Приклад:Аналіз уроку з фізики в 11 класі

На тему: "Механічні коливання"

Аналізуючи цей урок можна сказати , що урок пройшов динамічно та продуктивно. Тема уроку є актуальною і повністю розкритою за чинною програмою. Вчитель доцільно використав всі методи , форми і прийоми в викладенні уроку.

Були наглядно показані приклади механічних коливань і обгрунтоване пояснення їх виникнення .Вчитель вдало використав інші джерела для наглядного прикладу механічних коливань.

Можна точно сказати , що вчитель добре володіє матеріалом по даній темі ,

Навіть деякими термінами з інших предметів , використовуючи їх для порівняння. Учні в свою чергу приймали активну участь у ході уроку , конспектували саме головне , перевіряли отриманні знання біля дошки рішаючи задачі з даної теми, якщо виникали труднощі в ході вирішення задачі , вчитель допомагав , так як матеріал викладений тільки що , учні ще не оволоділи тими поняттями і вміннями без домашньої підготовки і самостійного аналізу уроку , і завдань які вони отримали від вчителя.

Завершуючи свій аналіз можу сказати одне , що недоліків в цьому уроці я не бачу. Виконано все добре , все що вимагалося від вчителя він зробив далі справа за учнями як вони закріплять цей матеріал в голові , вчитель звісно в цьому допоможе.

21

Методика вивчення основних кінематичних понять

Кинематика — раздел механики, изучающий движение тел без учета причин, вызвавших это движение.

Основной задачей кинематики является нахождение положения тела в любой момент времени, если известны его положение, скорость и ускорение в начальный момент времени.

Механическое движение — это изменение положения тел (или частей тела) относительно друг друга в пространстве с течением времени.

Для описания механического движения надо выбрать систему отсчета.

Тело отсчета — тело (или группа тел), принимаемое в данном случае за неподвижное, относительно которого рассматривается движение других тел.

Система отсчета — это система координат, связанная с телом отсчета, и выбранный способ измерения времени (рис. 1).

Рис. 1

Положение тела можно определить с помощью радиуса-вектора  или с помощью координат.

Радиус-вектор  точки  — направленный отрезок прямой, соединяющий начало отсчета О с точкой  (рис. 2).

Рис. 2

Координата x точки  — это проекция конца радиуса-вектора точки  на ось Ох. Обычно пользуются прямоугольной системой координат. В этом случае положение точки на линии, плоскости и в пространстве определяют соответственно одним (x), двумя (х, у) и тремя (х, у, z) числами — координатами (рис. 3).

Рис. 3

В элементарном курсе физики изучают кинематику движения материальной точки.

Материальная точка — тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Этой моделью пользуются в тех случаях, когда линейные размеры рассматриваемых тел много меньше всех прочих расстояний в данной задаче или когда тело движется поступательно.

Поступательным называется движение тела, при котором прямая, проходящая через любые две точки тела, перемещается, оставаясь параллельной самой себе. При поступательном движении все точки тела описывают одинаковые траектории и в любой момент времени имеют одинаковые скорости и ускорения. Поэтому для описания такого движения тела достаточно описать движение его одной произвольной точки.

В дальнейшем под словом "тело" будем понимать "материальная точка".

Линия, которую описывает движущееся тело в определенной системе отсчета, называется траекторией. На практике форму траектории задают с помощью математических формул (y = f(x) — уравнение траектории) или изображают на рисунке. Вид траектории зависит от выбора системы отсчета. Например, траекторией тела, свободно падающего в вагоне, который движется равномерно и прямолинейно, является прямая вертикальная линия в системе отсчета, связанной с вагоном, и парабола в системе отсчета, связанной с Землей.

В зависимости от вида траектории различают прямолинейное и криволинейное движение.

Путь s — скалярная физическая величина, определяемая длиной траектории, описанной телом за некоторый промежуток времени. Путь всегда положителен: s > 0.

Перемещение  тела за определенный промежуток времени — направленный отрезок прямой, соединяющий начальное (точка ) и конечное (точка М) положение тела (см. рис. 2):

,

где  — радиусы-векторы тела в эти моменты времени.

Проекция перемещения на ось Ox

,

где  — координаты тела в начальный и конечный моменты времени.

Модуль перемещения не может быть больше пути .

Знак равенства относится к случаю прямолинейного движения, если направление движения не изменяется.

Зная перемещение и начальное положение тела, можно найти его положение в момент времени t:

Скорость — мера механического состояния тела. Она характеризует быстроту изменения положения тела относительно данной системы отсчета и является векторной физической величиной.

Средняя скорость  — векторная физическая величина, численно равная отношению перемещения к промежутку времени, за который оно произошло, и направленная вдоль перемещения (рис. 4):

Рис. 4

В СИ единицей скорости является метр в секунду (м/с).

Средняя скорость, найденная по этой формуле, характеризует движение только на том участке траектории, для которого она определена. На другом участке траектории она может быть другой.

Иногда пользуются средней скоростью пути

,

где s — путь, пройденный за промежуток времени . Средняя скорость пути — это скалярная величина.

Мгновенная скорость  тела — скорость тела в данный момент времени (или в данной точке траектории). Она равна пределу, к которому стремится средняя скорость за бесконечно малый промежуток времени . Здесь  — производная от радиуса-вектора по времени.

В проекции на ось Ох:

Мгновенная скорость тела направлена по касательной к траектории в каждой ее точке в сторону движения (см. рис. 4).

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Оно показывает, на какую величину изменяется скорость тела за единицу времени.

Среднее ускорение — физическая величина, численно равная отношению изменения скорости ко времени, за которое оно произошло:

Вектор  направлен параллельно вектору изменения скорости  в сторону вогнутости траектории (рис. 5).

Рис. 5

Мгновенное ускорение:

В СИ единицей ускорения является метр на секунду в квадрате (м/с2).

В общем случае мгновенное ускорение направлено под углом к скорости. Зная траекторию, можно определить направление скорости, но не ускорения. Направление ускорения определяется направлением равнодействующей сил, действующих на тело.

При прямолинейном движении с возрастающей по модулю скоростью (рис. 6, а) векторы сонаправлены  и проекция ускорения на направление движения положительна.

При прямолинейном движении с убывающей по модулю скоростью (рис. 6, б) направления векторов  противоположны  и проекция ускорения на направление движения отрицательна.

Рис. 6

Вектор  при криволинейном движении можно разложить на две составляющие, направленные вдоль скорости  и перпендикулярно скорости  (рис. 7),  — тангенциальное ускорение, характеризующее быстроту изменения модуля скорости при криволинейном движении,  — нормальное ускорение, характеризующее быстроту изменения направления вектора скорости при криволинейном движении Модуль ускорения 

Рис. 7

22

Методика вивчення теми “Основи кінематики”.

Перед вивченням розділу «Основи кінематики» у IХ класі потрібно виходити із педагогічних цілей, що мають бути реалізовані на основі відповідного змісту навчального матеріалу та організованого навчально-виховного процесу, і, керуючись ними, формулювати конкретні завдання, що розв'язуватимуться під час вивчення окремих питань теми. Основними освітніми цілями, що повинні бути реалізовані, є забезпечення учнів знаннями про: –    механічні явища – поступальний рух тіла, рівномірний та рівноприскорений прямолінійні рухи, вільне падіння тіл, криволінійний рух та його окремий випадок – рух по колу. Учні повинні знати характерні ознаки кожного явища, основні величини, що його характеризують, умови його перебігу, зв'язок з іншими явищами, а також досліди, які його відтворюють, приклади його використання на практиці; –    основні поняття кінематики – матеріальна точка, система відліку, відносність механічного руху, траєкторія руху. Учні мають знати явища чи об'єкти, які характеризуються даним поняттям, ознаки чи умови, за якими його можна (або не можна) застосувати, давати його означення; –    кінематичні величини – шлях, переміщення, час, швидкість (миттєва, середня, кутова, лінійна), прискорення доцентрове. При цьому від учня вимагається означення величини, яке включає родові й видові ознаки: векторна величина чи скалярна, мірою яких властивостей є; знання способу та методу її вимірювання, формул, що розкривають зв'язок величини з іншими, одиниць вимірювання, приладу (якщо він є) для вимірювання. Переважна більшість зазначених знань у міру навчання повинна переходити у відповідні вміння: –    спостерігати механічні явища в природі й техніці, відтворювати їх у досліді; –    вимірювати та підраховувати за формулами фізичні величини; –    будувати і пояснювати графіки залежності кінематичних величин для рівномірного та рівноприскореного рухів; –    зображати схематично і в певному масштабі напрям і довжину векторів переміщення, швидкості, прискорення та їх проекції на вибрані осі координат; –    виконувати схематичні малюнки до фізичних задач; –    розв'язувати нескладні фізичні задачі з кінематики. Матеріал теми «Основи кінематики» пронизує ідея відносності: відносність руху, його траєкторії, відносність величин, що характеризують рух. Друга ідея, яка коротко формулюється як основна задача механіки, є своєрідним стрижнем, що обумовлює певну логічну послідовність введення нових понять, сприяє систематизації й узагальненню знань. Очевидно, що треба передбачити формування знань і вмінь учнів, пов'язаних з усвідомленням названих ідей. Сформулюємо найбільш важливі з них: –    переконати учнів у відносному характері механічного руху, зокрема в тому, що значення координат, переміщення, швидкість, вид траєкторії залежать від вибору системи відліку; –    навчити переходити від опису руху в одній системі відліку до опису того самого руху в іншій системі відліку; –    забезпечити знання ланцюжка понять, що веде до розв'язання основної задачі механіки і вміння ним користуватися. У навчальному матеріалі з кінематики закладені певні елементи діалектико-матеріалістичного світогляду Відповідно до них у навчальному процесі слід передбачити формування в учнів переконаності в матеріальності світу, у безперервному русі матерії, нерозривності матерії і руху, у причинно-наслідковому характері перебігу явищ. Певна логічна послідовність вивчення кожного з видів механічного руху – від спостереження даного виду руху в природі, техніці через моделювання його у фізичному досліді, встановлення якісних і кількісних співвідношень між основними характеристиками цього руху до практичної їх перевірки і застосування – дає можливість вчителеві розкрити учням шлях пізнання дійсності, показати роль моделей і дослідів у фізиці. Навчальний матеріал з кінематики матеріальної точки містить значні можливості для здійснення політехнічного навчання. Для цього потрібно поєднати вивчення теоретичного матеріалу з розглядом видів руху у навколишній дійсності, демонструє застосування встановлених залежностей між кінематичними величинами в найрізноманітніших галузях промисловості і сільського господарства, на транспорті, ознайомлює учнів з елементами механізації як одного з основних напрямів НТП, пропонує учням розв'язати практичні задачі, що сприяють розвитку конструкторських і винахідницьких здібностей. Керуючись сформульованими цілями, потрібно визначити завдання кожного уроку. Наприклад, на уроці з теми «Положення тіла в просторі. Система відліку» розв'язуються такі завдання: –    формування знань про поступальний рух, матеріальну точку, систему відліку та вмінь правильно застосовувати ці поняття до опису руху небесних тіл, транспортних засобів, окремих деталей машин і механізмів тощо; –    формування знань та вмінь визначати положення матеріальної точки, користуючись поняттям системи відліку; –    переконати учнів у відносності   значень координат. Для уроку, на якому виконується лабораторна робота «Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі», ставляться такі завдання: –    удосконалювати знання про рівноприскорений рух та вміння практично визначати його параметри, складати установку для одержання рівноприскореного руху; –    формувати експериментальні вміння користуватися відповідними вимірювальними приладами; –    переконувати учнів в істинності здобутих ними знань з даного питання; –    формувати вміння планувати дослід, обробляти експериментальні дані для підрахунку прискорення руху; –    виховувати бережливе ставлення до фізичних приладів.

23