Основна ідея уроку
Взаємодія тіл є причиною зміни швидкості руху або деформації тіл. Сила — це фізична величина, яка характеризує взаємодію тіл і має напрям. Для опису дії сили її зображають графічно вектором, ураховуючи напрям, точку прикладання та модуль сили. Якщо на тіло одночасно діють кілька сил, їхню спільну дію можна замінити рівнодійною. У випадку сил, спрямованих уздовж однієї прямої, рівнодійну визначають додаванням або відніманням модулів сил залежно від їхніх напрямків.
Результати навчання у фокусі уроку
| Група результатів | Результат, який формуємо / розвиваємо |
|---|---|
| ГР1. Пізнання світу природи засобами наукового дослідження | Досліджує прояви взаємодії тіл через спостереження за зміною руху та деформацією; визначає, які спостереження підтверджують дію сили. |
| ГР2. Опрацювання, систематизація та представлення інформації природничого змісту | Розпізнає силу як фізичну величину; читає та будує графічні зображення сил, визначає їхній напрям і модуль за масштабом; представляє взаємодію тіл за допомогою схем. |
| ГР3. Усвідомлення закономірностей природи | Пояснює зв’язок між взаємодією тіл і зміною їхнього руху або деформацією; розуміє, що сила є векторною фізичною величиною; пояснює фізичний зміст рівнодійної сил. |
| ГР4. Розвиток наукового мислення та розв’язання проблем природничого змісту | Визначає рівнодійну двох сил, спрямованих уздовж однієї прямої; застосовує правило додавання сил для пояснення простих життєвих ситуацій і розв’язування задач. |
Як упродовж уроку формуються та розвиваються результати навчання
1. Мотивація навчальної діяльності. Виявлення проблеми
Діяльність учителя. Учитель демонструє дві ситуації: нерухомий візок, який починає рухатися після поштовху, та гумову стрічку, яку розтягують. Ставить запитання:
Що змінилося у візку після поштовху?
Що відбувається з гумовою стрічкою, коли її розтягують?
Що спільного між цими ситуаціями?
Як можна описати дію одного тіла на інше?
Діяльність учнів. Учні спостерігають, висловлюють припущення, наводять приклади взаємодії тіл із повсякденного життя: удар м’яча, гальмування велосипеда, розтягування пружини, відштовхування під час плавання.
Очікуваний висновок учнів: взаємодія тіл може змінювати швидкість руху або спричиняти деформацію.
Розвиток груп результатів:
ГР1 — започатковується: учні спостерігають фізичні явища й виділяють ознаки, за якими можна виявити взаємодію.
ГР3 — започатковується: учні встановлюють первинний зв’язок між взаємодією тіл та змінами їхнього стану.
ГР4 — започатковується: учні формулюють припущення та пояснюють побачені явища.
2. Формування поняття сили
Діяльність учителя. На основі спостережень учитель вводить поняття сили як фізичної величини, що характеризує взаємодію тіл. Пояснює, що сила позначається літерою (F), вимірюється в ньютонах (Н), а для її вимірювання використовують динамометр.
Учитель пропонує розглянути приклади:
рука штовхає візок;
Земля притягує падне тіло;
розтягнута пружина діє на підвішений вантаж.
Запитання:
У кожному випадку які тіла взаємодіють?
На яке тіло діє сила?
Чи достатньо сказати лише значення сили, щоб повністю описати її дію?
Діяльність учнів. Учні називають тіла, що взаємодіють, визначають тіло, на яке діє сила, пригадують одиницю вимірювання сили та призначення динамометра.
Очікуваний висновок: сила характеризує взаємодію тіл; для повного опису сили необхідно вказати її модуль, напрям і точку прикладання.
Розвиток груп результатів:
ГР2 — започатковується: учні засвоюють фізичне позначення сили, одиницю вимірювання та спосіб її вимірювання.
ГР3 — розвивається: учні пов’язують силу з конкретною взаємодією тіл.
ГР4 — розвивається: учні визначають, на яке тіло діє сила в описаних ситуаціях.
3. Графічне зображення сил
Діяльність учителя. Учитель пояснює, що силу зображають стрілкою — вектором. Початок стрілки відповідає точці прикладання сили, напрям стрілки показує напрям дії сили, а довжина за обраним масштабом відповідає модулю сили.
На дошці вчитель демонструє приклад: на візок діє горизонтальна сила 4 Н праворуч. Якщо масштаб становить 1 см — 2 Н, довжина стрілки має бути 2 см.
Учитель пропонує учням виконати завдання:
Зобразити силу 6 Н, спрямовану вертикально вниз, у масштабі 1 см — 2 Н.
Зобразити силу 8 Н, спрямовану горизонтально ліворуч, у масштабі 1 см — 4 Н.
На готовій схемі визначити напрям сили та її модуль за вказаним масштабом.
Діяльність учнів. Учні визначають напрям сили, обчислюють довжину стрілки відповідно до масштабу, будують вектори й пояснюють свої дії.
Очікувані результати:
сила 6 Н зображається стрілкою завдовжки 3 см;
сила 8 Н зображається стрілкою завдовжки 2 см.
Розвиток груп результатів:
ГР2 — розвивається: учні переходять від словесного опису до графічного представлення фізичної величини, читають схеми та використовують масштаб.
ГР4 — розвивається: учні застосовують правило переведення модуля сили в довжину вектора та перевіряють правильність побудови.
4. Введення поняття рівнодійної сил
Діяльність учителя. Учитель пропонує уявити, що двоє учнів штовхають візок в одному напрямку. Один прикладає силу 3 Н, інший — 5 Н.
Запитання:
Чи підсилюють сили одна одну?
Якою буде їхня спільна дія?
Що зміниться, якщо другий учень штовхатиме візок у протилежному напрямку?
Учитель вводить поняття рівнодійної сил: це сила, яка чинить на тіло таку саму дію, як усі сили разом.
Якщо сили діють уздовж однієї прямої в одному напрямку, модуль рівнодійної дорівнює сумі модулів сил:
[
F_{\text{рівн}}=F_1+F_2.
]
Якщо сили спрямовані в протилежні боки, модуль рівнодійної дорівнює різниці модулів сил, а напрям збігається з напрямом більшої сили:
[
F_{\text{рівн}}=|F_1-F_2|.
]
Якщо дві протилежно спрямовані сили рівні за модулем, їхня рівнодійна дорівнює нулю.
Діяльність учнів. Учні аналізують запропоновані ситуації, визначають напрямки сил, пояснюють, коли сили додаються, а коли віднімаються.
Розвиток груп результатів:
ГР3 — розвивається: учні усвідомлюють, як напрямки сил впливають на їхню спільну дію.
ГР4 — започатковується та розвивається: учні застосовують правило визначення рівнодійної для простих ситуацій.
5. Практичне застосування. Розв’язування задач
Завдання 1. Сили в одному напрямку
На тіло діють дві сили вздовж однієї прямої в одному напрямку: 7 Н і 4 Н. Визначте рівнодійну.
Розв’язання:
[
F_{\text{рівн}}=7+4=11\ \text{Н}.
]
Відповідь: 11 Н у напрямку дії обох сил.
Завдання 2. Сили в протилежних напрямках
На тіло діють дві сили: 10 Н праворуч і 6 Н ліворуч. Визначте рівнодійну.
Розв’язання:
[
F_{\text{рівн}}=|10-6|=4\ \text{Н}.
]
Відповідь: 4 Н праворуч.
Завдання 3. Рівнодійна дорівнює нулю
На тіло діють дві сили по 5 Н у протилежних напрямках. Чому дорівнює рівнодійна?
Розв’язання:
[
F_{\text{рівн}}=|5-5|=0\ \text{Н}.
]
Відповідь: 0 Н. Сили врівноважують одна одну. Це означає, що тіло не набуває прискорення внаслідок дії цих сил; воно може залишатися в спокої або рухатися рівномірно прямолінійно.
Діяльність учнів. Учні записують умову, обирають відповідне правило, виконують обчислення, указують напрям рівнодійної та пояснюють результат.
Розвиток груп результатів:
ГР2 — закріплюється: учні оформлюють розв’язання через фізичні позначення, формули й одиниці.
ГР3 — закріплюється: учні пояснюють фізичний зміст рівнодійної та врівноваження сил.
ГР4 — розвивається: учні самостійно обирають спосіб розрахунку залежно від напрямків сил.
6. Формувальне оцінювання
Учитель пропонує учням короткі запитання:
Що характеризує сила?
У яких одиницях вимірюють силу?
Які характеристики сили відображаються під час її графічного зображення?
Коли модулі сил додають, а коли віднімають?
На тіло діють сили 12 Н праворуч і 8 Н ліворуч. Чому дорівнює рівнодійна та куди вона спрямована?
Очікувана відповідь на завдання 5: 4 Н праворуч.
Учитель оцінює не лише правильність відповіді, а й те, чи може учень пояснити вибір дії, визначити напрям сили та використати одиниці вимірювання.
7. Рефлексія
Учні завершують речення:
«Сьогодні я зрозумів / зрозуміла, що сила…»
«Щоб правильно зобразити силу, потрібно…»
«Рівнодійну сил, спрямованих в один бік, визначають…»
«Якщо сили спрямовані протилежно, то…»
«Найбільше труднощів у мене викликало…»
8. Домашнє завдання
Опрацювати матеріал підручника про силу, графічне зображення сил і рівнодійну.
Зобразити в обраному масштабі силу 10 Н вертикально вгору та силу 6 Н горизонтально праворуч.
Розв’язати задачі:
На тіло діють дві сили 9 Н і 3 Н в одному напрямку. Визначити рівнодійну.
На тіло діють дві протилежно спрямовані сили 15 Н і 7 Н. Визначити модуль і напрям рівнодійної.
Навести приклад із повсякденного життя, у якому на тіло одночасно діють кілька сил.
Місце уроку в траєкторії формування результатів
| Група результатів | Стан формування після уроку |
|---|---|
| ГР1 | Започатковується вміння цілеспрямовано спостерігати прояви взаємодії тіл і визначати її наслідки. Надалі розвиватиметься під час дослідження деформацій і сил. |
| ГР2 | Започатковується вміння представляти силу графічно, використовувати масштаб, фізичні позначення й одиниці вимірювання. |
| ГР3 | Започатковується розуміння сили як характеристики взаємодії та фізичного змісту рівнодійної. |
| ГР4 | Започатковується вміння визначати рівнодійну сил уздовж однієї прямої та пояснювати прості ситуації взаємодії тіл. |
Перехід до наступного уроку. На уроці «Деформація тіл. Сила пружності» учні поглиблять розуміння взаємодії тіл, досліджуючи, як зміна форми або розмірів тіла спричиняє виникнення сили пружності.
Немає коментарів:
Дописати коментар