обсуждения учитель предлагает ученикам провести соответствие между
графиком и текстом задачи. На каждую парту учитель раздает одинаковые карточки
с текстами задач и предлагает ученикам выбрать задачи, в которых движение тел
можно представить данными графиками.
Задача 1.
Из пункта А выехал велосипедист со скоростью 4м/с. Навстречу ему через 5с
из пункта В, расположенного в 120км от пункта А, выехал другой велосипедист со
скоростью 6м/с. Определить время и место встречи велосипедистов.
Задача 2.
Расстояние между двумя пристанями на реке 100м. Одновременно навстречу
друг другу с этих пристаней отплывают две лодки с одинаковой скоростью
относительно воды. Через 10с лодки встретились. Найти скорость лодки
относительно воды
Задача 3.
Автобус, отъезжая от остановки, приобрел за 6 секунд скорость 36км/ч.
Маршрутное такси подъезжая к этой же остановке имеет скорость 15м/с. Каково
время торможения маршрутки, если перемещение автобуса и такси около остановки
одинаковое.
Задача 4.
Мальчик на санках съезжает с горы за 4с , имея на вершине начальную
скорость 2м/с. Одновременно с ним девочка поднимается с санками в гору с
постоянной скоростью 3,6км/ч. Какова была скорость мальчика в конце спуска,
если на подъем девочка потратила 10с.?
После
обсуждения о правильном и обоснованном выборе задач, учитель предлагает
ученикам самим выбрать масштаб и перерисовать соответствующие графики.
Используя нахождение перемещения по графику изменения проекции скорости,
учитель показывает графическое решение задачи 3.
Решение. Так как по условию задачи перемещения тел одинаковые, то и
площади фигур, ограниченные графиками и осями координат (в данном случае это
площади двух треугольников) тоже будут равные. Составляем соответствующее
уравнение и находим время движения такси.
Ученикам, которые быстро и правильно провели соответствие между графиком
и задачей, можно предложить нарисовать графики движения тел для двух других
задач, а потом обсудить их правильность.
Задания по следующему графику можно выполнять всем классом, можно разбить
класс на группы, можно по вариантам. После выполнения каждого блока заданий
производится проверка с обсуждением ошибок.
Приведенный ниже график скорости ученики перерисовывают в тетрадь, либо
учитель раздает график для вклеивания каждому ученику.
Первый блок вопросов.
1.
Сколько участков движения тела? (6)
2.
В какой интервал времени ускорение тела имеет
наибольшее значение величины? ( от 10 до 15с) наименьшее значение величины? (от
0 до 2,5с и от 15 до 20с).
3.
В какие интервалы времени тело движется вдоль оси ОХ?
(от 0 до 6,25с и от 12с до20с) против оси ОХ? (от 6,25с до 12с)
4.
В какие интервалы времени скорость тела возрастает? (от
6,25с до 10с и от 12с до 15с) Убывает? (от 2,5с до 6,25с и от10с до 12с) Не
меняется? (от 0 до 2,5с и от 15с до 20с)
В скобках указаны правильные ответы.
Если задания выполняются по группам или вариантам, то первый вопрос общий
для всех, а остальные делятся на части. Следующие два блока вопросов для групп
можно разделить по участкам графика. В тетрадь ученики должны записать расчеты
по всем участкам. Суммируя работу всех групп рисуем общий график.
Второй блок заданий.
1.
Найти ускорение тела на каждом участке
2.
Нарисовать график изменения проекции ускорения от
времени
3.
Написать уравнение изменения проекции скорости на
каждом участке.
Третий блок заданий (если позволяет время урока)
1.
Написать уравнения зависимости проекции перемещения от
времени для каждого участка и рассчитать их численные значения.
2.
Написать уравнения координаты от времени для каждого
участка, считая, что в начальный момент времени тело находилось в точке,
принятой за начало отсчета .
3.
Нарисовать графики зависимости от времени проекции
перемещения, координаты и пути.