Практическая работа "Кинематика"
методическая разработка

Сергей Анатольевич Урядов

Методическая разработка практической работы "Кинематика" для обучающихся 10-11 классов колледжей и техникумов.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл pr_no_1_kinematika_metodichka_2022.docx51.08 КБ

Предварительный просмотр:

Санкт-Петербургское государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Промышленно-технологический колледж»

Методическая разработка занятия

«Кинематика»

дисциплина «Физика»

Разработчик:

Урядов С.А.,преподаватель

Санкт-Петербург

2022


Тема урока: Кинематика.

Курс основ философии, преподаваемый в СПО по большей части является теоретическим, и, поэтому, нуждается в применении технологий позволяющих с одной стороны иллюстрировать важнейшие философские концепции, а с другой создавать условия для формирования общекультурных компетенций. Согласно ФГОС по специальности 15.02.08 «Технология машиностроения» дисциплина «Основы философии» участвует в формировании следующих компетенций:
ОК 1, 3-9, ПК 1.4, 1.5, 2.2. В частности на текущее занятие участвует в формировании:

Код

Наименование компетенции

ОК 6.

Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7.

Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8.

Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

Следует отметить, что для обучающихся колледжа физика является сложной дисциплиной, это связано с профилем обучения – технический, а также низким уровнем подготовке по гуманитарным и общественным дисциплинам изучаемым в школе, что подтверждается результатами входного контроля. Для повышения усвоения материала и формирования компетенций согласно требованиям ФГОС некоторые занятия проводятся с применением технологии кейсов (case-study или сase method).

Цель урока: создание условий для усвоения навыка решения задач по теме.

Задачи: 

Образовательная:

повторить и систематизировать материал по теме «Основы кинематики»-основные законы, определения, формулы; научить определять логическую связь между понятиями и явлениями;

Воспитательная:

повторить формирование навыков коллективной работы, повышение познавательной деятельности и активности учащихся;

Развивающая:

развитие интереса к физике, развитие речи учащихся, развитие умения видеть в окружающих процессах физические явления и уметь их обобщать.

Тип урока: практический урок с применением информационных технологий обучения.

Формы организации познавательной деятельности: работа в группе, индивидуальная.

Методы обучения: информационные, практические.

Средства обучения: групповое и диалоговое общение, картинки, информационные таблицы, слайды презентации.

Занятию предшествовал теоретические уроки, на котором учащиеся познакомились с задачами по определению времени движения материальной точки (транспортного средства), пройденного пути, определению начальной и конечной скорости точки,  а также расчету ускорения движения материальной точки, что подготовило базу для отработки практических навыков. Использование информационных технологий и электронной доски Smart позволяет обучающимся поэтапно освоить технологию решения задач по теме «Кинематика».

Домашнее задание:

Решение и защита задач по варианту. (Практикоориентированность домашнего задания позволяет создать условия для отработки навыка решения задач, а также умений планировать и добиваться цели, поскольку предполагает индивидуальную работу обучающихся и её защиту на консультации).

Содержание урока:

1. Актуализация материала.

На данном этапе происходит повторение материала прошлого урока, а также описание предстоящей деятельности. Учащие записывают тему и цель практического урока, а затем характеризуют следующие понятия:

- механическое движение;

-  траектория движения;

- пройденный путь;

- материальная точка;

- начальная скорость;

- конечная скорость;

-мгновенная скорость;

- ускорение движения.

Затем обучающиеся записывают на доску формулы движения с постоянным ускорением:

где  – конечная скорость точки [м/с],  – начальная скорость точки [м/с],  – промежуток времени [с];

формулу вращательного движения тела с постоянной по модулю скоростью:

  =

где R – радиус окружности [м], Т – период, время одного оборота [с];

формулу центростремительного ускорения:

.

где R – радиус окружности [м],  – скорость движения точки по окружности [м/с];

2. Учащиеся получают практические работы записывают тему, номер практической работы.


Затем знакомятся с текстом первой задачи.

Задача: При ударе кузнечного молота по заготовке, ускорение при торможении молота было по модулю равно 200 м/с2. Сколько времени длится удар, если начальная скорость молота было 10 м/с?

Затем на электронную доске оформляется заготовка для решения задачи.

Дано:

a = 200 м/с2

Ʋ0=10 м/с

Ʋ = 0 м/с

Решение:

Найти:

t - ?

Учащимся предлагается совместно с преподавателем решить задачу. Примерный вариант решения задачи выглядит так:

Дано:

a = 200 м/с2

Ʋ0=10 м/с

Ʋ = 0 м/с

Решение:

Используем формулу для расчета скорости при равноускоренном движении:

Ʋ = Ʋ0 – at(так как торможение, знак «-»)

подставляем значения известных величин в формулу:

Найти:

t - ?

0 = 10 – 200∙t;

Переносим неизвестную величину в левую часть уравнения

200∙t = 10

выражаем из уравнения t:

 = 0,05 c.

Ответ: удар длится t = 0,05 c.

В среднем на одну задачу уходит от 7 до 10 минут учебного времени при решении на электронной доске.

Затем обучающимся предлагается выполнить задачи предусмотренные на самостоятельное решение по вариантам. Большое количество вариантов минимизирует совпадение задач у рядом сидящих обучающихся.

Поскольку, как показывает опыт, не все обучающиеся сразу могут приступить к выполнению задания полностью самостоятельно, желательно, чтобы обучающийся у которого возникли затруднения, попробовал решить свою задачу на доске. В таком случае ему предлагается шаблон для решения задач рисунок 3.

Дано:

a = 200 м/с2

Ʋ0=10 м/с

Ʋ = 0 м/с

Решение:

Используем формулу для расчета скорости при равноускоренном движении:

Ʋ = Ʋ0 – at(так как торможение, знак «-»)

подставляем значения известных величин в формулу:

Найти:

t - ?

0 = 10 – 200∙t;

Переносим неизвестную величину в левую часть уравнения

200∙t = 10

выражаем из уравнения t:

 = 0,05 c.

Ответ: удар длится t = 0,05 c.

Рисунок 3. Шаблон для решения задач сколько времени длится удар.

Использование информационных технологий, а также средств Smart, позволяет повысить уровень понимания технологии решения задач по физики. Интерактивная деятельность с готовыми значками и шаблонами, позволяет запомнить важные физические символы и формулы, а также учит правильно фиксировать условие и решение.

3. В конце урока педагог подводит итоги решения задачи, определяет требования к оформлению домашних задач. А  также отвечает на появившиеся вопросы.

Домашнее задание:

Выполнение задач по варианту практической работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А.

Бланки раздаточного материала по практической работе.

Методические рекомендации по выполнению практической работы № 1

Тема: «Кинематика».

Оборудование: методические рекомендации по выполнению практической работы, учебник, тетрадь для практических работ, ПК, проектор, листы бумаги.

Краткие теоретические сведения

Кинематика-это раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения.

Описать движение тела – это значит указать способ определения его положения в пространстве, в любой момент времени.

Для описания прямолинейного равномерного движения используют 4 уравнения, содержащих 5 физических величин:Ʋ0, Ʋ, a, t, S.

Структура задач: по условию задачи–три величины даны, про одну величину не упоминается и одну величину надо определить.

1-е уравнение: Ʋ = Ʋ0 +at;                в уравнении нет S.

2-е уравнение: ;                        в уравнении нет a.

3-е уравнение:;                позволяет определить перемещение не зная конечной скорости Ʋ.

4-е уравнение: Ʋ202+2а∙S;                позволяет определить конечную скорость не зная времени t.

Исходя из этого необходимо выбрать одно из 4-х уравнений, подставить в него три известные величины и определить 4-ю неизвестную величину.

Если скорость тела и действующая на него сила направлены вдоль одной прямой, то тело движется прямолинейно, а если они направлены под углом друг к другу, то тело движется криволинейно.

Одним из распространенных видов криволинейного движения является движения тела по окружности с постоянной по модулю скоростью.

Число оборотов тела по окружности в единицу времени (минуту, секунду) называют частотой обращения:

.

Время, в течение которого тело совершает один полный оборот, называют период Т , измеряют в секундах.

Если известен период, легко найти и модуль скорости.

За время, равное периоду Т, точка, движущаяся по окружности, радиусом R. пройдет путь, равный длине окружности  2πr. Получается:


Примеры решения задач:

Задача 1: При ударе кузнечного молота по заготовке, ускорение при торможении молота было по модулю равно 200 м/с2. Сколько времени длится удар, если начальная скорость молота было 10 м/с?

Дано:

Дано:

a = 200 м/с2

Ʋ0=10 м/с

Ʋ = 0 м/с

Решение:

Используем формулу для расчета скорости при равноускоренном движении:

Ʋ = Ʋ0 – at(так как торможение, знак «-»)

подставляем значения известных величин в формулу:

Найти:

t - ?

0 = 10 – 200∙t;

Переносим неизвестную величину в левую часть уравнения

200∙t = 10

выражаем из уравнения t:

 = 0,05 c.

Ответ: удар длится t = 0,05 c.

Задача 2: Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 км/с2. Какова скорость вылета пули, если длина ствола 41,5 см?

Дано:

СИ:

S=41,5км=0,415м

Так как начальная скорость ,то уравнение зависимости проекций перемещения от времени:

Отсюда

Скорость:

Следовательно скорость выстрела пули:

 =

Ответ:

Найти:

Ответ: скорость пули

Задача 3:Уклон длиной 100м лыжник прошел за 20 секунд, двигаясь с ускорением  0,3 м/с2. Какова скорость лыжника в начале и в конце уклона?

Дано:

1)из уравнения перемещения:, отсюда

2)найдём скорость лыжника в конце уклона:

.

Ответ:;

.

Найти:


Задача 4: Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС имеет диаметр 7,5 метров и вращается с частотой 93,8 об/мин. Каково центростремительное ускорение концов лопаток турбины?

Дано:

1) Частота обращения турбин:

2) Линейная скорость движения концов лопаток турбин:

3)найдём их центростремительное ускорение:

Ответ: центростремительное ускорение

Найти:

Задача 5: Определить орбитальную скорость планеты Земля, при обращении его вокруг Солнца, если известно среднее расстояние до Солнца и период обращения вокруг Солнца? Траекторию орбиты считать круговой.

Дано:

a=R=149,6∙106 км

Т=365,25 суток

Решение:

Ʋ=

=

.

Ответ: орбитальная скорость Земли.

Найти:

Ход работы:

Выполните задания по вариантам из таблицы 1, данные для задач выбрать из таблиц 2 и 3.

Таблица1. Задания по вариантам

       № варианта

Задачи№

№ варианта

Задачи  №

№ варианта

Задачи  №

№ варианта

Задачи  №

1

1,15,29,43,57

8

8,22,36,50,64

15

1,21,31,51,71

22

8,28,38,44,84

2

2,16,30,44,58

9

9,23,37,51,65

16

2,22,32,52,72

23

9,15,39,45,85

3

3,17,31,45,59

10

10,24,38,52,66

17

3,23,33,53,73

24

10,16,40,46,86

4

4,18,32,46,60

11

11,25,39,53,67

18

4,24,34,54,74

25

11,17,41,47,77

5

5,19,33,47,61

12

12,26,40,54,68

19

5,25,35,55,75

26

12,18,42,48,78

6

6,20,34,48,62

13

13,27,41,55,69

20

6,26,36,56,76

27

13,19,29,49,79

7

7,21,35,49,63

14

14,28,42,56,70

21

7,27,37,43,83

28

14,20,30,50,80


Данные для задач:

Задача

 1-14

При ударе кузнечного молота по заготовке, ускорение при торможении молота было по модулю равно 200м/с2. Сколько времени длится удар, если начальная скорость молота была 10 м/с?

Задача

15-28

Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 км/с2. Какова скорость вылета пули, если длина ствола 41,5 см?

а, м/с2

Ʋ0, м/с

Ʋ, м/с

а, м/с2

L,см

Ʋ0, м/с

1

210

10

0

15

600

41

0

2

230

12

0

16

608

45

0

3

250

15

0

17

610

48

0

4

280

18

0

18

612

50

0

5

300

20

0

19

615

54

0

6

320

22

0

20

620

41

0

7

340

24

0

21

625

45

0

8

350

25

0

22

628

47

0

9

380

26

0

23

630

50

0

10

400

27

0

24

609

46

0

11

420

28

0

25

611

55

0

12

450

30

0

26

617

41

0

13

470

32

0

27

590

45

0

14

500

35

0

28

598

52

0

Задача

29-42

Уклон длиной 100м лыжник прошел за 20 секунд, двигаясь с ускорением 0,3м/с2. Какова скорость лыжника в начале и в конце уклона?

Задача

43-56

Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС имеет диаметр 7,5 м и вращается с частотой 93,8 об/мин. Каково центростремительное ускорение  концов лопаток турбины?

L,см

t, с

а, м/с2

d, м

ν, об/мин

29

105

10

0,2

43

6

80

30

108

12

0,22

44

6,5

83

31

110

14

0,25

45

7

85

32

112

16

0,3

46

8

90

33

115

18

0,32

47

9

60

34

118

20

0,35

48

10

60,5

35

120

22

0,38

49

11

70

36

122

24

0,4

50

12

55,5

37

125

26

0,1

51

13

55

38

128

28

0,2

52

14

52

39

130

30

0,22

53

15

50

40

132

32

0,25

54

15,5

48

41

135

34

0,3

55

16

46

42

137

36

0,32

56

16,5

44


Таблица 4

Задача

57-88

Определить орбитальную скорость небесного тела, при его обращении вокруг Солнца,

Орбиту приближенно, считать круговой. Название небесного тела, расстояние от

Солнца и период обращения взять из таблицы  4

№п/п

Небесное тело

Среднее расстояние

Период обращения

№п/п

Небесное тело

Среднее расстояние

Период обращения

57

Меркурий

0,387 а.е.

88 суток

73

Юнона

2,672 а.е.

4,368 года

58

Венера

0,723 а.е.

224,8 сут.

74

Ида

2,862 а.е.

4,843 года

59

Марс

1,524 а.е.

687 суток

75

Итокава

1,324 а.е.

1,524 года

60

Юпитер

5,2 а.е.

11,86 лет

76

Паллада

2,773 а.е.

4,618 лет

61

Сатурн

9,58 а.е.

29,46 лет

77

Дамокл

11,836 а.е.

40,723 г.

62

Уран

19,229 а.е.

84,01 года

78

Астрея

2,573 а.е.

4,127 лет

63

Нептун

30,01 а.е.

164,79 лет

79

Геба

2,426 а.е.

3,779 лет

64

Плутон

39,48 а.е.

247,92 года

80

Фемида

3,136 а.е.

5,554 года

65

Эрида

67,78 а.е.

558,04 года

81

Ирида

2,385 а.е.

3,683 года

66

Церера

2,7653 а.е.

558,04 года

82

Гигея

3,139 а.е.

5,562 года

67

Хаумеа

43,287 а.е.

284,8 года

83

Ирена

2,5859 а.е.

4,159 года

68

Макемаке

45,436 а.е.

306,28 года

84

Комета Галлея

17,834 а.е.

75,3 года

69

Орк

39,173 а.е.

245,18 года

85

Комета Чурюмова-Герасименко

3,463 а.е.

6 лет 7 мес

70

Квавар

43,315 а.е.

286 лет

86

Комета Темпеля

3,145 а.е

5,579 года

71

Икар

1,07 а.е.

1,119 лет

87

Комета Хейла-Боппа

185 а.е.

2534 года

72

Веста

2,361 а.е.

3,628 лет

88

Седна

541,4295 а.е.

11400 лет

Содержание отчета: решение задач в тетради для практических работ.

Источник информации:

1.Рымкевич А.П. Физика.Задачник.1-11 кл.: учебное пособие/А.П.рымкевич.-18-е изд., стереотип.-М.:Дрофа, 2014.-188, [4]с.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ: ПРАКТИЧЕСКОЕ И НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ»

Конференция проводится с целью создания условий, способствующих развитию интеллектуального и творческого потенциала студентов и преподавателей, включение их в научно-исследовательскую и проектную деят...

База данных MS Access Практические работы (методические указания по проведению практических работ для специальностей юридического профиля)

Методическое пособие предназначено для студентов СПО юридического профиля, содержит восемь лабораторно - практических работ. Каждая практическая работа содержит теоретический материал, указания для вы...

Разработка практического занятия по теме «Решение практических задач с использованием «КонсультантПлюс», 2011

Методическая разработка практического занятия по теме «Решение практических задач с использованием «КонсультантПлюс» по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности», 2011...

Комплект методических материалов для практических работ по МДК 01.01 Практические основы бухгалтерского учета имущества организации

Комплект методических материалов для практических работ по МДК 01.01 Практические основы бухгалтерского учета имущества организации для специальности 080114 Экономика и бухгалтерский учет...

СБОРНИК ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ МДК02.02 БУХГАЛТЕРСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ Методические указания по выполнению практических работ и организации самостоятельной работы для студентов СПО специальности 38.02.01 Экономика и бухгалт

Методические указания содержат общие указания по выполнению практических работ и организации самостоятельной работы студентов, задания для практических работ, задания для самостоятельной работы, тесты...