Ленинградская область на пути модернизации образования (стр. 5 )

3. 

V0 (м/c)	a (град)	Y0 (м)	Ymax (м)	t (c)	Xmax (м)	V (м/с)
25	80	0	31	5	21,8	25
25	45	0	16	3,6	63,7	25
15	20	60	61	4,1	57,4	38

При выполнении заданий № 1 и № 2 учащиеся изучают движение качественно, а при выполнении задания № 3 – делают теоретические расчеты, которые проверяют при помощи компьютерного эксперимента.

Инструкция к лабораторной работе
«Наклонная плоскость»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Тема: «Наклонная плоскость».

Цель работы: изучение движения тела по наклонной плоскости.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.  Выберите в меню программы раздел «Механика», демонстрацию «Наклонная плоскость».

2.  Откройте справочник по физике – нажмите на кнопку «Физика». Прочитайте текст. Вспомните законы движения по наклонной плоскости. Пролистайте информацию, используя полосу прокрутки текста (справой стороны экрана) или клавиши ­¯.

3.  Ознакомьтесь с информацией о возможных действиях при выполнении лабораторной работы – нажмите кнопку «Вы можете».

4.  Ознакомьтесь с информацией на кнопке «Внимание» – нажмите кнопку «Внимание».

5.  В данном эксперименте вы можете изучить движение тела по наклонной плоскости при различных значениях:

·  угла наклона,

·  коэффициента трения

·  внешней силы, действующей на тело.

6.  Описание экрана лабораторной работы:

·  Флажок «Фиксир» – определяет, будет ли тело удерживаться на плоскости. Если флажок выставлен, тело зафиксировано на плоскости

·  Кнопка «Старт» – запускает режим работы, когда угол наклона плоскости автоматически изменяется от нуля до тех пор, пока тело не соскользнет с поверхности.

·  Fтр. пок. – сила трения покоя. Величина силы трения покоя указана на графике синей точкой.

·  Ускорение движения тела по наклонной плоскости – α м/с2. Изображается в окне графика при нажатии кнопки «Фиксир.».

7.  Изменение параметров эксперимента – с помощью соответствующих движков в правом нижнем углу экрана можно менять значения угла наклона, коэффициента трения и внешней силы.

ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Проследите, как меняется величина силы трения покоя в эксперименте, в зависимости от внешней силы. Данные для эксперимента возьмите из таблицы:

	1	2	3	4	5	6
a (град)	30	30	30	30	30	30
m	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
Fвнеш (Н)	–1mg	–0,5mg	–0,1mg	–0,02mg	0,1mg	0,2mg
α (м/с2)
Fтр. пок. в сравнении с mN (<, =, >)

·  Для выполнения эксперимента выставите начальные значения параметров и «снимите» флажок «Фиксир.»;

·  Значение ускорения появится в окне графика при условии движения тела;

·  Изменение величины силы трения покоя отражается на графике.

2. Проведите компьютерный эксперимент по определению максимального угла наклона, при котором тело держится на плоскости (значения коэффициента трения взять из таблицы):

m	amax (град)	tg amax
0,1
0,3
0,5
0,8

·  Для определения amax (максимального угла наклона, при котором тело удержится на плоскости) – установите начальное значение m и нажмите кнопку «Старт». Значение amax занесите в таблицу.

·  Вычислите tg amax (используя калькулятор). Результаты вычислений округлите до десятых и запишите в таблицу.

·  Сравните значения tg amax и m. Обоснуйте полученный результат теоретически.

·  Результаты вычислений запишите в таблицу.

3. Вычислите минимальную величину силы, которую необходимо приложить, чтобы удержать тело на наклонной плоскости. (Результат вычислений округлить до сотых).

a (град)	m	F (Н)
30	0,1
30	0,2
30	0,3

Результаты проверить с помощью компьютерного эксперимента. Учесть, что при минимальной силе ускорение движения тела равно нулю.

4. Рассчитайте минимальную величину силы, которую надо приложить к телу, чтобы столкнуть его с наклонной плоскости.

a (град)	m	F (Н)
30	0,8
30	0,9
30	1

Результаты проверить с помощью компьютерного эксперимента. Учесть, что при минимальной силе ускорение движения тела равно нулю.

Отчет учащегося
по лабораторной работе «Наклонная плоскость»

1.

α (м/с2)	5	2,45	0,41	0 (равномерно)	0 (не движется)	0 (не движется)
Fтр. пок. в сравнении с mN (<, =, >)	=	=	=	=	<	<

2.

m	amax (град)	tg amax
0,1	6	0,1
0,3	16	0,3
0,5	26	0,5
0,8	38	0,8

 

3.

a (град)	m	F (Н)
30	0,1	0,41mg
30	0,2	0,33mg
30	0,3	0,24mg

4.

a (град)	m	F (Н)
30	0,8	–0,19mg
30	0,9	–0,28mg
30	1	–0,37mg

Выполняя задание № 1, учащиеся осваивают интерфейс программы и изучают силу трения покоя.

Выполняя задание № 2, учащиеся экспериментально получают зависимость m=tg amaxи дают этому факту теоретическое обоснование.

Задания № 3 и № 4 учащиеся выполняют, сделав предварительно теоретический расчет или используя знания, полученные при выполнении задания № 1. Результаты проверяются при помощи компьютерного эксперимента.

Практические умения и знания, приобретаемые учащимися на лабораторных занятий с использование компьютерного эксперимента, как и в традиционном эксперименте, связаны с овладением и применением научных методов, присущих физике: умение наблюдать, ставить эксперимент, производить математическую обработку результатов, искать и устанавливать функциональную зависимость между физическими величинами и при этом не требуется громоздкого оборудования, обеспечивается большая доля самостоятельности. Но главным достоинством компьютерного эксперимента является возможность создавать на экране модели различных физических явлений, что дает возможность обнаружить те или иные качественные и количественные закономерности между величинами, более глубоко изучить различные стороны ранее известных и неизвестных закономерностей.

Экспериментальные задачи как средство развития творческих способностей учащихся

Решение физических задач – один из основных компонентов процесса обучения физике на всех уровнях – от гуманитарных гимназий до физико-математических школ. В процессе решения задач реализуются все существующие цели обучения физике – от получения конкретных профессиональных знаний до развития научного мышления учащихся и формирование творческих черт их личности. Физика наиболее полно демонстрирует способность человеческого разума к анализу любой непонятной ситуации.

Почему дети в школе тупеют? Потому что в школе на все вопросы есть готовые ответы, ребенок не думает, а вспоминает. Учитель должен создать такую ситуацию, когда ученик вынужден самостоятельно и осознано приобретать знания из различных источников: из учебника, дополнительной литературы, из эксперимента, и т. д.