Конспект уроку з фізики : Розв’язування задач з теми: «Середня швидкість нерівномірного руху»

Автор: вчитель фізики та інформатики Безклубюк Світлана Борисівна

Анотація
Фізика – дуже цікавий, але серйозний предмет і потребує розумових зусиль для його опанування. Багато учнів говорять, що цей предмет для них складний, тому вони не здатні опанувати його. Вони упереджено ставляться до навчання, не бажають вчитись, бо важко. І тому реалізуючи свою проблемну тему «Використання активних форм і методів при вивчення фізики», я намагаюсь зацікавити учнів вивченням фізики, поєднуючи науку з різними галузями людської діяльності.
Під час свого уроку-подорожі я намагалася навчити учнів розв’язувати задачі з використанням формули середньої швидкості, виробити навички переходу від одних одиниць вимірювання швидкості до інших, продовжити формування узагальнених способів мислительної діяльності. І одночасно я поєднала знайомство учнів з космічними тілами, їх природою, частково показала внесок українських науковців у розвиток астрономії як науки.

---

 

Тема : Розв’язування задач з теми: «Середня швидкість нерівномірного руху»

Мета :

навчальна: навчити учнів розв’язувати задачі з використанням формули середньої швидкості, виробити навички переходу від одних одиниць вимірювання швидкості до інших, продовжити формування узагальнених способів мислительної діяльності;

розвиваюча: розвивати мислення та пам’ять;  

виховна: виховувати цікавість до фізики.

Тип уроку : урок практичного застосування знань, навичок і вмінь.

Вид (форма) уроку: урок-подорож

Обладнання: презентація до уроку, картки для самостійної роботи, підручники, зошити.

Хід уроку

І Організаційний момент.

У Всесвіт з вами помандруємо,

Над явищами поміркуємо.

У подорожі крізь зірок

Ми проведемо цей урок.

ІІ Перевірка домашнього завдання.

Перевірити наявність домашнього завдання в учнів.

ІІІ Актуалізація і корекція опорних знань, навичок і вмінь.

• Яка швидкість більша : 12м ⁄ с чи 54км ⁄ год?

54км ⁄ год =

10м ⁄ с < 54км ⁄ год

• Як визначається середня швидкість на певній ділянці траєкторії? Середня швидкість на певній ділянці траєкторії визначається відношенням переміщення до часу, за який це переміщення відбулося :

IV Повідомлення теми, цілей і завдань уроку

Я бачу, що ви добре підготувались до уроку, тому пропоную вам здійснити подорож у Всесвіт. Виконуючи завдання вірно, ми будемо дізнаватись нове не тільки з фізики, а й з астрономії. На минулому уроці ви дізнались про поняття середньої швидкості і розв’язали декілька задач. Сьогодні я пропоную вам закріпити ці знання з моєю допомогою і самостійно. Спочатку я разом з вами розв’яжу задачі, а потім кожен з вас отримає картку із задачею, яку він повинен розв’язати самостійно. Протягом самостійної роботи ви можете користуватися своїми записами в робочих зошитах. Бажаю вам успіхів!

V Актуалізація мотивації учіння учнів, осмислення змісту й послідовності застосування способів виконання дій.

Наша планета гарна й загадкова. Те, що на сьогодні знає людство – це лише маленький відсоток того, що зберігає природа. Наша перша зустріч у космосі – це комета. Комети — маленькі, тендітні, неправильної форми, об’єкти, які складаються  з суміші нелетких компонентів і замерзлих газів. Як правило, вони йдуть по сильно витягнутих орбітах навколо Сонця. Більшість стають видимими тільки тоді, коли вони наближаються досить близько до Сонця і піддаються інтенсивному випромінюванню Сонця. Коме́та Чурю́мова — Герасиме́нко — короткоперіодична комета з періодом обертання 6,6 року. Перша комета, яку супроводжував космічний апарат (з серпня 2014, «Rosetta») і перша, на яку зійшов спусковий апарат (12 листопада 2014, «Філи»). Завдяки ним, зокрема, виявлено неправильну форму ядра комети, відзнято деталі його поверхні, а також уперше для комет знайдено молекулярний азот і деякі органічні сполуки. Комету було відкрито 23 жовтня 1969 року Климом Чурюмовим у Києві в результаті вивчення фотопластинок комети 32P/Комас Сола, знятих Світланою Герасименко в Алма-Атинській обсерваторії у вересні того ж року. Перший знімок, на якому видно комету, датований 20 вересня 1969 року. Біля краю фотознімка було виявлено ще одну комету, проте спочатку вона розглядалась як фрагмент комети Комас Сола. Після вивчення наступних фотознімків було з’ясовано, що цей об’єкт рухався іншою траєкторією і, таким чином, є самостійною кометою.

1. Комета за 25 хвилин пройшла 20000км, потім, змінюючи траєкторію, півгодини 17000км, а відтак пронеслась ще 8000 км за 5хв. Якою була її середня швидкість?

 

Вчитель: Який самий найголовніший об’єкт нашої системи? (Сонце) Чому?

А ви знаєте, що

• Гравітація на поверхні Сонця в 28 разів перевищує гравітацію Землі. Це означає, що якщо людина на Землі масою в 60 кг, то на Сонці вона стане важити 1680кг ..
• Температура на поверхні становить близько 5500 градусів Цельсія, тоді як в ядрі всі 15 млн градусів Цельсія. В даний момент Сонце прожило вже половину свого життя, його вік становить 4,5 млрд  років.
• Якби крапля речовини з ядра Сонця впала на поверхню Землі, то жодна жива істота не вижила б на відстані 150 км від падіння.
• Близько 5 млрд. років тому, наша сонячна система була просто величезною хмарою пилу і газу, яка залишилася після руйнування попередніх зірок. Поступово під дією сили гравітації, дрібні частки почали збиратися в більш щільні хмари. У центрі майбутньої Сонячної системи сформувався великий згусток матерії і газів — це було майбутнє Сонце. Тоді воно перебувало в стані протозірки. Далі під все зростаючим тиском через гравітаційні сили, ця хмара спалахнула. Це була новонароджена зірка. У ній почали протікати термоядерні реакції з перетворення водню в гелій і як наслідок виділятися тепло і світло, а також потік заряджених частинок — сонячний вітер.
• У такому стані зараз знаходиться наше Сонце, воно щосекунди спалює близько 700 млн. тонн палива. Його запасів приблизно вистачить на 5 млрд. років. Однак це не означає, що життя людства буде таким безхмарним, тому через 1 мільярд років, жити на Землі буде дуже важко.
• Смерть Сонця:
  Вже через 1,1 млрд. років, світило збільшить свою яскравість на 10%, що спричинить сильне нагрівання Землі.
  Через 3,5 млрд. років, яскравість збільшиться на 40%. Почнуть випаровуватися океани і настане кінець усьому живому на Землі.
  По закінченню 5,4 млрд. років, в ядрі зірки закінчиться паливо — водень. Сонце почне збільшуватися в розмірах, за рахунок розрідження зовнішньої оболонки і нагрівання ядра.
  Через 7,7 млрд. років, наша зірка перетвориться на червоного гіганта, тому збільшитися в 200 разів через це буде поглинена планета Меркурій.
  В кінці, через 7,9 млрд. років, зовнішні шари зірки настільки розрядяться, що розпадуться на туманність, а в центрі колишнього Сонця буде маленький об’єкт — білий карлик. Так закінчить існування наша Сонячна система. Всі будівельні елементи, що залишилися після розпаду, не пропадуть, вони стануть основою для зародження нових зірок і планет.

2. Біля Землі швидкість сонячного вітру коливається від 200 до 889 км/с .Яка середня швидкість на всьому шляху, якщо проміжки шляху однакові?

 

Вчитель: Але не тільки Сонце являє загрозу нашому життю. Астероїд Апофіс було відкрито в 2004 році. Відкриття викликало ажіотаж – розрахунки показали, що існує ймовірність в 2,7%, що Апофіс, який отримав своє ім’я на честь давньоєгипетського бога зла й руйнування, зіштовхнеться із Землею в 2029 році. Потім учені виключили цю загрозу, підрахувавши, що 13 квітня 2029 року астероїд пролетить на відстані 37,6 тисячі кілометрів від центру Землі. Однак було встановлено, що після “побачення” в 2029 році астероїд може змінити свою орбіту таким чином, що при подальшому поверненні може зіштовхнутися із Землею 12 квітня 2068 року із ймовірністю 2,3 на мільйон. Якщо ж все ж таки він зіштовхнеться із Землею, то під час зіткнення відбудеться вибух, рівний вибухам 65 тис атомних бомб, виникне космічна туманність пилу, яка закриє і обгорне нашу планету, тим самим не пропускаючи сонячні промені до неї,  і настане льодовиковий період. Вчені вважають, що динозаври вимерли саме тому, що 65 млн років тому наша планета зіштовхнулась із метеоритом. Доказом цьому припущенню є кратер на півострові Юкатан. За припущеннями науковців, кратер утворився близько 65 мільйонів років в результаті удару метеорита діаметром близько 10 км; удар також викликав цунамі висотою 50—100 метрів. Підняті частки пилу викликали зміни клімату, подібні до ядерної зими, тож поверхня Землі декілька років була закрита від прямих сонячних променів пиловою хмарою.

3. Влетівши в земну атмосферу метеорит зі швидкістю 17км ⁄ с пронісся 103км і набув швидкості 25км/с та пролетів останні 90км свого життя, поки не розплавився остаточно. Якою була середня швидкість його руху на всьому шляху?

 

Вчитель: Тунгу́ський метеори́т — великий метеорит, що впав 30 червня 1908 року в басейні річки Підкам’яна Тунгуска (Росія)  За свідченнями 30 червня 1908 року о 7 годині 14,5±0,8 хвилин за місцевим часом (0 год 14,5 хв за Грінвічем) над басейном Єнісею з південного сходу на північний захід пролетіла велика вогняна куля. Політ завершився вибухом на висоті 7—10 км над незаселеним районом тайги. Вогняна куля, видима на території, яка простягнулась в сотні км; потужні громові гуркоти; повітряна хвиля, що двічі обігнула земну кулю та зареєстрована барометрами у багатьох інших країнах; нарешті, невеличкий землетрус, відмічений сейсмографом в Іркутську, – усе це говорило про надзвичайний характер космічної катастрофи. Але великої цікавості наукове співтовариство до цього явища не виявило. І тільки опісля майже двадцять років після падіння, в 1927 перші дослідники прибулі на місце падіння, були збентежені картиною, що відкривається перед ними: в радіусі близько сорока кілометрів уся рослинність повалина і спалена, а корені дерев показували на епіцентр. У центрі стояли дерева-стовпи з начисто обрубаними гілками. Але найцікавіше, що ні ця ні подальші експедиції не змогли знайти навіть натяку на метеорит або хоч би кратер, який за усіма законами фізики повинен був утворитися на місці його падіння. До цього дня існують сотні гіпотез про походження тунгуського метеорита, але вони так і залишаються всього-лише припущеннями.

4. З 12 на 13 серпня 2015 року українці спостерігали метеоритний дощ, який пройшов першу половину часу зі швидкістю 13км ⁄ с, а другу половину часу – 23км ⁄ с. Яка його середня швидкість на всьому шляху?

 

Вчитель: Арізонський кратер — великий метеоритний кратер (астроблема) в Арізоні (США), в 30 км на захід від міста Уінслоу (Winslow) і 69 км на схід від міста Флагстафф (федеральна траса 40, виїзд 233). Являє собою гігантську земляну чашу діаметром 1219 метрів, глибиною 229 метрів, а край кратера піднімається над рівниною на 46 метрів.

Кратер виник близько 50 тисяч років назад після падіння 50-метрового метеорита, котрий важив 300 тисяч тонн і летів зі швидкістю 45-60 тисяч км/год. Вибух від падіння був в три рази могутніше вибуху Тунгуського метеорита і був аналогічний за потужністю вибуху 150 мільйонів тонн тринітротолуолу або 8000 атомних бомб, аналогічних скинутої на Хіросіму. Всередині і навколо Аризонського кратера знайдені осколки метеоритного нікелістого заліза.

А зараз я пропоную закріпити ваші знання у вигляді самостійної роботи, на яка триватиме 10 хвилин. Бажаю успіхів!

VI Самостійне виконання учнями завдань, під контролем і за допомогою вчителя.

Картка №1

1. Автомобіль рухався 2год і пройшов шлях 50км , потім ще 30 хв стояв, потім рухався ще 1год і пройшов шлях 100км. Яка його середня швидкість на всьому шляху?(42,8км⁄год)

Картка №2

1. Людина проїхала на велосипеді 10км за 30хв, а потім пройшла пішки 8км за 1год. Яка її середня швидкість?(12км⁄год)

Картка №3

1. Людина за 30хв пройшла2,5км, потім півгодини відпочивала, а потім пробігла ще 2,5км за 15хв. Якою була її середня швидкість?(4км⁄год)

Картка №4

1. Велосипедист їде по пересічній місцевості. Коли дорога йде вгору, його швидкість становить 5км⁄год, згори – 20км⁄год. Яка його середня швидкість, якщо загальний шлях, пройдений при підйомі, такий самий, як і при спуску? (8км⁄год)

Картка №5

1. Ковзаняр пробіг 100м зі швидкістю10м⁄с, наступні 300м – зі швидкістю 11м⁄с, а останні 100м – зі швидкістю 13м⁄с. Яка середня швидкість ковзаняра? (11,1км⁄год)

Картка №6

1. Потяг пройшов першу половину шляху зі швидкістю 80км⁄год, а другу половину – 40км⁄год. Яка його середня швидкість на всьому шляху? (53,3км⁄год)

VII Звіт учнів про роботу і теоретичне обґрунтування отриманих результатів

Аналіз отриманих результатів та оцінювання учнів.

VIII Підсумки уроку

Гра «Квітка побажань»

Вчитель передає квітку учням і кожен, відриваючи пелюсток, починає своє речення зі слів: «Я бажаю…». Наприклад, я бажаю навчитися розв’язувати задачі з даної теми, або, я бажаю, щоб мої знання вдосконалювались і т.д.

ІХ Домашнє завдання

1. Велосипедист за перші 5с проїхав 40м, за наступні 10с – 100м і за останні5с – 20м. Визначити середню швидкість на всьому шляху.
2. Автомобіль проїхав першу половину шляху зі швидкістю 10м ⁄ с, а другу – з швидкістю 15м ⁄ с. Визначте середню швидкість на всьому шляху.