mgr Sylwia Rybarczyk esryba@poczta.onet.pl nauczyciel fizyki i matematyki XLIV LO w Łodzi Konspekt lekcji z fizyki w klasie I LO TEMAT: Zjawisko fizyczne, wielkość fizyczna, jednostki - utrwalenie zdobytych wiadomości w gimnazjum. Krótka charakterystyka lekcji: Opisywana lekcja jest powtórzeniem i rozszerzeniem wiadomości z gimnazjum nt zjawisk fizycznych, wielkości, które je opisują oraz jednostek stosowanych w fizyce. Umiejętność rozróżniania tych pojęć jest bardzo istotna. Dlatego na początku nauki w szkole ponadgimnazjalnej, musimy zorientować się jaką bazę posiadają nasi, nowi uczniowie. Lekcja powinna zostać przeprowadzona metodami aktywizującymi uczniów. Tak więc przewidziana jest tutaj praca samodzielna oraz praca w czteroosobowych grupach. Uczniowie pracują w oparciu o przygotowane przez nauczyciela materiały. Czas trwania zajęć: jedna godzina lekcyjna Cele lekcji: a) ogólne: Utrwalenie wiadomości zdobytych w gimnazjum. Kształcenie umiejętności samodzielnej pracy w oparciu o otrzymane materiały. Rozwijanie umiejętności dzielenia się zdobytą wiedzą. Rozwijanie umiejętności pracy w zespole czteroosobowym. Kształtowanie poczucia odpowiedzialności za pracę grupy. b) szczegółowe: uczeń potrafi: dobierać przykłady zjawisk fizycznych i opisujących je wielkości fizycznych, wymienić wielkości skalarne i wektorowe, wymienić jednostki podstawowe i pochodne, przeliczać jednostki, samodzielnie pracować z tekstem, współpracować w zespole czteroosobowym. 1
Metody nauczania: ćwiczeniowa, aktywizująca pracę uczniów, sprawdzająca. Formy pracy: praca samodzielna praca w czteroosobowych zespołach Środki dydaktyczne: przygotowane przez nauczyciela materiały Przebieg lekcji: Czas Forma pracy Czynności nauczyciela Czynności uczniów (min) 3 - Sprawy organizacyjne, sprawdzenie listy obecności. Wprowadzenie do tematu. 7 wprowadzająca, Nauczyciel rozdaje i zapoznaje uczniów Uczniowie zapoznają się z materiałamiiprzygotowują praca samodzielna z materiałami potrzebnymi do pracy (całość podana niżej). ich ustne streszczenia. Nauczyciel podkreśla, że finałem pracy będzie 5 minutowa kartkówka z uzyskanych wiadomości. 24 ćwiczeniowa, praca w zespołach czteroosobowych Rozwinięcie tematu. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów. Uczniowie, w zespołach czteroosobowych, zdobyte informacje przekazują sobie nawzajem. Ocena pracy uczniów 6 sprawdzająca Nauczyciel rozdaje każdej grupie cztery pytania, którymi członkowie mają się podzielić (żadna osoba nie może wybrać pytania, które dotyczy jego wcześniejszej samodzielnej pracy). Nauczyciel zbiera odpowiedzi i na następnej lekcji podaje oceny, jakie uzyskała każda grupa. Podanie pracy domowej. 3 Nauczyciel omawia i rozdaje kartki z pracą domową. Uczniowie dzielą się pytaniami i samodzielnie na nie odpowiadają. Materiały przygotowane przez nauczyciela. Uczniowie tworzą zespoły czteroosobowe. Każdy z członków grupy dostaje materiał z innymi informacjami. Na początku przez 7 minut samodzielnie analizują przydzielony tekst a następ- 2
nie dzielą się informacjami z kolegami z grupy (24 minuty). Na koniec pracy wszyscy piszą 6 minutową kartkówkę, sprawdzającą zdobytą wiedzę. UCZEŃ PIERWSZY: Konkretne przykłady zjawisk fizycznych i wielkości, które je opisują. Zjawisko fizyczne jest to proces przebiegający w czasie, coś co możemy zaobserwować i opisać. Aby opisać dowolne zjawisko fizyczne posługujemy się wielkościami fizycznymi. PRZYKŁADY zjawisk fizycznych i wielkości, które je opisują: 1) ruch ciał można opisać takimi wielkościami fizycznymi jak: droga, czas, prędkość, przyspieszenie, przemieszczenie; 2) przepływ prądu elektrycznego można opisać takimi wielkościami fizycznymi jak: natężenie prądu, napięcie elektryczne, opór elektryczny przewodnika; 3) oddziaływanie grawitacyjne ciał można opisać takimi wielkościami fizycznymi jak: masa ciał, siła grawitacyjna, odległość między ciałami; 4) oddziaływanie elektrostatyczne ciał można opisać takimi wielkościami fizycznymi jak: ładunek ciał, siła elektrostatyczna, odległość między ciałami naelektryzowanymi; Ogromna ilość zjawisk fizycznych daje się ująć w PRAWA FIZYCZNE, które opisują dane zjawisko ilościowo, czyli pozwalają obliczyć konkretne wartości wielkości fizycznych związanych z tym zjawiskiem. np. fakt wzajemnego przyciągania się ciał opisuje prawo powszechnej grawitacji; znającmasy ciał i odległość między nimi możemy obliczyć wartość siły. Oprócz opisu ilościowego dobrze umieć opisać zjawisko jakościowo, czyli wiedzieć co się dzieje. np. każde dwa ciała obdarzone masą wzajemnie się przyciągają przy czym przyciąganie to jest tym większe im większe są masy tych ciał a maleje ze wzrostem odległości między ciałami. UCZEŃ DRUGI: Pojęcie jednostek podstawowych i pochodnych przekształcenia na konkretnych przykładach. 3
Każda wielkość fizyczna jest mierzalna i wyrażona określoną jednostką. Wróżnych krajach stosuje się od lat różne jednostki przy określaniu mierzalnych wielkości np. długość możebyć wyrażona: w metrach, kilometrach, milach (7467m), stopach (28,8cm), łokciach (57,6cm), jardach (91,4cm), calach (1,6cm) itd. Współpraca ekonomiczna czy naukowa pomiędzy krajami wymagała ujednolicenia jednostek, dlatego został stworzony Międzynarodowy Układ Jednostek w skrócie SI (od francuskiego Le Systeme International) Każdy układ jednostek powstaje w ten sposób, że najpierw definiuje się dla niego tzw. jednostki podstawowe. Układ SI posiada 7 jednostek podstawowych: metr jednostka długości, kilogram jednostka masy, sekunda jednostka czasu, amper jednostka natężenia prądu elektrycznego, kelwin jednostka temperatury, kandela jednostka jasności, mol jednostka liczności materii. Wszystkie pozostałe jednostki są jednostkami pochodnymi i są one kombinacją powyższych siedmiu jednostek. PRZYKŁADY przedstawienia jednostki pochodnej poprzez jednostki podstawowe: 1) jednostka siły to niuton, który jest kombinacją następujących jednostek podstawowych: N=kg (m/s 2 ) 2) jednostką prędkości jest kombinacja metra i sekundy (m/s); 3) jednostka napięcia to wolt, który jest kombinacją następujących jednostek podstawowych: V=(kg m 2 )/(A s 3 ) 4) jednostką przyspieszenia jest kombinacja metra i sekundy (m/s 2 ); UCZEŃ TRZECI: Pojęcie wielkości skalarnych i wektorowych konkretne przykłady. Wszystkie wielkości fizyczne możemy podzielić na wielkości skalarne i wektorowe. Pełna informacja o skalarze zawiera jedynie jego wartość np. masa jest równa 1 kilogram. Pełna informacja o wektorze musi zawierać wiadomościojegowartości, kierunku i zwrocie. kierunek prosta na której leżywektor wartość - długość wektora zwrot wektora 4
Należypamiętać, żekażdy wektor musi być zaczepiony do jakiegoś ciała!! PRZYKŁADY: Wielkości skalarne czas masa droga objętość gęstość ciśnienie temperatura opór elektryczny napięcie elektryczne natężenie prądu praca moc energia Wielkości wektorowe siła prędkość przyspieszenie przemieszczenie pęd prędkość kątowa indukcja pola moment pędu moment siły UCZEŃ CZWARTY: Zastosowanie układu dziesiętnego do przeliczania jednostek. Wielką zaletą układu jednostek SI jest to, że jest on oparty na układzie dziesiętnym. Jakakolwiek jednostka możebyć zamieniona na większą lub mniejszą przez pomnożenie przez odpowiednią potęgę liczby 10. Tabela najczęściej stosowanych potęg wraz z odpowiadającymi im przedrostkami. PRZEDROSTEK SYMBOL WARTOŚĆ giga G mega M kilo k hekto h deka da decy d centy c mili m mikro µ nano n 10 9 10 6 10 3 10 2 10 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 PRZYKŁADY przeliczania jednostek: 1) 2000m/h =(... km/s ) = 2000 (10-3 km/ 3600s) = 2/3600 km/s ponieważ 1m = 10-3 km a 1h = 3600 s 5
2) 60cm/ min 2 = (...m/ s 2 )=60 (10-2 m/ 60 2 s 2 ) = 1/60 10-2 m/s 2 ponieważ 1cm = 10-2 m a (1min) 2 = (60s) 2 =60 2 s 2 3) 7200kg/m 3 = (...g/cm 3 ) = 7200 [10 3 g/(10 2 cm) 3 ] = 7,2g/cm 3 ponieważ 1kg = 10 3 g a (1m) 3 =(10 2 cm) 3 =10 6 cm 3 PYTANIA NA 5 minutową KARTKÓWKĘ: 1) Podaj przykład zjawiska fizycznego i wypisz trzy wielkości fizyczne, których używamy do jego opisu. 2) Wybierz z podanych wielkości fizycznych te, które są wektorowe: droga, siła, czas, praca, przemieszczenia, prędkość. 3) Wybierz z podanych jednostek te, które są podstawowe: dżul, amper, godzina, metr, stopień Celsjusza, gram. 4) Przelicz jednostki: cm 50 kg s =...g s m PUNKTACJA: 4 punkty pięć plusów 3 punkty cztery plusy 2 punkty dwa plusy 1 punkt jeden plus 0 punktów ocena niedostateczna PRACA DOMOWA: Przelicz jednostki: 1. 1500mm 3 =...m 3 2. 108km/h =...m/s 2p 3. 120m/s 2 =...dam/min 2 2p 4. 13,6g/cm 3 =...kg/m 3 2p 5. 50 (kg m/s) =... (g cm/s) 2p PUNKTACJA: od 8-bdb; od 6-db; od 5-dst; od 3-dop; poniżej 3-ndst. 6