Задачи урока:
познавательная: получить знания о мощности как о физической величине;
развивающая: развивать познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе приобретения знаний и умений по физике, коммуникативные навыки в процессе совместного выполнения практического задания в группе;
информационно-коммуникационная: осуществлять поисковое чтение, сбор, переработку и представление информации по заданной теме, передавать содержание информации адекватно поставленной цели;
воспитательная: воспитывать убежденность в возможности познания законов природы; уважительное отношение к мнению оппонента при обсуждении проблем;
рефлексивная: оценивать свою деятельность, предвидеть возможные результаты своих действий, учитывать мнения других людей при определении собственных позиций и самооценки.
Тип урока: комбинированный урок.
Демонстрационный эксперимент:
1) подъем груза с помощью микроэлектродвигателя (оборудование: источник постоянного тока, микроэлентродвигатель, ключ, соединительные провода, груз массой 100 г, динамометр, демонстрационный метр, секундомер;
2) мультимедийная презентация (приложение 1). Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор.
Фронтальный эксперимент:
1) подъем бруска с разной скоростью (оборудование: брусок);
2) измерение мощности мышц, развиваемой человеком. Оборудование для групп см. в бланках заданий (приложение 4).
План урока
Этап |
Время |
Приемы и методы |
Деятельность учащихся |
1. Организационный этап. |
2 мин |
Вступительное слово учителя. |
Задают вопросы по предыдущей теме. Слушают ответы. |
2. Этап проверки подготовки к уроку. |
7 мин |
Тестовая проверка знаний, самопроверка, беседа с использованием мультимедийной презентации. |
Выполнение теста. Самооценка. Задают вопросы, отвечают на вопросы. |
3. Ориентировочно-мотивационный этап. |
2 мин |
Создание проблемной ситуации: обнаружение явления, для описания которого необходимо введение новой физической величины. Введение в проблемную ситуацию учащихся: нахождение новых ситуаций, требующих введения новой физической величины. |
Отвечают на вопросы учителя. Осознание проблемы и ее вербальное выражение в виде учебной задачи. |
4. Этап изучения нового материала. |
10 мин |
Работа с учебником, беседа. Сообщение учащихся. |
Составление плана по изучению мощности как физической величины. |
5. Этап первичного закрепления знаний. |
9 мин |
Решение экспериментальной задачи, работа с таблицей «Мощности некоторых двигателей». |
Экспериментальное определение значения мощности, развиваемой микро электродвигателем при подъеме груза. |
6. Решение учебной задачи в новых условиях. |
10 мин |
Включение мотивации, связанной с текущими интересами учащихся. Практическая работа, выполняемая в группах. |
Работа в группах: распределение обязанностей, осознание цели и методов решения поставленной задачи, выполнение измерений, расчет мощности, оформление отчета. |
7. Рефлексивно-оценочный этап. |
3 мин |
Беседа. |
Ответы на вопросы. Подведение итогов в листе «Результаты работы на уроке. |
8. Домашнее задание |
2 мин |
Сообщение д/з. |
Запись д/з в дневники. |
Конспект урока
I. Организационный этап
Приветствие. Выяснить, какие вопросы возникли при подготовке к уроку.
II. Этап проверки подготовки к уроку
Выполнение теста. 2 ученика выполняют тест с автоматической проверкой на ноутбуках (приложение 5), остальные отмечают ответы на вопросы на листочках, а тест демонстрируется через мультимедийный проектор (приложение 1, слайды 2-7).
Содержание теста.
Тест по теме «Работа. Единицы работы»
Вариант I
1. Укажите, в каком из перечисленных случаев совершается механическая работа.
А. Вода давит на стенку сосуда.
Б. Мальчик удерживает ведро с водой в руках.
В. Капля воды падает вниз.
2. Укажите единицы измерения, которые не являются единицами измерения работы.
А. кДж.
Б. МДж.
В. Дж. Г. Нм.
Д. Н.
3. Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, ровно половину воды из бочки вычерпала девочка, оставшуюся часть воды – мальчик. Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик?
А. Мальчик совершил большую работу, чем девочка.
Б. Девочка совершила большую работу, чем мальчик.
В. Одинаковую.
4. Определите работу, совершаемую при подъеме груза весом 4 Н на высоту 40 см.
А. 0,1 Дж.
Б. 10 Дж.
В. 1,6 Дж.
Г. 80 Дж.
5. Альпинист поднялся в горах на высоту 400 м. Определите механическую работу, совершенную альпинистом при подъеме, если его масса вместе со снаряжением равна 80 кг.
А. 32 кДж.
Б. 320 кДж.
В. 5 Дж.
Г. 0,2 Дж.
Тест по теме «Работа. Единицы работы»
Вариант II
1. Укажите, в каком из перечисленных случаев совершается механическая работа.
А. Мальчик поднимается вверх по лестнице.
Б. На пружине висит груз.
В. Человек держит тяжелый мешок на плечах.
2. Для вычисления работы надо силу …
А. умножить на площадь.
Б. разделить на площадь.
В. умножить на путь.
Г. разделить на путь.
3. По наклонному желобу скатываются деревянный и стальной шарики одинакового объема. Одинаковую ли работу совершит сила тяжести при скатывании каждого из этих шаров?
А. При скатывании деревянного шара совершается большая работа.
Б. При скатывании стального шара совершается большая работа.
В. Одинаковую.
4. Вычислите работу, произведенную силой 0,02 кН, если расстояние, пройденное телом по направлению действия этой силы, равно 20 м.
А. 0,4 Дж.
Б. 10 Дж.
В. 20 Дж.
Г. 400 Дж.
5. При помощи подъемного крана подняли груз массой 500 кг на высоту 10 м. Какая при этом совершается работа?
А. 0,02 Дж.
Б. 50 Дж.
В. 5 кДж.
Г. 50 кДж.
Ответы:
| Вариант I | Вопрос | 1. | 2. | 3. | 4. | 5. |
| Ответ | В | Д | А | В | Б | |
| Вариант II | Вопрос | 1. | 2. | 3. | 4. | 5. |
| Ответ | А | В | Б | Г | Г |
Взаимопроверка и самооценка (число верных ответов равно оценке, выставляемой в лист «Результаты работы на уроке» (приложение 2)) правильности выполнения теста (приложение 1, слайды 8-13). Обсуждение вопросов:
1) Почему в остальных случаях работа не совершается? Какое условие не выполняется?
2) Как соотносятся единицы измерения работы между собой? Какая из них самая крупная, самая маленькая?
3) Как вычислить работу?
4) Почему работа неодинакова?
5) Как найти работу, совершаемую для подъема груза? Как найти силу, необходимую для подъема груза?
III. Ориентировочно-мотивационный этап
Задание 1
Учащимся предлагается поднять брусок на высоту стола сначала быстро, а затем медленно. Выясните, есть ли отличия в совершенной работе.
Задание 2
Рассмотрите рисунки и ответьте на вопросы (приложение 1, слайд 14):
1) Одинаковую ли работу совершат человек и экскаватор при рытье траншеи, если ширина, глубина и длина траншей одинаковы? Есть ли отличия в совершенной работе?
2) Одинаковую ли работу совершат лошадь и трактор при вспашке участка, если ширина и длина участков одинаковы? Есть ли отличия в совершенной работе?
3) Приведите примеры из собственного опыта, иллюстрирующие ситуацию, когда одна и та же работа совершатся за разное время.
Чтобы характеризовать быстроту совершения работы в технике используют физическую величину – мощность.
Сформулируйте задачу урока. [Выяснить: что такое мощность?] Запишите в тетрадях число и тему урока (приложение 1, слайд 15).
IV. Этап изучения нового материала
1) Составим план решения поставленной учебной задачи. Что мы хотим знать о мощности как о физической величине? [Определение, формула, единицы измерения, способы измерения]
2) Как мы можем получить ответ на поставленные вопросы? [Прочитать в учебнике, обсудить в классе]
Задание: прочитайте текст на стр. 132-133 учебника (с карандашом в руках), подготовьтесь рассказать о мощности как о физической величине.
3) Обсуждение ответов на пункты плана (приложение 1, слайд 16):
– Дайте определение мощности как физической величине.
Замечание: Это самое трудное место, так как учащиеся часто интуитивно зачитывают уже готовые такие фразы из учебника, например, «Быстроту выполнения работы характеризуют особой величиной, называемой мощностью» или «Мощность равна отношению работы ко времени, за которое была совершена работа», что по сути можно было бы принять за определение. Чтобы убедиться, что учащиеся осознанно выбрали в качестве определения, следует вспомнить: как конструируется определение физической величины.
– Перефразируйте определение, начав со слов «Мощность – это …».
Замечание: Напоминаю, что сначала в определение указывается классифицирующий признак понятия, а затем его отличительный признак, определение физической величине можно давать через физический смысл, можно через формулу определение, а можно через то и другое вместе.
Затем обсуждаются остальные вопросы:
– Какой буквой обозначается мощность?
– Прочитайте формулу мощности.
– Как называется единица мощности? В честь кого названа эта единица? Какие еще единицы мощности используют в технике? Какая из них самая маленькая, а какая самая крупная?
4) Выступление ученика с ответом на вопрос «Что такое «лошадиная сила»? Кто ее придумал? Где используется это понятие в технике?», который был предложен по желанию двум ученикам для самостоятельного изучения (приложение 3).
Замечание: ученик не только сообщает ответ на вопрос, но и должен указать источник информации.
5) Учащиеся оформляют план конспект урока (приложение 1, слайд 17).
Бланк конспекта урока (рисунок 1).
6) Заполните магический треугольник.
– Как найти работу, зная время и мощность?
– Как найти время совершения работы, зная работу и мощность.
V. Этап первичного закрепления знаний
1) Экспериментальная задача (установить на презентации «черный экран).
Как определить мощность электродвигателя, который используется для подъема груза.
– Какие величины нужно измерить?
– Какие приборы потребуются?
К доске вызывается 2 ассистента. Один из ассистентов проводит измерение времени секундомером, силы динамометром и высоты подъема метровой линейкой, другой – делает записи на доске и оформляет решение в виде задачи.
Замечание: перед началом каждого измерения определяется цена деления.
Запись на доске и в тетрадях:
Дано: |
СИ: |
Решение: |
t = 3,4 с |
|
А = 1 Н · 0,48 м = 0,48 Дж |
h = 48 см |
0,48 м |
|
N - ? |
|
Ответ: 0,14 Вт.
2) Приведите пример ситуации, когда мощность равна 1Вт, 2 Вт.
3) Работа с таблицей 5 на стр. 134 учебника «Мощность некоторых двигателей».
– В каких единицах дана мощность двигателей в этой таблице?
– Какой двигатель, представленный в таблице, имеет самую большую мощность, самую маленькую? Чему она равна? Что значит «мощность двигателя автомобиля равна 70 кВт»?
– Как вы понимаете слова «мощность двигателя автомобиля меньше мощности ракеты носителя»?
4) Беседа по вопросам:
– Как велика мощность человека?
(Подсказка: ищите ответ на вопрос на стр. 134 учебника).
– Может ли человек по мощности сравниться с лошадью?
– Как вы думаете, какую мощность могут развивать ваши мышцы?
VI. Решение учебной задачи в новых условиях
Практическая работа в группах равного состава. Работа в группах (5-6 групп по 4 человека): определение мощности, развиваемой мышцами ног при прыжках вверх на одной ноге, при прыжках вверх на двух ногах, при беге по лестнице с первого на третий этаж (приложение 1, слайд 18).
По одному ученику от группы получает задание.
Задание 1: Определите мощность, развиваемую мышцами при прыжках на месте на одной ноге.
Задание 2: Определите мощность, развиваемую мышцами при прыжках на месте на двух ногах.
Задание 3: Определите мощность, развиваемую мышцами ног при беге по лестнице с первого на третий этаж.
– Какую силу преодолевают мышцы ног при беге вверх по лестнице, при прыжках в высоту? (Силу тяжести).
– Как найти силу тяжести, действующую на человека? Какие измерения для этого необходимо сделать?
Массу будем измерять с помощью напольных электронных весов.
– Какие еще приборы потребуются для измерения мощности?
Представители групп получают секундомеры, метровые линейки и бланки отчетов (приложение 4).
После короткого совещания и распределения обязанностей в группе ученики приступают к выполнению задания.
VII. Рефлексивно-оценочный этап
Представление полученных результатов, обсуждение сложностей возникших при решении учебной проблемы, взаимооценка.
Подведение итогов в листе «Результаты работы на уроке».
VIII. Домашнее задание
§ 54, упр. 29 (1, 5) – письменно (приложение 1, слайд 19).
Для желающих выполнить задание 18 (2 или 3) и придумать задачи с установленными данными.
Примечание:
Группа ребят продолжила исследовательскую работу, связанную с изучением мощности, развиваемой учащимися различных возрастных групп в течение короткого отрезка времени, чтобы выяснить, как зависит мышечная мощность человека 8-17 лет от его возраста. Замечу, что гипотеза о линейной зависимости, которую первоначально выдвинули юные исследователи, не подтвердилась. Защита работы была представлена на школьной ученической конференции.
Литература
1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2005.
2. Марон А.Е. Физика. 7 класс: учебно-методическое пособие / А.Е Марон, Е.А. Марон. – М.: Дрофа, 2007.