Интегрированный урок (физика + математика) по теме "Графики в физике и математике". 10-й класс

Разделы: Математика, Физика

Класс: 10


Тип урока: интегрированный урок (математика + физика).

Форма урока: урок-практикум.

Цели урока:

1. Обобщение и систематизация знаний по теме “Функции и их графики” (линейная, квадратичная, тригонометрическая)

2. Применение математических знаний и умений в физике.

3. Закрепление навыков построения графиков.

4. Решение задач графическим способом в физике.

5. Развитие творческих способностей.

6. Умение работать в группе.

Цвет карточки в системе работы на уроке:

  • Карточка оранжевого цвета – выполнены все 4 задания;
  • Карточка желтого цвета – выполнены 3 задания;
  • Карточка белого цвета – выполнено 2 или менее 2-х заданий.

Используемые технические средства: ноутбук, интерактивная доска (мультимедийный проектор, экран).

Эпиграф к уроку:

Вряд ли следует объяснять, что одна из важнейших задач математики - помощь другим наукам.
Морделл Л.(пишется
на доске).

Ход урока

ПЕРВЫЙ УРОК начинается с организационного момента: дети готовят тетради, учебники, и класс разбивается на команды.

Математик: Наш урок начнется сегодня с повторения теории и практики преобразования графиков функций. Каждая группа получает листы с заданиями и оценочные листы. Каждый правильный ответ заносится в оценочный лист. Вы будете работать в командах. Вам будут предложены задания, которые необходимо выполнить быстро и качественно. За каждое выполненное задание вы будете получать 1 балл. Баллы, полученные командой во всех заданиях, суммируются, а по сумме баллов определяется команда – победитель.

Вводное задание № 1 Разминка (работа с презентацией): по одному баллу за правильный ответ индивидуально, но в копилку своей команды.

Физик: Ребята, давайте вспомним: в чём заключается основная задача механики? (Определить положение тела в любой момент времени). Сегодня на уроке мы посмотрим, как при помощи функции можно решить основную задачу механики.

Математик: Рассмотрим линейную функцию и сопоставим математические переменные с физическими величинами:

Физик: Теперь давайте посмотрим, как линейная функция применяется в физике. В кинематике мы с вами изучили два вида движения. Каких? (Равномерное, равноускоренное). Что такое равномерное движение? Что такое равноускоренное движение?

Равномерное движение, если тело двигается с постоянной скоростью.

Равноускоренное движение - если скорость тела меняется за любые одинаковые промежутки времени на одну и ту же величину.

Как определить скорость при таких движениях?

;

Вторая формула показывает, как изменяется скорость тела в данный момент времени. Скажите, является ли эта зависимость функцией? Какой? (Линейной).

Давайте проведём аналогию между математической записью линейной функции и физической.

Математика Физика
x=x0+Vxt
;
k › 0 › 0; ;
Функция возрастающая. Движение равноускоренное.
k ‹ 0 ; ;
Функция убывающая. Движение равнозамедленное.
;
Функция монотонная. Движение равномерное.
По коэффициенту (k) можно судить о возрастании и убывании функции. Чем больше k, тем круче график функции. По ускорению тела можно судить о скорости тела. Чем больше ускорение, тем круче график движения тела.

Задание №2. Учащиеся приступают к выполнению задания в группах, распределив задания между собой. (Время выполнения - 5 минут.)

По данным уравнениям построить график скорости движения материальной точки, определить, характер движения и начальную скорость тела:

;

;

;

;

Через 5 минут командой поднимается карточка определенного цвета. Проверка со слайда:

Ответ к заданию высвечивается на экране. Каждая группа проводит исследование своих графиков и отвечает на вопрос: как двигается тело, быстро или медленно? В какой момент времени покоится или останавливается?

Максимально можно получить 5 баллов (дополнительный балл дается команде, давшей четкий правильный ответ без наводящих вопросов и задержек по времени)

Выставление командой своих баллов в оценочный лист.

Если есть время до звонка, предложить работу с учебником “Алгебра 9” для повторения квадратичной функции ко 2-му уроку.

ВТОРОЙ УРОК начинается с проблемной ситуации: картинка с иллюстрацией свободного падения тела плюс график зависимости координаты свободно падающего тела от времени.

Физик: На графике представлена зависимость координаты свободно падающего тела от времени. Графиком какой функции она является? (квадратичной)

Математик: По слайдам повторим влияние коэффициентов в формуле на расположение параболы в системе координат.

Физик: Запишем общий вид уравнения движения тела вдоль прямой.

х = x0+v0t+0.5ax t2 с пояснениями входящих в формулу обозначений.

Задание №3

Учащиеся приступают к выполнению задания (в группах, распределив их между собой, 5 минут):

Построить график зависимости , если движение тела описывается уравнением 1, 2, 3, 4;

  • построить график функции х = х (t) для 2 и 3 случая,
  • объяснить устно отличия этих графиков от графика функции :

1. ;

2. ;

3. ;

4. ;

Через 5 мин. поднимается карточка определенного цвета. Проверка со слайда:

Дети работают по группам, и выполняют задание №3.

Выполненное задание высвечивается на экране. Каждая группа проводит исследование своих графиков и отвечает на вопрос: как двигается тело, быстро или медленно? В какой момент времени покоится или остановится.

Выставление командой своих баллов в оценочный лист.

МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. Презентация учащегося с его пояснениями и подборкой тематических заданий из материалов ГИА и ЕГЭ разных лет. Учащиеся отвечают на вопросы заданий.

Домашнее задание. Перед самостоятельной работой выдается дифференцированное домашнее задание с пояснениями (включены 3-4 задания по математике с физическим смыслом и по физике с применением математических знаний и умений), и собираются оценочные листы.

Самостоятельная работа. Учащимся предлагается занять места за отдельными столами и выполнить работу по индивидуальным карточкам, находящимся в конвертах (10-15 минут).

Итог урока. Завершающий этап: учащиеся сдают самостоятельную работу; объявляются результаты урока: по результатам, приведенным в оценочных листах, определяется команда – победитель. За первое место всем участникам команды ставится оценка “пять”. За второе - оценка “4”.

Физик: Итак, ребята, мы с вами убедились на практике, что зависимость изменения координаты материальной точки с течением времени при равномерном движении и скорости при равноускоренном (равнозамедленном) движении задаются при помощи линейной функции.

Зависимость координаты тела при равнопеременном движении задается при помощи квадратичной функции. При гармонических колебаниях, волновых процессах и в ряде иных физических ситуаций характеристики процессов могут задаваться тригонометрической функцией.

Если есть время до звонка, можно предложить учащимся оценить свою работу на уроке по пятибальной шкале и выбрать смайлик.

Спасибо всем за отличную работу. Урок окончен.