МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ(часть 1) / для обучающихся и молодых педагогов/
методическая разработка по физике (9 класс)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ  ЗАПОРОЖСКОЙ ОБЛАСТИ

 «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №13» Г. МЕЛИТОПОЛЬ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

 ПО РЕШЕНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ(часть 1)

                          / для обучающихся и молодых педагогов/

Разработал:

 учитель физики и математики

Мифле - Чередниченко С.А.

г. Мелитополь,  2024                                                                                                                                                

Пояснительная записка

           Методические рекомендации разработаны для уроков по решению задач по предмету Физика для обучающихся 9 класса  общеобразовательных учебных заведений. Данные методические рекомендации могут быть использованы также для учителей физики, в т.ч. молодых педагогов.

Физика является системообразующим для естественно­научных учебных предметов, поскольку физические законы лежат в основе процессов и явлений, изучаемых химией, биологией, астрономией и физической географией, вносит вклад в естественно­научную картину мира, предоставляет наиболее ясные образцы применения научного метода познания, то есть способа получения достоверных знаний о мире.

Одна из главных задач физического образования в структуре общего образования состоит в формировании естественно­научной грамотности и интереса к науке у обучающихся.

Изучение физики на базовом уровне предполагает овладение следующими компетентностями, характеризующими естественно­научную грамотность:

• научно объяснять явления;
• оценивать и понимать особенности научного исследования;
• интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов.

Цели изучения физики на уровне основного общего образования определены в Концепции преподавания учебного предмета «Физика» в образовательных организациях Российской Федерации, реализующих основные общеобразовательные программы, утверждённой решением Коллегии Министерства просвещения Российской Федерации (протокол от 3 декабря 2019 г. № ПК­4вн).

Цели изучения физики:

• приобретение интереса и стремления обучающихся к научному изучению природы, развитие их интеллектуальных и творческих способностей;
• развитие представлений о научном методе познания и формирование исследовательского отношения к окружающим явлениям;
• формирование научного мировоззрения как результата изучения основ строения материи и фундаментальных законов физики;
• формирование представлений о роли физики для развития других естественных наук, техники и технологий;
• развитие представлений о возможных сферах будущей профессиональной деятельности, связанной с физикой, подготовка к дальнейшему обучению в этом направлении.

Достижение этих целей программы по физике на уровне основного общего образования обеспечивается решением следующих задач:

• приобретение знаний о дискретном строении вещества, о механических, тепловых, электрических, магнитных и квантовых явлениях;
• приобретение умений описывать и объяснять физические явления с использованием полученных знаний;
• освоение методов решения простейших расчётных задач с использованием физических моделей, творческих и практико­ориентированных задач;
• развитие умений наблюдать природные явления и выполнять опыты, лабораторные работы и экспериментальные исследования с использованием измерительных приборов;
• освоение приёмов работы с информацией физического содержания, включая информацию о современных достижениях физики, анализ и критическое оценивание информации;
• знакомство со сферами профессиональной деятельности, связанными с физикой, и современными технологиями, основанными на достижениях физической науки.

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ ПО ФИЗИКЕ НА УРОВНЕ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Изучение физики на уровне основного общего образования направлено на достижение личностных, метапредметных и предметных образовательных результатов.

В результате изучения физики на уровне основного общего образования у обучающегося будут сформированы следующие личностные результаты в части:

• 1) патриотического воспитания:
•  проявление интереса к истории и современному состоянию российской физической науки;
•  ценностное отношение к достижениям российских учёных-­физиков;
• 2) гражданского и духовно-нравственного воспитания:
•  готовность к активному участию в обсуждении общественно значимых и этических проблем, связанных с практическим применением достижений физики;
•  осознание важности морально-­этических принципов в деятельности учёного;
• 3) эстетического воспитания:
•  восприятие эстетических качеств физической науки: её гармоничного построения, строгости, точности, лаконичности;
• 4) ценности научного познания:
•  осознание ценности физической науки как мощного инструмента познания мира, основы развития технологий, важнейшей составляющей культуры;
•  развитие научной любознательности, интереса к исследовательской деятельности;
• 5) формирования культуры здоровья и эмоционального благополучия:
•  осознание ценности безопасного образа жизни в современном технологическом мире, важности правил безопасного поведения на транспорте, на дорогах, с электрическим и тепловым оборудованием в домашних условиях;
•  сформированность навыка рефлексии, признание своего права на ошибку и такого же права у другого человека;
• 6) трудового воспитания:
•  активное участие в решении практических задач (в рамках семьи, образовательной организации, города, края) технологической и социальной направленности, требующих в том числе и физических знаний;
•  интерес к практическому изучению профессий, связанных с физикой;
• 7) экологического воспитания:
•  ориентация на применение физических знаний для решения задач в области окружающей среды, планирования поступков и оценки их возможных последствий для окружающей среды;
•  осознание глобального характера экологических проблем и путей их решения;
• 8) адаптации к изменяющимся условиям социальной и природной среды:
•  потребность во взаимодействии при выполнении исследований и проектов физической направленности, открытость опыту и знаниям других;
•  повышение уровня своей компетентности через практическую деятельность;
•  потребность в формировании новых знаний, в том числе формулировать идеи, понятия, гипотезы о физических объектах и явлениях;
•  осознание дефицитов собственных знаний и компетентностей в области физики;
•  планирование своего развития в приобретении новых физических знаний;
•  стремление анализировать и выявлять взаимосвязи природы, общества и экономики, в том числе с использованием физических знаний;
•  оценка своих действий с учётом влияния на окружающую среду, возможных глобальных последствий.

МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате освоения программы по физике на уровне основного общего образования у обучающегося будут сформированы метапредметные результаты, включающие познавательные универсальные учебные действия, коммуникативные универсальные учебные действия, регулятивные универсальные учебные действия.

Познавательные универсальные учебные действия

Базовые логические действия:

• выявлять и характеризовать существенные признаки объектов (явлений);
• устанавливать существенный признак классификации, основания для обобщения и сравнения;
• выявлять закономерности и противоречия в рассматриваемых фактах, данных и наблюдениях, относящихся к физическим явлениям;
• выявлять причинно­-следственные связи при изучении физических явлений и процессов, делать выводы с использованием дедуктивных и индуктивных умозаключений, выдвигать гипотезы о взаимосвязях физических величин;
• самостоятельно выбирать способ решения учебной физической задачи (сравнение нескольких вариантов решения, выбор наиболее подходящего с учётом самостоятельно выделенных критериев).

Базовые исследовательские действия:

• использовать вопросы как исследовательский инструмент познания;
• проводить по самостоятельно составленному плану опыт, несложный физический эксперимент, небольшое исследование физического явления;
• оценивать на применимость и достоверность информацию, полученную в ходе исследования или эксперимента;
• самостоятельно формулировать обобщения и выводы по результатам проведённого наблюдения, опыта, исследования;
• прогнозировать возможное дальнейшее развитие физических процессов, а также выдвигать предположения об их развитии в новых условиях и контекстах.

Работа с информацией:

• применять различные методы, инструменты и запросы при поиске и отборе информации или данных с учётом предложенной учебной физической задачи;
• анализировать, систематизировать и интерпретировать информацию различных видов и форм представления;
• самостоятельно выбирать оптимальную форму представления информации и иллюстрировать решаемые задачи несложными схемами, диаграммами, иной графикой и их комбинациями.

Коммуникативные универсальные учебные действия:

• в ходе обсуждения учебного материала, результатов лабораторных работ и проектов задавать вопросы по существу обсуждаемой темы и высказывать идеи, нацеленные на решение задачи и поддержание благожелательности общения;
• сопоставлять свои суждения с суждениями других участников диалога, обнаруживать различие и сходство позиций;
• выражать свою точку зрения в устных и письменных текстах;
• публично представлять результаты выполненного физического опыта (эксперимента, исследования, проекта);
• понимать и использовать преимущества командной и индивидуальной работы при решении конкретной физической проблемы;
• принимать цели совместной деятельности, организовывать действия по её достижению: распределять роли, обсуждать процессы и результаты совместной работы, обобщать мнения нескольких людей;
• выполнять свою часть работы, достигая качественного результата по своему направлению и координируя свои действия с другими членами команды;
• оценивать качество своего вклада в общий продукт по критериям, самостоятельно сформулированным участниками взаимодействия.

Регулятивные универсальные учебные действия

Самоорганизация:

• выявлять проблемы в жизненных и учебных ситуациях, требующих для решения физических знаний;
• ориентироваться в различных подходах принятия решений (индивидуальное, принятие решения в группе, принятие решений группой);
• самостоятельно составлять алгоритм решения физической задачи или плана исследования с учётом имеющихся ресурсов и собственных возможностей, аргументировать предлагаемые варианты решений;
• делать выбор и брать ответственность за решение.

Самоконтроль, эмоциональный интеллект:

• давать адекватную оценку ситуации и предлагать план её изменения;
• объяснять причины достижения (недостижения) результатов деятельности, давать оценку приобретённому опыту;
• вносить коррективы в деятельность (в том числе в ход выполнения физического исследования или проекта) на основе новых обстоятельств, изменившихся ситуаций, установленных ошибок, возникших трудностей;
• оценивать соответствие результата цели и условиям;
• ставить себя на место другого человека в ходе спора или дискуссии на научную тему, понимать мотивы, намерения и логику другого;
• признавать своё право на ошибку при решении физических задач или в утверждениях на научные темы и такое же право другого.

К концу обучения в 9 классе предметные результаты на базовом уровне должны отражать сформированность у обучающихся умений:

• использовать понятия: система отсчёта, материальная точка, траектория, относительность механического движения, деформация (упругая, пластическая), трение, центростремительное ускорение, невесомость и перегрузки, центр тяжести, абсолютно твёрдое тело, центр тяжести твёрдого тела, равновесие, механические колебания и волны, звук, инфразвук и ультразвук, электромагнитные волны, шкала электромагнитных волн, свет, близорукость и дальнозоркость, спектры испускания и поглощения, альфа­, бета- и гамма-излучения, изотопы, ядерная энергетика;
• различать явления (равномерное и неравномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, свободное падение тел, равномерное движение по окружности, взаимодействие тел, реактивное движение, колебательное движение (затухающие и вынужденные колебания), резонанс, волновое движение, отражение звука, прямолинейное распространение, отражение и преломление света, полное внутреннее отражение света, разложение белого света в спектр и сложение спектральных цветов, дисперсия света, естественная радиоактивность, возникновение линейчатого спектра излучения) по описанию их характерных свойств и на основе опытов, демонстрирующих данное физическое явление;
• распознавать проявление изученных физических явлений в окружающем мире (в том числе физические явления в природе: приливы и отливы, движение планет Солнечной системы, реактивное движение живых организмов, восприятие звуков животными, землетрясение, сейсмические волны, цунами, эхо, цвета тел, оптические явления в природе, биологическое действие видимого, ультрафиолетового и рентгеновского излучений, естественный радиоактивный фон, космические лучи, радиоактивное излучение природных минералов, действие радиоактивных излучений на организм человека), при этом переводить практическую задачу в учебную, выделять существенные свойства (признаки) физических явлений;
• описывать изученные свойства тел и физические явления, используя физические величины (средняя и мгновенная скорость тела при неравномерном движении, ускорение, перемещение, путь, угловая скорость, сила трения, сила упругости, сила тяжести, ускорение свободного падения, вес тела, импульс тела, импульс силы, механическая работа и мощность, потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью земли, потенциальная энергия сжатой пружины, кинетическая энергия, полная механическая энергия, период и частота колебаний, длина волны, громкость звука и высота тона, скорость света, показатель преломления среды), при описании правильно трактовать физический смысл используемых величин, обозначения и единицы физических величин, находить формулы, связывающие данную физическую величину с другими величинами, строить графики изученных зависимостей физических величин;
• характеризовать свойства тел, физические явления и процессы, используя закон сохранения энергии, закон всемирного тяготения, принцип суперпозиции сил, принцип относительности Галилея, законы Ньютона, закон сохранения импульса, законы отражения и преломления света, законы сохранения зарядового и массового чисел при ядерных реакциях, при этом давать словесную формулировку закона и записывать его математическое выражение;
• объяснять физические процессы и свойства тел, в том числе и в контексте ситуаций практико­ориентированного характера: выявлять причинно­-следственные связи, строить объяснение из 2–3 логических шагов с опорой на 2–3 изученных свойства физических явлений, физических законов или закономерностей;
• решать расчётные задачи (опирающиеся на систему из 2–3 уравнений), используя законы и формулы, связывающие физические величины: на основе анализа условия задачи записывать краткое условие, выявлять недостающие или избыточные данные, выбирать законы и формулы, необходимые для решения, проводить расчёты и оценивать реалистичность полученного значения физической величины;
• распознавать проблемы, которые можно решить при помощи физических методов, используя описание исследования, выделять проверяемое предположение, оценивать правильность порядка проведения исследования, делать выводы, интерпретировать результаты наблюдений и опытов;
• проводить опыты по наблюдению физических явлений или физических свойств тел (изучение второго закона Ньютона, закона сохранения энергии, зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жёсткости пружины и независимость от амплитуды малых колебаний, прямолинейное распространение света, разложение белого света в спектр, изучение свойств изображения в плоском зеркале и свойств изображения предмета в собирающей линзе, наблюдение сплошных и линейчатых спектров излучения): самостоятельно собирать установку из избыточного набора оборудования, описывать ход опыта и его результаты, формулировать выводы;
• проводить при необходимости серию прямых измерений, определяя среднее значение измеряемой величины (фокусное расстояние собирающей линзы), обосновывать выбор способа измерения (измерительного прибора);
• проводить исследование зависимостей физических величин с использованием прямых измерений (зависимость пути от времени при равноускоренном движении без начальной скорости, периода колебаний математического маятника от длины нити, зависимости угла отражения света от угла падения и угла преломления от угла падения): планировать исследование, самостоятельно собирать установку, фиксировать результаты полученной зависимости физических величин в виде таблиц и графиков, делать выводы по результатам исследования;
• проводить косвенные измерения физических величин (средняя скорость и ускорение тела при равноускоренном движении, ускорение свободного падения, жёсткость пружины, коэффициент трения скольжения, механическая работа и мощность, частота и период колебаний математического и пружинного маятников, оптическая сила собирающей линзы, радиоактивный фон): планировать измерения, собирать экспериментальную установку и выполнять измерения, следуя предложенной инструкции, вычислять значение величины и анализировать полученные результаты с учётом заданной погрешности измерений;
• соблюдать правила техники безопасности при работе с лабораторным оборудованием;
• различать основные признаки изученных физических моделей: материальная точка, абсолютно твёрдое тело, точечный источник света, луч, тонкая линза, планетарная модель атома, нуклонная модель атомного ядра;
• характеризовать принципы действия изученных приборов и технических устройств с опорой на их описания (в том числе: спидометр, датчики положения, расстояния и ускорения, ракета, эхолот, очки, перископ, фотоаппарат, оптические световоды, спектроскоп, дозиметр, камера Вильсона), используя знания о свойствах физических явлений и необходимые физические закономерности;
• использовать схемы и схематичные рисунки изученных технических устройств, измерительных приборов и технологических процессов при решении учебно­-практических задач, оптические схемы для построения изображений в плоском зеркале и собирающей линзе;
• приводить примеры (находить информацию о примерах) практического использования физических знаний в повседневной жизни для обеспечения безопасности при обращении с приборами и техническими устройствами, сохранения здоровья и соблюдения норм экологического поведения в окружающей среде;
• осуществлять поиск информации физического содержания в Интернете, самостоятельно формулируя поисковый запрос, находить пути определения достоверности полученной информации на основе имеющихся знаний и дополнительных источников;
• использовать при выполнении учебных заданий научно­-популярную литературу физического содержания, справочные материалы, ресурсы сети Интернет, владеть приёмами конспектирования текста, преобразования информации из одной знаковой системы в другую;
• создавать собственные письменные и устные сообщения на основе информации из нескольких источников физического содержания, публично представлять результаты проектной или исследовательской деятельности, при этом грамотно использовать изученный понятийный аппарат изучаемого раздела физики и сопровождать выступление презентацией с учётом особенностей аудитории сверстников.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К УРОКАМ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ.

Часть 1. Раздел «Механика»                                      

Урок по решению задач на прямолинейное  равноускоренное  движение

Цель: расширить и углубить знания по разделу «Кинематика», сформировать умения и навыки нахождения физической величины - вывод физической величины из формулы.

Задачи:

-  закрепить знания о  прямолинейном равноускоренном  движении, величинах, которые его характеризуют, и единицах их измерения;

- продолжить формирование умений применять теоретические знания при решении задач;

- познакомиться с алгоритмом решения задач по кинематике прямолинейного равноускоренного движения;

-  в процессе решения задач научиться выявлять причинно-следственные связи, выдвигать гипотезу решения задачи, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения, анализировать полученные в ходе решения задачи результаты, интегрировать знания из разных предметных областей.

Инструменты, приспособления, оборудование:

-мультимедийная аудитория, компьютер, комплект учебно-наглядных пособий, в т.ч. на электронных носителях;

-тетрадь.

Задание:

Принять участие в обсуждении вопросов по теме практического занятия.

Вопросы для обсуждения:

1. Что такое прямолинейное равноускоренное движение?

2. Что называют ускорением прямолинейного равноускоренного движения?

3. Какие уравнения описывают прямолинейное равноускоренное движение?

4. Как выглядят графики зависимости кинематических величин от времени при прямолинейном равноускоренном движении?                                                                                                                        

 Рассмотреть пример решения задачи по данной теме.

Задача. Тело, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, за пятую секунду прошло путь 18 м. Чему равно ускорение и какой путь прошло тело за 5ю секунду?

Дано:                            Решение:

За пятую секунду тело прошло путь s = s 5 - s 4 и s 5 и s 4 - расстояния, пройденные телом соответственно за 4 и 5 секунд..

Ответ: а=4м/с2;  S=50 м.

 

4. Выбрать и решить задачи из предложенного списка.                                                                                                

Инструкция по решению задач.

1) Решение расчётных задач оформите в соответствии с правилами: дано, решение, вычисления, ответ.

2)    Проверьте единицы измерения физических величин:

а)     перевод в СИ;

б)     запишите ответ полученной физической величины обязательно с единицами измерения.

 3)    Проанализируйте, если возможно, реалистичность полученного результата.

 4)    На задания – вопросы необходимо дать обоснование выбранного ответа.

Задания I части:

1. Движение тел задано уравнениями: х1 =3t, x2 =130-10t. Когда и где они встретятся?
2. Координата тела меняется с течением времени согласно формуле х=10-4t. Чему равна координата тела через 5 с после начала движения?
3. При равноускоренном прямолинейном движении скорость катера увеличилась за 10 с от 2 м/с до 8 м/с. Чему равен путь, пройденный катером за это время?
4. Вертолёт и самолёт летят навстречу друг другу: первый – со скоростью v, второй – со скоростью 3v. Какова скорость вертолёта относительно самолёта?
5. Может ли человек на эскалаторе находиться в покое относительно Земли если эскалатор поднимается со скоростью 1 м/с?
6. Ускорение шайбы, соскальзывающей с гладкой наклонной плоскости, равно 1,2 м/с2. На этом спуске её скорость увеличилась на 9м/с. Определите полное время спуска шайбы с наклонной плоскости.
7. Камень брошен с некоторой высоты вертикально вниз с начальной скоростью 1м/с. Какова скорость камня через 0,6 с после бросания?
8. Автомобиль двигался по окружности. Половину длины окружности он проехал со скоростью 60 км/ч, а вторую – ехал со скоростью 40 км/ч. Чему равна средняя скорость автомобиля?
9. Шар, двигаясь из состояния покоя равноускоренно, за первую секунду прошёл путь 10см. Какой путь (в сантиметрах) он пройдёт за 3 с от начала движения?
10. С балкона дома на высоте 5 м вверх подбросили мяч со скоростью 4 м/с. Какой будет скорость мяча через 0,4 с?
11. Автомобиль, трогаясь с места, движется с ускорением 3м/с2. Какова будет скорость автомобиля через 5 с?
12.  Колесо равномерно вращается с угловой скоростью 4π рад/с. За какое время сделает колесо 100 оборотов?

Задания II части:

1. Тело, свободно падающее с некоторой высоты без начальной скорости, за время 1с после начала движения проходит путь в 5 раз меньший, чем за такой же промежуток времени в конце движения. Найдите полное время движения.
2. За вторую секунду после начала движения автомобиль прошёл 1,2м. Определите перемещение автомобиля за десятую секунду после начала движения.
3. Мотоцикл движется по прямой дороге со скоростью 8м/с. Когда он проезжает мимо неподвижной машины, она начинает движение вслед за ним равноускоренно. Определите скорость машины в тот момент, когда она догонит мотоциклиста.
4. Мотоциклист, двигаясь по хорошей дороге с постоянной скоростью 108 км/ч, проехал 4/7 всего пути. Оставшуюся часть пути по плохой дороге он проехал со скоростью 15 м/с. Какова средняя скорость мотоциклиста на всём пути?

Методические рекомендации по подготовке к уроку по решению задач                                                                              

1. Ознакомиться с теоретическими и учебно-методическими  материалами по теме.

2. Составить список основных  физических терминов - определений понятий, а также  физических величин с указанием их характера,  формул  расчета и единиц измерения.

Механика – раздел физики, изучающий механические явления (механическое движение).                           Кинематика – раздел механики, изучающий механическое движение без причин, которые его вызывают.   Траектория — это линия, по которй движется тело.   Прямолинейное движение  – движение по прямолинейной траектории.  Равноускоренное движение - движение,                                                                                                          при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется одинаково.   Ускорение – векторная физическая величина, которая  показывает, как изменяется мгновенная скорость тела за единицу времени. Ускорение тела  - отношение изменения скорости тела ко времени, за которое это изменение произошло:

 (1)

Уравнения зависимости скорости перемещения и координаты от времени  при прямолинейном равноускоренном движении:

  (2)

  (3)

(4)

(5)

Свободное падение - движение тел в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести.

Свободное падение – это пример прямолинейного  равноускоренного движения. Ускорение свободного падения  - в данном месте Земли постоянно для всех тел и не зависит от массы падающего тела:

g = 9,8 м/с 2 .

 3. Начертить графики зависимости кинематических величин от времени при  прямолинейном равноускоренном движении.

Урок по решению задач на законы динамики

Цель: расширить и углубить знания по разделу «Динамика», сформировать умения и навыки нахождения физической величины - вывод физической величины из формулы.

Задачи:

-  закрепить знания о  законах динамики Ньютона;

- продолжить формирование умений применять теоретические знания при решении задач;

 - познакомиться с алгоритмом решения задач по динамике;

-  в процессе решения задач научиться выявлять причинно-следственные связи, выдвигать гипотезу решения задачи, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения, анализировать полученные в ходе решения задачи результаты, интегрировать знания из разных предметных областей.

Инструменты, приспособления, оборудование:

-мультимедийная аудитория, компьютер, комплект учебно-наглядных пособий, в т.ч. на электронных носителях;

-тетрадь.

Задание:

1. Записать  в тетради название практической работы.

2. Принять участие в обсуждении вопросов по теме практического занятия.

Вопросы для обсуждения:

1. Что изучает динамика?

2  Как формулируются  І, ІІ и ІІІ законы Ньютона? Какие движения они описывают?

3. Что такое инерция и инертность?

4. Какие системы отсчета называют инерциальными?

5. Какая физическая величина является мерой инертности тела?

Рассмотреть пример решения задачи по данной теме.

Задача: На тело массой 2160 кг, лежащее на горизонтальной дороге, действует сила, под действием которой тело за 30 секунд пройдет расстояние 500 метров. Найти величину этой силы.

 Дано:                            Решение:

Ответ. 2400 Н.

Выбрать и решить задачи из предложенного списка.                                                                                                

Инструкция по решению задач.

1) Решение расчётных задач оформите в соответствии с правилами: дано, решение, вычисления, ответ.

2)    Проверьте единицы измерения физических величин:

а)     перевод в СИ;

б)     запишите ответ полученной физической величины обязательно с единицами измерения.

 3)    Проанализируйте, если возможно, реалистичность полученного результата.

 4)    На задания – вопросы необходимо дать обоснование выбранного ответа.

Задания I части:

1. После удара теннисной ракеткой мячик массой 5 г получил ускорение 12 м/с2 Какова сила удара?
2. Брусок массой 5 кг равномерно скользит по поверхности стола под действием силы 15 Н.   Определите коэффициент трения между бруском и столом.
3. Две силы по 200 Н каждая направлены под углом 1200  друг к другу. Найдите равнодействующую силу.
4. С каким ускорением будет двигаться тело массой 1 кг под действием двух взаимно перпендикулярных сил 3Н и 4 Н?
5. С каким ускорением будет двигаться тело массой 20 кг, на которое действуют три равные силы по 40 Н каждая, лежащие в одной плоскости и направлены под углом 1200  друг  к другу?
6. Под действием некоторой силы первое тело приобретает ускорение а. Под действием вдвое большей силы второе тело приобретает ускорение в 2 раза меньше, чем первое. Как относится масса первого тела к массе второго?
7. Если пружина изменила свою длину на 6 см под действием груза массой 4 кг, то как бы она растянулась под действием груза массой 6 кг?
8. Сила 10 Н сообщает телу ускорение 0,4 м/с2. Какая сила сообщит этому же телу ускорение 2 м/с2?
9. Мальчик массой 50 кг, скатившись на санках с горы, проехал по горизонтальной дороге до остановки 20 м за 10 с. Найдите силу трения.
10. Две силы 6 Н и 8 Н приложены к телу. Угол между векторами этих сил равен 900 . Определите модуль равнодействующей этих сил.

Задания II части:

1. Тело массой 5,6 кг лежит на наклонной плоскости, составляющей угол 300 с горизонтом. Коэффициент трения скольжения 0,7. Чему равна сила трения, действующая на тело?
2. Тело массой 6 кг начинает двигаться из состояния покоя под действием постоянной силы. За первую секунду тело перемещается на 5м. Определите величину этой силы.
3. Чему равен модуль равнодействующей сил, приложенных к телу массой 2 кг, если зависимость его координат от времени имеет вид x(t)=4t2 +5t-2  и  y(t)=3t2 +4t+14?

Методические рекомендации по подготовке к уроку по решению задач                                                                              

1. Ознакомиться с теоретическими и учебно-методическими  материалами по теме.

2. Составить список формулировок законов и  основных  физических терминов - определений понятий, а также  физических величин с указанием их характера,  формул  расчета и единиц измерения.

Динамика – раздел физики, изучающий причины механических движений.

Инерция – явление  сохранения скорости телом при отсутствии или компенсации  действий на него других тел.   Сила – мера действия одного тела на другое. Сила – векторная  физическая величина: .  .

Инертность  – свойство тела, которое проявляется в том, что для изменения скорости тела необходимо некоторое  время. 

Масса – мера инертности тела. Масса – скалярная физическая величина: m. .

1 закон Ньютона - существуют такие  системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют никакие силы или эти силы скомпенсированы:

 .

Инерциальноая система отсчета (ИСО) -  система отсчета, относительно которой тело находится в покое или движется прямолинейно равномерно

2 закон Ньютона - равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение:  

.

3 закон Ньютона -  тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению:

.

Урок по решению задач на силы в природе

Цель: расширить и углубить знания по разделу «Динамика», сформировать умения и навыки нахождения физической величины - вывод физической величины из формулы.

Задачи:

-  закрепить знания о  видах сил в механике;

- продолжить формирование умений применять теоретические знания при решении задач;

 - продолжить формирование умения применять  алгоритм решения задач по динамике;

-  в процессе решения задач научиться выявлять причинно-следственные связи, выдвигать гипотезу решения задачи, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения, анализировать полученные в ходе решения задачи результаты, интегрировать знания из разных предметных областей.

Инструменты, приспособления, оборудование:

-мультимедийная аудитория, компьютер, комплект учебно-наглядных пособий, в т.ч. на электронных носителях;

-тетрадь.

Задание:

1. Записать  в тетради название практической работы.

2. Принять участие в обсуждении вопросов по теме практического занятия.

Вопросы для обсуждения:

1. Какие виды сил изучают в механике?

2. Как формулируются закон всемирного тяготения и закон Гука?

3.  Какой  вид имеют  формулы для  расчета сил в механике?

4. Что такое равнодействующая сила?

Выбрать и решить задачи из предложенного списка.                                                                                                

Инструкция по решению задач.

1) Решение расчётных задач оформите в соответствии с правилами: дано, решение, вычисления, ответ.

2)    Проверьте единицы измерения физических величин:

а)     перевод в СИ;

б)     запишите ответ полученной физической величины обязательно с единицами измерения.

 3)    Проанализируйте, если возможно, реалистичность полученного результата.

 4)    На задания – вопросы необходимо дать обоснование выбранного ответа.

.

Задания I части:

1. Каково расстояние между шарами массой 100 кг каждый, если они притягиваются друг другу с силой, равной 0,01 Н?

2. Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 0,1 м друг от друга и притягиваются с силой 6,67∙10-15 Н. Какова масса каждого шарика?
3.  Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально с ускорением 20 . Найти вес лётчика-космонавта в кабине, если его масса 90 кг.
4. Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 , раскрыл парашют, после чего за 2 с его скорость уменьшилась до 5 . Найти вес парашютиста во время торможения, если его масса 80 кг.
5. Определить удлинение пружины, если на неё действует сила 10 Н, а жёсткость пружина равна   500 .
6. Пружина жёсткостью 100  под действием некоторой силы удлинилась на 5 см. Какова жёсткость второй пружины, которая под действием той же силы удлинилась на 1 см?
7. Через какое время после начала аварийного торможения остановится автобус, движущийся со скоростью 12  если коэффициент трения равен 0,4?
8. Деревянный брусок массой 2 кг тянут равномерно по деревянной доске, расположенной горизонтально, с помощью пружины жёсткостью 100  Коэффициент трения равен 0,3. Найти удлинение пружины.

Задания II части:

1.   На экваторе некоторой планеты тела весят втрое меньше, чем на полюсе. Период обращения этой планеты вокруг своей оси равен 55 мин. Определите среднюю плотность планеты. Планету считать однородным шаром.
2.  На медный шар объёмом 120 см3 действует сила тяжести 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый?
3. Жёсткость первой пружины 100 , а второй 400 . Какова жёсткость системы из этих пружин, соединённых последовательно?
4. Санки толкнули вверх по ледяной горке, составляющей угол 30° с горизонтом. Санки въехали на некоторую высоту и спустились обратно. Время спуска в 1,2 раза превышает время подъёма. Чему равен коэффициент трения?

Методические рекомендации по подготовке к уроку по решению задач                                                                              

1. Ознакомиться с теоретическими и учебно-методическими  материалами по теме.

2. Составить список формулировок законов и  основных  физических терминов - определений понятий, а также  физических величин с указанием их характера,  формул  расчета и единиц измерения.

Динамика – раздел физики, изучающий причины механических движений.

Инерция – явление  сохранения скорости телом при отсутствии или компенсации  действий на него других тел.   Сила – мера действия одного тела на другое. Сила – векторная  физическая величина: .  .

Сила всемирного тяготения   – сила взаимного  притяжения всех тел во Вселенной.

Закон всемирного тяготения - любые два тела притягиваются друг к другу с силой, которая прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Сила тяжести  –  сила притяжения тела  к Земле:

.

Сила упругости  --  сила, возникающая при деформации и направленная против деформации.

Закон Гука(для малых, упругих деформаций растяжения- сжатия): сила упругости прямо пропорциональна величине деформации и направлена против деформации:

 или  .

Сила трения  – сила, возникающая при попытке сдвинуть тело из состояния покоя или при движении тела и направленная противоположно силе, приложенной к телу параллельно поверхности  соприкосновения его с другим телом и приводящей к движению:

.

Вес – сила, с которой тело вследствие притяжения к земле давит на опору или растягивает подвес.

Равнодействующая сила -  векторная сумма всех сил.

Урок по решению задач на закон сохранения импульса

Цель: расширить и углубить знания по разделу «Законы сохранения в механике», сформировать умения и навыки нахождения физической величины - вывод физической величины из формулы.

Задачи:

-  закрепить знания по теме: «Импульс. Закон  сохранения импульса»;

- продолжить формирование умений применять теоретические знания при решении задач;

 - познакомиться с алгоритмом решения задач на закон сохранения импульса;

-  в процессе решения задач научиться выявлять причинно-следственные связи, выдвигать гипотезу решения задачи, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения, анализировать полученные в ходе решения задачи результаты, интегрировать знания из разных предметных областей.

Инструменты, приспособления, оборудование:

-мультимедийная аудитория, компьютер, комплект учебно-наглядных пособий, в т.ч. на электронных носителях;

-тетрадь.

Задание:

1. Записать  в тетради название практической работы.

2. Принять участие в обсуждении вопросов по теме практического занятия.

Вопросы для обсуждения:

1. Какая физическая величина называется импульом  тела?

2  Что такое импульс силы?

3. Какая свяхь существует между импульсом силы и изменением импульса тела?

4. Как формулируется закон сохранения импульса?

5. В каких системах выполняется закон сохранения импульса?

3. Рассмотреть пример решения задачи по данной теме.

Задача. Из пушки, установленной на твердой и ровной горизонтальной поверхности, горизонтально выпущен снаряд со скоростью 100 м/с. Какую скорость движения приобрела пушка после выстрела, если масса снаряда равна 20 кг, а масса пушки — 2 т?

   Дано:                        Решение:

4. Выбрать и решить задачи из предложенного списка.                                                                                                

Инструкция по решению задач.

1) Решение расчётных задач оформите в соответствии с правилами: дано, решение, вычисления, ответ.

2)    Проверьте единицы измерения физических величин:

а)     перевод в СИ;

б)     запишите ответ полученной физической величины обязательно с единицами измерения.

 3)    Проанализируйте, если возможно, реалистичность полученного результата.

 4)    На задания – вопросы необходимо дать обоснование выбранного ответа.

Задания I части:

1. Два шара с одинаковыми массами m двигались навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v. После неупругого соударения оба шара остановились. Чему равно изменение суммы импульсов двух шаров после столкновения?

2. Два шара с одинаковыми массами m движутся перпендикулярно друг другу одинаковыми скоростями v. Чему равен их суммарный импульс после неупругого удара?

3. Два шара с одинаковыми массами 3кг движутся во взаимно перпендикулярных направлениях со скоростями 3 м/с и 4 м/с. Чему равна величина полного импульса этой системы?

4. На тело массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, начала действовать постоянная сила. Каким должен быть импульс этой силы, чтобы скорость тела возросла до 6м/с?

5. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с догоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0.2 м/с. Найдите скорость вагонов после их взаимодействия, если удар неупругий.

6. Пуля массой 10 г попадает в деревянный брусок, лежащий на гладкой поверхности, и застревает в нём. Скорость бруска после этого становится равной 8 м/с. Масса бруска в 49 раз больше массы пули. Определите скорость пули до попадания в брусок.

 Задания II части:

1 Тело массой 100г движется по окружности со скоростью 0,4 м/с. Определите модуль изменения импульса за половину периода.

2 С какой скоростью откатится орудие массой 300кг при стрельбе снарядом 50кг? Снаряд вылетает со скоростью 200м/с относительно Земли, а ствол орудия образует с горизонтом угол 600. Трение отсутствует.

3 Тело массой 2кг, движущееся со скоростью 8м/с, догоняет второе тело массой 4кг, движущееся со скоростью 2м/с. В результате упругого столкновения первое тело стало двигаться со скоростью 4м/с. Найти изменение импульса второго тела, и во сколько раз он изменился в результате столкновения?

Методические рекомендации по подготовке к уроку по решению задач                                                                              

1. Ознакомиться с теоретическими и учебно-методическими  материалами по теме.

2. Записать формулировки законов и список основных  физических терминов - определений понятий, а также  физических величин с указанием их характера,  формул  расчета и единиц измерения.

Импульс тела  - векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость:

.

 В СИ .

Импульс силы - векторная физическая величина, равная произведению силы на время ее действия:

. В СИ  :.

II закон Ньютона в импульсной форме: изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы:

Замкнутая система - группа тел, взаимодействующих только между собой.

Закон сохранения импульса (для замкнутой системы):

.

Урок по решению задач на закон сохранения энергии

Цель: расширить и углубить знания по разделу «Законы сохранения в механике», сформировать умения и навыки нахождения физической величины - вывод физической величины из формулы.

Задачи:

-  закрепить знания по теме: «Закон  сохранения энергии»;

- продолжить формирование умений применять теоретические знания при решении задач;

 - познакомиться с алгоритмом решения задач на закон сохранения механической энергии;

-  в процессе решения задач научиться выявлять причинно-следственные связи, выдвигать гипотезу решения задачи, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения, анализировать полученные в ходе решения задачи результаты, интегрировать знания из разных предметных областей.

Инструменты, приспособления, оборудование:

-мультимедийная аудитория, компьютер, комплект учебно-наглядных пособий, в т.ч. на электронных носителях;

-тетрадь.

Задание:

1. Записать  в тетради название практической работы.

2. Принять участие в обсуждении вопросов по теме практического занятия.

Вопросы для обсуждения:

1. Что показывает энергия тела?  Какие виды механической энергии существуют?

2  Что называют полной механической энергией тела?

3. Какая свяхь существует между механической  работой и изменением кинетической и потенциальной энергии тела?

4. Как формулируется закон сохранения механической энергии?

5. В каких системах выполняется закон сохранения механической энергии?

Рассмотреть пример решения задачи по данной теме.

Задача

Камень бросили с уровня земли под углом к горизонту со скоростью 17 м/с.  Найти его скорость на высоте 3,2м. Считать .

Дано:                   Решение:

Ответ: 15 м/с.

4Выбрать и решить задачи из предложенного списка.                                                                                                

Инструкция по решению задач.

1) Решение расчётных задач оформите в соответствии с правилами: дано, решение, вычисления, ответ.

2)    Проверьте единицы измерения физических величин:

а)     перевод в СИ;

б)     запишите ответ полученной физической величины обязательно с единицами измерения.

 3)    Проанализируйте, если возможно, реалистичность полученного результата.

 4)    На задания – вопросы необходимо дать обоснование выбранного ответа.

Задания I части:

1. Камень массой 0,4 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 . Чему равны кинетическая и потенциальная энергии камня на высоте 15 м?
2. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 . На какой высоте его кинетическая энергия равна потенциальной энергии? Сопротивлением возду-ха пренебречь.
3. На какой высоте окажется тело массой 0,25 кг через 3 с после того, как ему сообщили кинетическую энергию 200 Дж?
4. Ящик массой 20 кг поднимают в лифте, ускорение которого равно 1  и направлено вверх. Считая начальную скорость равной нулю на уровне поверхности земли, определите потенциальную энергию ящика через 5 с от начала движения.  
5. На какой высоте кинетическая энергия свободно падающего тела равна его потенциальной энергии, если на высоте 20 м скорость тела равна 4 ?
6. Камень массой 2 кг брошен вертикально вверх, его начальная кинетическая энергия 400 Дж. Какова будет его скорость на высоте 15 м?

Задания II части:

1. Пуля массой 20 г, выпущенная под углом к горизонту, в верхней точке траектории имеет кинетическую энергию 88,2 Дж. Найти угол, под которым выпущена пуля, если её начальная скорость равна 600 .
2. Какую горизонтальную скорость нужно сообщить шарику, висящему на невесомой и нерастяжимой нити длиной 40 см, чтобы нить отклонилась на угол 60° от вертикали?
3. По склону горы длиной 500 м скатываются без начальной скорости санки массой 60 кг с высоты 10 м. Определите среднюю силу сопротивления при скатывании санок, если у основания горы они имели скорость 8 .

Методические рекомендации по подготовке к   уроку по решению задач                                                                            

1. Ознакомиться с теоретическими и учебно-методическими  материалами по теме.

2. Записать формулировки законов и список основных  физических терминов - определений понятий, а также  физических величин с указанием их характера,  формул  расчета и единиц измерения.

Механическая энергия – физическая величина, характеризующая способность тела совершать работу при изменении своего состояния. Механическая энергия – скалярная физическая величина: Е, В СИ:

.

Виды механической энергии: кинетическая и потенциальная.

Потенциальная энергия - энергия взаимодействия: для тела, поднятого в поле земного тяготения на высоту h над нулевым уровнем потенциальной энергии: ; для  деформированной пружины: .

Кинетическая энергия - энергия движения, т.е. движущегося тела:

Теорема о потенциальной энергии: если при выполнении работы меняется потенциальная энергия тела, то работа равна ее изменению, взятому с противоположным знаком, т. е. разности потенциальных энергий: .

Теорема о кинетической энергии: если  при выполнении работы меняется кинетическая энергия тела, то работа равна ее изменению: .

Полная механическая энергия тела – сумма кинетической и потенциальной энергии тела: .

Замкнутая система -  группа тел, взаимодействующих только между собой.

Закон сохранения механической энергии: в замкнутой системе, где действуют только силы тяготения и упругости, полная механическая энергия сохраняется:  или  

Связь между изменением механической энергии и работой силы трения - если трение есть, то полная механическая энергия не сохраняется, а  изменяется и ее изменение равно работе силы трения: ;   

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧЕНИКА

• Физика, 7 класс/ Перышкин И.М., Иванов А.И., Акционерное общество «Издательство «Просвещение»

• Физика, 8 класс/ Перышкин И.М., Иванов А.И., Акционерное общество «Издательство «Просвещение»

• Физика, 9 класс/ Перышкин И.М., Гутник Е.М., Иванов А.И., Петрова М.А., Акционерное общество «Издательство «Просвещение»

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ:                                                              

 1) Программы основного общего образования. Физика. 7 – 9 классы (авторы:А.В.Перышкин, Н.В. Филонович, Е.М. Гутник).
2) Рабочая программа. Физика. 7 – 9классы: учебно-методическое пособие /сост.ТихоноваЕ.Н. – 2-е изд.,стереотип. –М.: Дрофа,2013. – 398,(2)
3) Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике. 7 - 9 классы  – М.: Просвещение, 2010. –192с.
4) Кирик Л.А. Физика – 7. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. –5-е издание,- М.ИЛЕКСА, 2013.                                                

5) Кирик Л.А. Физика – 9. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. –5-е издание,- М.ИЛЕКСА, 2013.                                                                                                                             

ЦИФРОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ
1) Библиотека – всё по предмету «Физика». – Режим доступа: http://www.proshkolu.ru
2) Видеоопыты на уроках. – Режим доступа: http://fizika-class.narod.ru
3) Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. – Режим доступа: http://school- collection.edu.ru

4) Интересные материалы к урокам физики по темам; тесты по темам; наглядные пособия к урокам. – Режим доступа: http://class-fizika.narod.ru
5)  Цифровые образовательные ресурсы. – Режим доступа: http://www.openclass.ru
6) Электронные учебники по физике. – Режим доступа: http://www.fizika.ru