Решение задач механики различными способами
Урок решения задач для учащихся 10 класса естественно-научного профиля … Любая задача должна иметь элемент новизны, чтобы не привести к ослаблению развивающей стороны решения задач. Полезно одну и ту же задачу решать разными способами, это приучает школьников видеть в любом физическом явлении разные его стороны, развивает творческое мышление. Задачи уровня С ЕГЭ, требующие нетрадиционного подхода, решают лишь те учащиеся, которые обладают навыками мыслительной деятельности в совершенстве, представляют задачу в новых условиях, умеют анализировать решение и его результаты… «Развитие навыков исследовательской деятельности при решении физических задач» Новикова Л. В. Лебедева Н.Ю., учитель физики МОУ СОШ №4 им. И.С.Черных г. Томск
При решении любой задачи рационально выделить четыре этапа: Анализ текста задачи(заданного содержания), анализ физического явления и выбор его физической модели. Определение способа (идеи) решения задачи или составление плана решения. Выполнение запланированных действий (решение в общем виде, проведение опытов и др.), получение ответа в виде числа. Анализ решения задачи. Подведение итогов.
Тело брошено со скоростью 15м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, на какую высоту h поднимется данное тело? Анализ условия задачи
Тело брошено со скоростью 15м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, на какую высоту h поднимется данное тело?
Алгоритм решения задач на законы кинематики Краткая запись условия задачи; СИ. 2. Рисунок, направление перемещения, скорости, ускорения. 3. Выбор системы координат, проекции векторов перемещения, скорости, ускорения. 4. Запись уравнение движения тела и уравнений, связывающих кинематические величины. 5. Решение полученной системы уравнений относительно неизвестных. 6. Анализ ответа. Если он противоречит физическому смыслу задачи, то поиск новых идей решения.
Тело брошено со скоростью 15м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, на какую высоту h поднимется данное тело?
Алгоритм решения задач на законы сохранения энергии Краткая запись условия задачи; СИ. Чертеж, на котором показать начальное и конечное состояние тела или системы тел, указать, какой энергией обладало тело в каждом состоянии. Запись закона сохранения или изменения энергии и других необходимых уравнений. Решение уравнения в общем виде. Проверка по размерности, выполнение расчетов, оценка достоверность результата, запись ответа.
Тело брошено со скоростью 15м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите на какую высоту h поднимется данное тело?
Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5.
Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5.
1 способ: динамический Решение на основе законов Ньютона Алгоритм решения задач на законы Ньютона Краткая запись условия; СИ. Чертеж. Направление сил, ускорения. Выбор системы координат. Запись второго закона Ньютона в векторном виде. Запись второго закона Ньютона в проекциях на оси X и Y. Решение системы уравнений. Проверка по размерности, расчет числового ответа к задаче и сравнение его с реальными значениями величин.
Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5.
Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5. Решение Так как на тело действует сила трения, применим закон изменения механической энергии:
Определите скорость тела массой 1000 т, которую оно наберет, пройдя расстояние 5 м без начальной скорости, под действием (горизонтальной) силы тяги 14 кН, если сила сопротивления составляет 40% от силы тяжести.
Определите скорость тела массой 1000 т, которую оно наберет, пройдя расстояние 5 м без начальной скорости, под действием (горизонтальной) силы тяги 14 кН, если сила сопротивления составляет 40% от силы тяжести.
Определите скорость тела массой 1000 т, которую оно наберет, пройдя расстояние 5 м без начальной скорости, под действием (горизонтальной) силы тяги 14 кН, если сила сопротивления составляет 40% от силы тяжести. Решение Так как на тело действует сила трения, применим закон изменения механической энергии:
На невесомом нерастяжимом шнуре, перекинутом через неподвижный блок, подвешены грузы 1 кг и 0,5 кг. С каким ускорением движется система связанных тел, если трением можно пренебречь?
На невесомом нерастяжимом шнуре, перекинутом через неподвижный блок, подвешены грузы 1 кг и 0,5 кг. С каким ускорением движется система связанных тел, если трением можно пренебречь? Решение Запишем уравнения движения грузов. Для 1 груза: Для 2 груза: Спроецируем на ось координат. Решим систему уравнений
На невесомом нерастяжимом шнуре, перекинутом через неподвижный блок, подвешены грузы 1 кг и 0,5 кг. С каким ускорением движется система связанных тел, если трением можно пренебречь? Решение В отсутствии сил трения полная механическая энергия замкнутой системы тел не изменяется:
Волчок, имея угловую скорость 31,4 рад/с свободно падает с высоты 19,6 м. Сколько оборотов сделает волчок за это время) Чему равна линейная скорость точек волчка, которые находятся на расстоянии 15 см от его оси, в начальный и конечный точке его падения.
Волчок, имея угловую скорость 31,4 рад/с свободно падает с высоты 19,6 м. Сколько оборотов сделает волчок за это время) Чему равна линейная скорость точек волчка, которые находятся на расстоянии 15 см от его оси, в начальный и конечный точке его падения.
Волчок, имея угловую скорость 31,4 рад/с свободно падает с высоты 19,6 м. Сколько оборотов сделает волчок за это время) Чему равна линейная скорость точек волчка, которые находятся на расстоянии 15 см от его оси, в начальный и конечный точке его падения.
Камень падает с высоты 5 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите время падения и конечную скорость камня. Два тела одинаковой массой соединены нерастяжимой нитью, перекинутой через блок. Одно из тел без трения скользит по наклонной плоскости с углом у основания 30 . Определите ускорение тел. Массами блока и нитей пренебречь.
Решение 1 задачи проверочной работы
Решение 2 задачи проверочной работы
Санки с грузом 200 кг скатываются с горки под углом 14 к горизонту. Длина спуска 60 м, коэффициент трения скольжения саней 0,14. Определите, на какое расстояние по горизонтали прокатятся санки после спуска до полной остановки. Считать , что на переходе от наклонной плоскости к горизонтали трение отсутствует.)
Санки с грузом 200 кг скатываются с горки под углом 14 к горизонту. Длина спуска 60 м, коэффициент трения скольжения саней 0,14. Определите, на какое расстояние по горизонтали прокатятся санки после спуска до полной остановки. Считать , что на переходе от наклонной плоскости к горизонтали трение отсутствует.)
Санки с грузом 200 кг скатываются с горки под углом 14 к горизонту. Длина спуска 60 м, коэффициент трения скольжения саней 0,14. Определите, на какое расстояние по горизонтали прокатятся санки после спуска до полной остановки. Считать , что на переходе от наклонной плоскости к горизонтали трение отсутствует.)
Санки с грузом 200 кг скатываются с горки под углом 14 к горизонту. Длина спуска 60 м, коэффициент трения скольжения саней 0,14. Определите, на какое расстояние по горизонтали прокатятся санки после спуска до полной остановки. Считать , что на переходе от наклонной плоскости к горизонтали трение отсутствует.)
Решение задач части С ЕГЭ
По гладкой горизонтальной направляющей длины 2L скользит бусинка с положительным зарядом Q > 0 и массой m. На концах направляющей находятся положительные заряды q > 0. Бусинка совершает малые колебания относительно положения равновесия, период которых равен Т. Во сколько раз следует уменьшить заряд бусинки, чтобы период ее колебаний увеличился в 3 раза?
По гладкой горизонтальной направляющей длины 2L скользит бусинка с положительным зарядом Q > 0 и массой m. На концах направляющей находятся положительные заряды q > 0. Бусинка совершает малые колебания относительно положения равновесия, период которых равен Т. Во сколько раз следует уменьшить заряд бусинки, чтобы период ее колебаний увеличился в 3 раза?
Рассмотрим знаменатель. По условию
По гладкой горизонтальной направляющей длины 2L скользит бусинка с положительным зарядом Q > 0 и массой m. На концах направляющей находятся положительные заряды q > 0. Бусинка совершает малые колебания относительно положения равновесия, период которых равен Т. Во сколько раз следует уменьшить заряд бусинки, чтобы период ее колебаний увеличился в 3 раза?
Полый металлический шарик массой 3 г подвешен на шелковой нити длиной 50 см над положительно заряженной плоскостью, создающей однородное электрическое поле напряженностью 2∙10 В/м. Электрический заряд шарика отрицателен и по модулю равен 3∙10 Кл. Определите период свободных гармонических колебаний маятника.
Подставим уравнения (2) и (3) в уравнение (1), получим
Полый металлический шарик массой 3 г подвешен на шелковой нити длиной 50 см над положительно заряженной плоскостью, создающей однородное электрическое поле напряженностью 2∙10 В/м. Электрический заряд шарика отрицателен и по модулю равен 3∙10 Кл. Определите период свободных гармонических колебаний маятника.
Оцени свою работу на уроке по предложенным параметрам по трех бальной системе.
Домашнее задание Повторить: Алгоритм решения задач кинематическим способом Алгоритм решения задач динамическим способом Алгоритм решения задач энергетическим способом Составить задачу, которую можно решить различными способами. 2. Однородный цилиндр массой 0,2 кг с площадью поперечного сечения 10 м плавает на границе несмешивающихся жидкостей с разной плотностью, причем , где Пренебрегая сопротивлением жидкостей, определите , если период малых вертикальных колебаний цилиндра равен π/5 с. Решить задачи: 1. Кинетическая энергия тела в момент бросания вертикально вверх равна 400 Дж. Определить, до какой высоты может подняться тело, если его масса равна 2 кг?
Спасибо за хорошую работу на уроке
Литература Дряпина А.А. Рефлексия деятельности на уроке. Радуга успеха. Сайт кафедры развития образовательных систем НМЦ ЮВОУО. http://experiment.nmc.uvuo.ru/ Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учебник для 10 класса ООУ. - М.: Просвещение, 2009. Орлов В.Ф. Практика решения физических задач: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений/ В.А. Орлов, Ю.А. Сауров. – М.: Вентана-Граф, 2010. Парфентьева Н.А. Сборник задач по физике: базовый и профил. Уровни: для 10-11 кл. общеобразоват. Учреждений/ Н.А. Парфентьева. – М.: Просвещение, 2007. Фоминых О.Ю. Решение задач механики динамическим и энергетическим способами.- Газета «Физика» №2/99 Шабалин Е.И. Репетитор по физике. Задачи ЕГЭ. http://www.reppofiz.info/ege.html