Сценарии открытых уроков по физике
план-конспект урока по физике (7, 10 класс)

МБОУ «Сунтарский политехнический лицей-интернат»

Сценарий открытого урока

«Плавание тел»

7 класс

                        Выполнила:Алексеева Р.Г.,

учитель физики МБОУ «СПТЛ-И»

с.Сунтар 2015

Открытый урок по теме «Плавание тел» в 7 классе

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Цель урока: организация продуктивной деятельности учащихся, направленной на достижение ими результатов:

1. Предметных:

- понять смысл условий плавания тел;  

- овладеть опытом исследовательской деятельности в процессе самостоятельного изучения условий плавания тел при работе в группе;

- использование для познания окружающего мира различных методов (наблюдение,  опыт,  эксперимент);

-обнаруживать зависимость между силами и плотностями, представлять результаты измерений с помощью таблиц, объяснять полученные результаты и делать выводы;

-уметь применять теоретические знания по физике для решения практических задач повседневной жизни, обеспечение безопасности своей жизни;

- понимание ценности: «успех как самостоятельное преодоление затруднений»

2. Метапредметных:

• в познавательной деятельности

- умение различать факт, мнение, доказательство, гипотезу;

- исследовать несложные практические ситуации, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике.

•  в информационно-коммуникативной деятельности

-  формирование умений работать в группе, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение).

- отражать в устной и письменной форме результаты своей деятельности.

- формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах;

- развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение.

• в  рефлексивной деятельности

- постановка целей, планирование, самоконтроль и оценка результатов своей деятельности;

- поиск и устранение причин возникших трудностей;

- осознанное определение сферы своих интересов и возможностей;

- владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива.

3. Личностных:

 1) Стимулировать способность иметь собственные мнения.

 2) Сделать учебу такой интересной, полезной и увлекательной, чтобы хотелось продолжать учиться и после окончания школы

 3) Выработать уверенность во взаимоотношениях с людьми.

 4) Самостоятельно приобретать новые знания и практические умения.

Оборудование:

• сосуды с водой, набор тел равного объёма, но разной плотности, стальной, алюминиевый, деревянный, пластмассовый цилиндры, деревянный, пенопластовый кубики, яйцо, соленая вода;  
• компьютерная презентация в программе Smart «Плавание тел»;
• технологическая карта урока , таблица плотностей;
• компьютер, проектор, интерактивная доска.

Методы обучения: проблемный, практические задания, решение задач физического содержания.                    

Средства обучения: задания для групп, оценочный лист, слайды.

План урока.

1. Организационный момент. 2 мин.
2. Этап постановки цели и задач урока. 4 мин
3. Этап актуализации знаний. 6 мин.
4. Этап практической работы учащихся в группах 10 мин.
5. Этап обобщения и закрепления знаний. 10 мин.
6. Домашнее задание и заключительное слово учителя. 3 мин.
7. Этап рефлексии. 2 мин.

Технологическая карта урока

Приложения:

Приложение №1 «Оценочный лист»

Максимальный балл – 5 баллов

Приложение № 2

План работы в группах:

1. Беседа «Архимедова группа вокруг нас»
2. Разгадывание кроссворда
3. Решение задач с использованием лабораторного оборудования.
4. Отчет о проделанной работе.
5. Заполнение оценочного листа и оценочной карты

Приложение № 3

Оценочная карта

Я оцениваю свою работу в группе …

Сегодня на уроке мне удалось …

Мне на уроке показалось трудным …

Что бы вы посоветовали учителю?

Приложение № 4

Кроссворд

 АРХИМЕДОВА СИЛА

1. К одинаковым пружинам подвешены шарики равной         массы, но разного объема. Снизу к шарикам подносят сосуд с водой и поднимают его до такого уровня,  пока шарики полностью погрузятся в воду (рис. 52). Какая пружина сократится больше?

        1. Первая (А). 2. Вторая (К). 3. Третья (Э).

2. К коромыслу рычажных весов подвешены два одинаковых груза (рис. 53). Нарушится ли равновесие весов, если одну гирю опустить в воду, а другую в керосин?

        1. Не нарушится (Р).

        2. Перетянет гиря, опущенная в воду (О).

                                                                                             3. Перетянет гиря, опущенная в керосин (В).

3.  Тела опущены в мензурки с водой и уравновешены на рычаге (рис. 54). Нарушится ли равновесие весов, если в мензурку б налить столько же воды, сколько ее в мензурке а?

        1. Не нарушится (Р).

        2. Перетянет тело, опущенное в мензурку а(Х).

        3. Перетянет тело, опущенное в мензурку б(И).

4.  Тело объемом 80 дм3 погружено в машинное масло.         Вычислите архимедову силу, действующую на это тело.

        1. ≈90 Н (К); 2. ≈71 Н (Л); 3. ≈720 Н (И); 4. ≈80 Н(П).

5.  На рычаге уравновешены бруски, разные по объему  (рис. 55). Нарушится ли равновесие рычага, если бруски  опустить в воду?

        1. Не нарушится (М).

               2. Перетянет больший по объему брусок (Д).

               3. Перетянет меньший по объему брусок (К).

6.         Одинаковая ли сила нужна для подъема якоря в морской и речной воде?

        1. Одинаковая (Е).

        2. Большая в речной воде (А).

        3. Большая в морской воде (Б).

Приложение № 5

Задания группам:

Задания первой группе: Определить плотность жидкости (сосуд с жидкостью, динамометр, тело на нитке, мензурка).

Определите силу Архимеда, с помощью мензурки определите объем тела и по формуле    рассчитайте  плотность жидкости.

Задания второй группе: Определить объём тела (сосуд с водой, динамометр, тело на нитке). Определите силу Архимеда, плотность жидкости возьмите из таблицы и по формуле    рассчитайте объем тела.

Задания третьей группе: Определить архимедову силу, действующую на данное тело в воде (тело на нити, мензурка)

МБОУ «Сунтарский политехнический лицей-интернат»

Сценарий открытого интегрированного урока

«Принцип суперпозиции электрических полей»

(физика+математика)

Выполнили:Алексеева Р.Г.,

учитель физики МБОУ «СПТЛ-И»

Иванова С.К.

учитель математики МБОУ «СПТЛ-И»

с.Сунтар

 «Принцип суперпозиции электрических полей»

План-конспект интегрированного урока ФИЗИКА+МАТЕМАТИКА

10 класс, 2 ч

Цели урока: 

1. Научить  вычислять напряженность поля, создаваемого несколькими точечными зарядами,  используя принцип суперпозиции полей
2. Повторить правила действия над векторами, решение прямоугольных треугольников, теорему косинуса
3. Научить применять знания, полученные в курсе математики,  при решении физических задач
4. Развивать умение обобщать и систематизировать полученные знания на основе интеграции знаний по физике и математике.

ХОД УРОКА

1. Вступительное слово преподавателей

Учитель физики:  Ребята, сегодня на уроке мы покажем неразрывную связь между физикой и математикой.  Даже самые элементарные физические вопросы требуют знаний  по математике. Чем сложнее изучаемое явление с точки зрения физики, тем более сложный математический аппарат требуется.

Учитель математики: Рассмотрим две важные темы: применение принципа суперпозиции полей при решении задач электростатики и элементы векторной алгебры.  Необходимо повторить и закрепить знания, полученные  на уроках геометрии, показать, что эти знания не являются абстрактными, раскрыть физический смысл векторов и действий над ними.

Учитель физики:  Как вы знаете, электрическое поле оказывает влияние на организм человека. Напряженность поля Земли в среднем равна 100 В/м. На картине великого русского художника Ивана Шишкина мы видим, что надвигается гроза. При грозах, бурях  значение напряженности может достичь до 1000 В/м. Установлено, что такое электрическое поле влияет на самочувствие некоторых людей, наблюдаются случаи бессонницы, усилие болей в сердце. При напряженности поля свыше 25 кВ применяют специальные средства защиты от его воздействия.

На прошлом уроке мы проходили тему «Напряженность электрического поля». Давайте повторим пройденный материал.

II. Фронтальный опрос

1. Что называется напряженностью электрического поля?
2. Как направлен вектор напряженности?
3. Какой заряд называется точечным?
4. От чего зависит напряженность? Как вычислить напряженность поля, создаваемого точечным зарядом?
5. Сформулируйте принцип суперпозиции полей.

Ответы:

1. Напряженностью электрического поля называют векторную величину, являющуюся силовой характеристикой электрического поля в данной точке. Напряженность равна отношению силы, с которой поле действует на точечный положительный электрический заряд, к этому заряду.

2. Вектор напряженности сонаправлен с вектором силы, действующей на положительный пробный заряд, внесенный в данную точку электрического поля.

Для положительного заряда напряженность направлена от заряда, для отрицательного –

к заряду.

3.Точечным называется заряд, находящийся на теле, имеющем размеры во много раз меньше расстояния до другого наэлектризованного тела, взаимодействие с которым исследуется.

4. Напряженность электрического поля точечного заряда в некоторой точке поля прямо пропорциональна величине этого заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между этой точкой поля и зарядом:

                                                                   Е=5. Если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля с напряженностями Е1, Е2 и.т.д.., то вектор напряженности результирующего электрического поля равен сумме векторов напряженностей всех электрических полей:

Учитель физики. Сегодня мы научимся, пользуясь принципом суперпозиции полей, находить напряженность поля, создаваемого несколькими точечными зарядами. Для этого нам потребуются знания, полученные на уроках математики.

Учитель математики. Вспомним, что мы знаем о векторах и действиях над ними.

1. Что мы называем вектором?
2. Какие векторы называются коллинеарными?
3. Что значит одинаково направленные (сонаправленные), противоположно направленные векторы?
4. Как найти сумму двух неколлинеарных векторов по правилу треугольника?
5. Как найти сумму двух неколлинеарных векторов по правилу паралеллограма?
6. Чему равна сумма:

1. двух сонаправленных векторов;
2. двух противоположно направленных векторов?

 III Решение задач

Задача 1:  Векторы и противоположно направлены, |а|=5 см,|в|=2 см. Как направлен вектор ? Найти .

Задача 2:Чему равна сумма двух противоположных векторов?

Учитель физики:

 Задача 3.В однородном поле напряженностью 40 к находится заряд 27 нКл. Найти напряженность результирующего поля на расстоянии 9 см от заряда в точках, лежащих:

• на силовой линии однородного поля, проходящей через заряд;
• на прямой, проходящей через заряд и перпендикулярной силовым линиям.

 Дано:                                                           Решение:  

Е0=40 к=40·104            а) 

q=27нКл=27·10-9Кл                        

r=9см=9·10-2м                                          

Е-?

Точки А и В лежат на силовой линии однородного электрического поля  0 проходящей через заряд q. В точке А результирующий вектор =0+А

В проекции на направление поля 0 получаем Е=Е0-ЕА

Е= Е0-= 1104=10к

В точке В результирующий вектор =0+В

В проекции на направление поля Е=Е0+Ес=7·104=70к

 б)

Точки С и Д лежат на перпендикуляре к вектору 0, проходящему через заряд q. В точке С =0+с   

Модуль вектора  находим по теореме Пифагора: Е==5·104=50к

В точке Д также Е=50к

                                                              Ответ: а) Е=10к; Е=70к

                                                                           б) Е=50к

Вывод. При решении данной задачи мы применили принцип суперпозиции полей, воспользовавшись правилами сложения векторов, формулой напряженности поля точечного заряда, знанием того, как направлен вектор напряженности.

Учитель математики

 Вспомним, что такое синус, косинус, тангенс острого угла в прямоугольном треугольнике. Решение прямоугольного треугольника (презентация).

Задача 4: Найдите длину вектора , если с=+, если ІІ=ІІ=5 см, а угол между ними равен α.

Задача 5:.Дан равносторонний треугольник АВС со стороной а. Найдите :
1) расстояние от центра треугольника до вершины треугольника;
2) расстояние от центра треугольника до стороны .

Учитель физики

Задача 6. В вершинах равностороннего треугольника со стороной а находятся заряды +q, +q, -q. Найти напряженность поля Е в центре треугольника.

Дано:                                                                  Решение:      

а  

 +q, +q, -q  

Е -?            

По принципу суперпозиции полей каждый заряд создает в центре правильного треугольника напряженность электрического поля Е0,   равную по модулю Е0= , где =- расстояние от центра треугольника до вершины.

Результирующая напряженность будет равна векторной сумме напряженностей Е0, создаваемых зарядами, находящимися в вершинах треугольника. В силу симметрии системы вектор результирующей напряженности поля направлен от центра треугольника к заряду –q. Его модуль равен:

                     Е= Е0+2 Е0соs60˚=  +· =

                                                                       Ответ:   Е =

Задача 7: В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл. Определить напряженность  поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.

Дано:                                                                                   Решение:                             

а=0,1 м

q = 0,1· 10-9 Кл=1·10-10Кл 

Е=?

Напряженность поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей создаваемых каждым из зарядов

=1+2+

Как  видно из рисунка

=1+     т.к.    

Е=2Е1=2k·9·=360 В/м

r - расстояние от центра квадрата до заряда:

r =

                                                                             Ответ: Е=360 В/м

Задача 8: Два равных отрицательных заряда по 9 нКл находятся на расстоянии 8 см др. от друга. Определить напряженность поля в точке, расположенной на расстоянии 5 см  от зарядов.

Дано:                                                                      Решение:                                              

 q1 =  q2= - 9 Кл              

r= 8 см=8м

r1= r2=5см=5м  

Е-?            

Напряженность поля, создаваемого в точке А зарядами  q1 и  q2 по принципу суперпозиции полей, равна векторной сумме напряженностей, создаваемых каждым из зарядов:   =1+2

По теореме косинусов

Напряженность поля точечного заряда q:    

Т.к. заряды q1 и q2 отрицательны, следовательно, векторы  1 и  2 направлены по линиям напряженности к зарядам. По условию задачи заряды q1=q2 распределены на одинаковом расстоянии от (·) А, поэтому  Е1=Е2

Следовательно: Е=2Е, cosα

тогда напряженность поля в (·) А:

                                        Ответ: Е=15к

Вывод. При решении данной задачи мы применили принцип суперпозиции полей, воспользовавшись правилами сложения векторов, теоремой косинуса, формулой напряженности поля точечного заряда, знанием того, как направлен вектор напряженности.

Задача 9: Два заряда q1 = q2=4 находятся в воздухе на расстоянии 10 см. Третий заряд q3=10-9 Кл находится на расстоянии 10 см от обоих зарядов. Найдите результирующую силу, действующую на третий заряд со стороны первых двух.                      

           Дано:                                         Решение:

q1 = q2=4Кл

r1=0,1м

q3=10-9 Кл

r2=0,1 м

F=?

Силы F1 и F2 – силы отталкивания, причем F1=F2, т.к. это силы взаимодействия одинаковых зарядов на одинаковом расстоянии

 F1=F2=k=3,6 H

Результирующая сила  определяется по правилу сложения векторов и  

В данном случае ∆АВС – равносторонний, а С, Д, О – вершины ромба. Следовательно,      

Из ∆-ка МСД имеем:

=F1cos30˚,       F=2F1Cos 30˚

F=2·3,6·10-6

                                                                                       Ответ: F

IV.  Закрепление

Проводится тест для  проверки усвоения нового материал (Приложение 1).
Учащиеся производят самопроверку. Результаты теста сразу обсуждаются на уроке. Оценки выставляются по желанию.

V.Итог  урока.

Попробуем вместе сформулировать, что общего во всех рассмотренных задачах с точки зрения физики?
Во всех задачах использовали принцип суперпозиции полей, знание о том, как направлен вектор напряженности электрического поля, формулу для нахождения напряженности поля точечного заряда.

С точки зрения математики?

Учитель математики. В данных задачах использовали правила сложения векторов, соотношения между углами и сторонами в прямоугольном треугольнике, теорему косинуса, свойства параллелограмма, ромба, прямоугольника.

Учитель физики. Сформулируем последовательность действий при решении подобных задач.

В результате обсуждения формулируется алгоритм:

1. Сделать рисунок, на котором указать направления напряженностей  полей, создаваемых каждым зарядом
2. Используя правила сложения векторов (принцип суперпозиции полей), выполнить соответствующие построения на рисунке
3. Найти величину результирующего вектора напряженности, используя  соотношения в прямоугольном треугольнике, теорему косинуса и др.
4. Вычислить напряженность поля точечного заряда.

Мы научились пользоваться принципом суперпозиции при решении задач, сформулировали последовательность действий при решении задач данного вида, повторили правила действий с векторами, убедились еще раз в том, насколько тесно взаимосвязаны математика и физика.

VI. Домашнее задание

Задачи  (Приложение 2)

Приложение №2

Задача №1

Два заряда q1=3·10-7Кл и q2= -2·10-7Кл находятся в вакууме на расстоянии 0,2м друг от друга. Определите напряженность поля в точке С, расположенной на линии, соединяющей заряды, на расстоянии 0,05м вправо от заряда q2.

 Задача №2

        Два точечных заряда 6,7 и -13,3нКл находятся на расстоянии 5см друг от друга. Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 3см от положительного и 4см от отрицательного.

Задача №3

        Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 0,06 м от одного и 0,08м и от другого заряда, равна 10кВ/м. Определить значение заряда.

Задача №4

        В вершинах ромба расположены точечные заряды q1=64 нКл, q2=8 нКл, q3=352нКл и q4=40нКл (на рис). Определить напряженность Е поля, созданного этими зарядами в центре ромба, если его длинная диагональ l1=96см, а короткая l2=32см. Среда – воздух. Какой угол α образует вектор напряженности   с короткой диагональю l2.

        q1

+

                     3    

                    13

        2        4        q2

        q4            1   24

        q3

Задача №5

        Три положительных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника АВС. Величина заряда, находящегося в точке А, равна q1; величины зарядов в точках В и С равны q2. Найти отношение α=, если напряженность электрического поля, создаваемого этими тремя зарядами в точке D, лежащей на середине высоты, опущенной из вершины А на сторону ВС, равна нулю.

            A q1

                D

B        C

q2        q2

Задача №6

На рисунке изображен вектор напряженности  электрического поля в точке С, которое создано двумя точечными зарядами qА и qВ. Каков примерно заряд qВ, если заряд  qА равен -2 мкКл? Ответ выразите в микрокулонах (мкКл).

Ответы:

Задача №1.  Ес=6,8·105 Н/Кл;

Задача №2.  Е=100кН/Кл;

Задача №3.  q=3,5·10-9Кл;

Задача №4   Е=1,6·104Н/Кл;   α=45˚;    

Задача №5   α = =;

Приложение №1.

Вариант 1.

1) , угол между векторами равен 60°        

а) ,            б) ,        в) ,           г)                         

2) , , , . Найти  (угол между векторами  и .        

 а) α=30°;         б) α=45°;         в) α=60°,         г) α=90°.                

3)   На рисунке заряды  q1 и q2  расположены в точках А и В, АС = ВС, АD = BD.

    Как направлен вектор  в точке D, если

1. q1>0,q2>0;
2. q1>0,q2<0;
3. q1<0,q2<0;

а)   ;     б) ;   в)  ;    г) ;      д) Е = 0.

1.________;    2._______;   3._______.

4)  В каком случае напряженность в точке С на рисунке больше?

а) если q1>0,q2>0;    б)  q1>0,q2<0;    в)  q1<0,q2<0;   г) во всех случаях одинакова.

5)   Как направлен вектор напряженности в центре квадрата?

а)   ;     б) ;   в)  ;    г) ;      д) Е = 0.

Вариант 2.

1)   , угол между векторами равен 120° ,  

а) ,       б)  ,     в) ,          г)

2) , , , . Найти  (угол между векторами  и .

    а) α=30°;            б) α=45°;      в) α=60°;      г) α=90°.        

3)   На рисунке заряды  q1 и q2  расположены в точках А и В, АС = ВС, АD = BD.

    Как направлен вектор  в точке D, если

4. q1>0,q2<0;
5. q1<0,q2<0; C
6. q1>0,q2>0;

а)   ;     б) ;   в)  ;    г) ;      д) Е = 0.

1.________;    2._______;   3._______.

4)   В каком случае напряженность в точке М на рисунке меньше?

а) если q1>0,q2>0;    б)  q1>0,q2<0;    в)  q1<0,q2<0;   г) во всех случаях одинакова.

5)   Как направлен вектор напряженности в центре квадрата?

а)   ;     б) ;   в)  ;    г) ;      д) Е = 0.