Далее 1 Лебедева Н.Ю., учитель физики МОУ СОШ 4 им. И.С.Черных г. Томск далее … Любая задача должна иметь элемент новизны, чтобы не привести к ослаблению. - презентация

1 далее 1

2 Лебедева Н.Ю., учитель физики МОУ СОШ 4 им. И.С.Черных г. Томск далее … 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. Урок решения задач для учащихся 10 класса естественно-научного профиля 2

3 1. Анализ текста задачи(заданного содержания), анализ физического явления и выбор его физической модели. 2. Определение способа (идеи) решения задачи или составление плана решения. 3. Выполнение запланированных действий (решение в общем виде, проведение опытов и др.), получение ответа в виде числа. 4. Анализ решения задачи. Подведение итогов. далее 3

4 Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, на какую высоту h поднимется данное тело? далее 0 4

5 Два способа решения задачи Энергетический Решение на основе закона сохранения энергии Кинематический Решение на основе законов кинематики далее Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, на какую высоту h поднимется данное тело? 1 1 5

6 1. 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. 1 способ: кинематический Решение на основе законов кинематики далее 6

7 т.к Дано: = 15 м/с = 30 0 далее Решение Из рисунка видно: Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, на какую высоту h поднимется данное тело? 7

8 1. Краткая запись условия задачи; СИ. 2.Чертеж, на котором показать начальное и конечное состояние тела или системы тел, указать, какой энергией обладало тело в каждом состоянии. 3. Запись закона сохранения или изменения энергии и других необходимых уравнений. 4. Решение уравнения в общем виде. 5. Проверка по размерности, выполнение расчетов, оценка достоверность результата, запись ответа. 2 способ: энергетический Решение на основе закона сохранения энергии далее 8

9 1 1 0 Решение Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом 30 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите на какую высоту h поднимется данное тело? Дано: = 15 м/с = 30 0 Нулевой уровень энергии свяжем с точкой броска. В верхней точке параболы: По закону сохранения энергии: 9

10 Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5. Энергетический Динамический Решение на основе законов Ньютона далее назад 10

11 Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5. Два способа решения задачи Энергетический Решение на основе закона сохранения энергии Динамический Решение на основе законов Ньютона далее

12 1. Краткая запись условия; СИ. 2. Чертеж. Направление сил, ускорения. 3. Выбор системы координат. 4. Запись второго закона Ньютона в векторном виде. 5. Запись второго закона Ньютона в проекциях на оси X и Y. 6. Решение системы уравнений. 7. Проверка по размерности, расчет числового ответа к задаче и сравнение его с реальными значениями величин. 1 способ: динамический Решение на основе законов Ньютона далее 12

13 Решение Основное уравнение динамики: Определите тормозной путь троллейбуса, начавшего торможение на горизонтальном участке дороги при скорости 10 м/с, если коэффициент сопротивления равен 0,5. Дано: = 10 м/с = 0,5 = 0 В проекциях на оси координат: далее

14 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: Дано: = 10 м/с = 0,5 = 0 далее

15 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. Дано: = 1000 т = 5 м = 0 = 14 кн = 0,4 Динамический способ Энергетический способ далее решение 3 3

16 Дано: = 1000 т = 5 м = 0 = 14 кн = 0,4 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. СИРешение Основное уравнение динамики: В проекциях на оси координат: назад 3 3

17 Дано: = 1000 т = 5 м = 0 = 14 кн = 0,4 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. СИРешение Так как на тело действует сила трения, применим закон изменения механической энергии: назад 3 3

18 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? Дано: = 1 кг = 2 кг Динамический способ Энергетический способ далее решение

19 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? Дано: = 1 кг = 2 кг Решение Запишем уравнения движения грузов. Для 1 груза: Для 2 груза: Спроецируем на ось координат. Решим систему уравнений y назад

20 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? Дано: = 1 кг = 2 кг Решение В отсутствии сил трения полная механическая энергия замкнутой системы тел не изменяется: (1) Из уравнения (1): назад

21 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. Дано: = 19,6 м = 15 см = 31,4 рад/с Кинематический способ Энергетический способ далее решение

22 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. Дано: = 19,6 м = 15 см = 31,4 рад/с РешениеА Траектория движения волчка в точке А (окружность): В Траектория движения волчка в точке (спираль) В: А В назад

23 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. Дано: = 19,6 м = 15 см = 31,4 рад/с РешениеА По закону сохранения энергии: В назад

24 1 1 Кинематический или динамический способ 1 вариант Энергетический способ 2 вариант решение далее 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

25 25 Дано: = 5 м А В Решение кинематическим способом Решение энергетическим способом далее

26 26 Дано: =30 Решение динамическим способом 1. Движение по наклонной плоскости. 2. Движение по вертикали. Решение энергетическим способом 0 далее

27 Решение задач части В ЕГЭ Решение задач части С ЕГЭ задачи 27

28 Дано: = 200 кг = 60 м = 0 = 0,14 = 0,4 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.) Динамический способ Энергетический способ далее решение

29 Дано: = 200 кг = 60 м = 0 = 0,14 = 0,4 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 1. Движение по наклонной плоскости. далее

30 Дано: = 200 кг = 60 м = 0 = 0,14 = 30 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 2. Движение по горизонтали. Так как 0 назад

31 Дано: = 200 кг = 60 м = 0 = 0,14 = 0,4 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 В качестве нулевого уровня отсчета потенциальной энергии выберем горизонтальную плоскость. По закону сохранения энергии: назад

32 далее 32

33 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? +q +Q, m Дано: +q +Q, m 1. Сместим бусинку на малое расстояние от положения равновесия. 2. На бусинку действуют кулоновские силы со стороны зарядов +q. 4. Бусинка начинает совершать гармонические колебания. 3. Так как, появилось ускорение, но оно переменное. 5. Период колебаний можно выразить через : далее Частоту можно найти из уравнения ускорения или скорости тела. 7. Выразив частоту, найдем искомую величину.

34 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? +q +Q, m Дано: +q +Q, m Решение далее Динамический способ

35 Получили уравнение гармонических колебаний или Из полученной формулы видно, чтобы период колебаний увеличился в 3 раза, заряд бусинки надо уменьшить в 9 раз. Рассмотрим знаменатель. По условию Рассмотрим числитель. далее 35

36 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? +q +Q, m Дано: Решение далее Энергетический способ

37 Колебания гармонические, если угол мал где амплитуда колебаний. Полый металлический шарик массой 3 г подвешен на шелковой нити длиной 50 см над положительно заряженной плоскостью, создающей однородное электрическое поле напряженностью 210 В/м. Электрический заряд шарика отрицателен и по модулю равен 310 Кл. Определите период свободных гармонических колебаний маятника. Дано: Решение А 1 2 В состоянии 1: В состоянии 2: По закону сохранения энергии: Так как поле однородно Из рисунка -8 6 далее Энергетический способ

38 Подставим уравнения (2) и (3) в уравнение (1), получим При свободных незатухающих колебаниях максимальная скорость связана с амплитудой законом Тогда далее 38

39 Полый металлический шарик массой 3 г подвешен на шелковой нити длиной 50 см над положительно заряженной плоскостью, создающей однородное электрическое поле напряженностью 210 В/м. Электрический заряд шарика отрицателен и по модулю равен 310 Кл. Определите период свободных гармонических колебаний маятника. Дано: Решение А далее Динамический способ

40 Участвовал в открытии нового Справился с затруднением Работа в группе Все получилось (проверочная работа) Надо тренироваться 40 Если ты умеешь правильно судить себя, значит, ты поистине мудр. Антуан де Сент-Экзюпери Оцени свою работу на уроке по предложенным параметрам по трех бальной системе.

41 Решить задачи по выбору: 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. -2 далее 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? Повторить: 1. Алгоритм решения задач кинематическим способом 2. Алгоритм решения задач динамическим способом 3. Алгоритм решения задач энергетическим способом Составить задачу, которую можно решить различными способами. 41

42 42

43 1. Дряпина А.А. Рефлексия деятельности на уроке. Радуга успеха. Сайт кафедры развития образовательных систем НМЦ ЮВОУО Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учебник для 10 класса ООУ. - М.: Просвещение, Орлов В.Ф. Практика решения физических задач: классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений/ В.А. Орлов, Ю.А. Сауров. – М.: Вентана-Граф, Парфентьева Н.А. Сборник задач по физике: базовый и профил. Уровни: для кл. общеобразоват. Учреждений/ Н.А. Парфентьева. – М.: Просвещение, Фоминых О.Ю. Решение задач механики динамическим и энергетическим способами.- Газета «Физика» 2/99 6. Шабалин Е.И. Репетитор по физике. Задачи ЕГЭ. 43