Учебные занятия

Уроки физики в стихах

Урок 1^* : Открытия Ньютона. Обобщающий интегрированный урок ФИЗИКА+МАТЕМАТИКА, 11-й класс

Цели урока: повторить основные законы механики, оптические явления: дисперсию и интерференцию; применение аппарата математического анализа (производная и интеграл) в решении задач по физике; содействовать развитию умения обобщать, систематизировать, сравнивать; содействовать развитию познавательного интереса к техническим наукам, воспитанию эстетических чувств.

Оборудование. Мультимедиа-проектор, презентация.

Ход урока

Учитель физики (демонстрирует и читает слайды презентации).

• Слайд 1. Разумом он превосходил род человеческий. Лукреций. (Надпись на памятнике И.Ньютону в Кембридже.) [http://chronology.org.ru].

• Слайд 2. Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого (часть надписи на могиле Ньютона в Вестминстерском аббатстве). [http://www.ega-math.narod.ru/Bell/Newton.htm].

• Слайд 3. «Не так давно в одной знатной компании обсуждался избитый и пустой вопрос: кто был величайшим человеком – Цезарь, Александр, Тамерлан или Кромвель? Кто-то сказал, что таким человеком был, без сомнения, Исаак Ньютон. И он был прав, так как мы должны благодарить Ньютона за то, что он овладел нашим разумом не насилием, а силой правды» (Ф.Вольтер).

• Слайд 4. «Природа для него была открытой книгой, которую он читал без усилий». А.Эйнштейн.

Сегодня мы смешали вместе и физику, и математику, и современность, и древность, и оптику, и механику – ведь мы готовимся к экзаменам и должны знать, что дал нам Ньютон, зачем нужны его труды. Сегодня мы проведём обобщающий урок по открытиям Исаака Ньютона. Какие это разделы в физике? (Ученики отвечают.) В математике? (Ученики отвечают.) Вести урок будет сам Исаак Ньютон, а мы, учителя физики и математики, будем ему помогать.

Ньютон. Вам биография моя сегодня,//Может, не важна,//Но мне услышать о ней лестно,//И для кого-то – интересно. Напомните, пожалуйста, интересные события из моей биографии. (Ученики отвечают.)

Ну а теперь перейдём к моим открытиям. В механике мои законы,// Я думаю, для вас знакомы.//Кто их прочтёт и скажет мне,//Всегда ли я был прав//Иль заблуждался где? (Ученики отвечают.)

Вы знаете, что законы сохранения импульса, энергии выведены из моих трёх законов в механике. Законы сохранения//Всегда ли справедливы?//Вы сможете ль ответить,//Иль это не под силу? (Ученики отвечают.)

Ну что ж, проверим ваши знания//В решении задач.//Я вам принёс задания,//И их сейчас раздам.//По сложности различные//Задачи из ЕГЭ,//Но время дам приличное: 15 минут ± 2. (Выдаются задания по вариантам.)

• 1. Какой массы состав может вести тепловоз, если уравнение его движения имеет вид x = 0,05t², сила тяги 300 кН, коэффициент трения 0,005? (Ответ. 2000 т.)

• 2. На рисунке приведён график зависимости скорости автобуса между остановками. Считая силу сопротивления движению постоянной, найдите силу тяги двигателя на интервалах 0А и АВ, если на интервале ВС она равна нулю. Масса автобуса 4 т. (Ответ. 2500 Н; 500 Н.)

• 3. Движение тела описывается уравнением x = 25 – 10t + 2t². Масса тела 3 кг. Определите изменение импульса тела за 8 с его движения. (Ответ. 96 кг · м/с.)

• 4. На горизонтальной плоскости находится брусок массой 60 г, закреплённый на конце лёгкой пружины, её жёсткость 40 Н/м. Другой конец пружины закреплён неподвижно. В брусок попадает пластилиновый шарик массой m = 40 г, летящий горизонтально со скоростью 2 м/с. Чему равно максимальное сжатие пружины? (Ответ. 0,04 м.)

• 5. Через блок в виде сплошного диска, имеющего массу m = 1,5 кг, перекинута нить, к концам которой подвешены грузы массами 0,1 кг и 0,15 кг. Определите ускорение движения грузов, если предоставить их самим себе. (Ответ. 0,5 м/с².)

• 6. Равнодействующая сила, действующая на тело, изменяется по закону F = 0,8π · cosπt, масса тела 2 кг. Запишите уравнения зависимости ускорения и скорости от времени: a(t) и υ(t).

(Ответ. a = 0,4π · cosπt;

(Решения задач разбираются на доске.)

Учитель математики. Физика без математики, как рыба без воды.//Но и в математике есть мои труды.//Напомните, пожалуйста, что там я натворил,//Ведь кто-то, может, что-то оттуда получил.

(Повторение применения интеграла.)

• Сила упругости пружины, растянутой на 5 см, равна 3 Н. Какую работу надо произвести, чтобы растянуть пружину на 5 см? [Алгебра и начала анализа. Учебник для 10–11-х классов общеобразовательных учреждений. Под ред. А.Н.Колмогорова. – М.: Просвещение, 2003.]

Решение. По закону Гука, F = kx ⇒ k = 3 Н/0,05 м = 60 Н/м.

• Вычислите работу силы F при сжатии пружины на 0,08 м, если для её сжатия на 0,01 м требуется сила 10 Н. [Ш.А.Шалимов, Ю.М.Колягин, Ю.В.Сидоров и др. Алгебра и начала анализа. Учебник для 10–11-х классов общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2004.]

• Найдите площадь фигуры, ограниченной кривой y = 6x – x² и осью абсцисс.

Решение. При x = 0, y = 0 ⇒ x₁ = 0, x₂  = 6.

• Тело движется прямолинейно со скоростью υ = 6t – t² (м/с). Найдите длину пути, пройденного телом от начала движения до остановки.

Решение. 6t – t² = 0 ⇒ t₁ = 0, t₂ = 6.

•  По цепи идёт переменный ток I = 6t – t² (А). Найдите величину заряда, прошедшего по цепи за первые 6 с.

Решение:

Ньютон. А оптика чем интересна мне была?//К каким моим открытиям она вдруг привела?//Во всех ли рассуждениях я прав был, господа?//Иль заблуждался в чём-то? Ответьте мне тогда. (Ученики отвечают.)

Как изучался белый свет?//Что я использовал в то время?//И дайте мне скорей совет,//Что мне учесть по данной теме. (Ученики отвечают.)

Тема «Кольца Ньютона»//Вам уже известна.//Что в ней изучаете?//Мне это интересно. (Ученики отвечают.)

Я рад, что встретились мы с вами,//Что знаете законы вы,//Что можете решать задачи,//Что чтите вы мои труды.//Сейчас – последнее задание://Вы оценить должны, друзья,//Как показали свои знания?//Оценку сами ставьте для себя.

 

Урок 2^**: За чашкой чая. Интегрированный урок ФИЗИКА+ТЕХНОЛОГИЯ, 8-й класс

Цель урока: всем повторить темы «Виды теплопередачи» и «Расчёт количества теплоты при нагревании вещества»; девочкам познакомиться с темами «Технология приготовления напитков» и «Декоративно-прикладное искусство», мальчикам познакомиться с темой «Технология обработки древесины при изготовлении подручных средств»; развивать умения анализировать, обобщать, применять знания на практике; формировать интерес к физике и труду.

Ход урока

Учитель физики. Сегодня урок необычный,//На физике будем пить чай,//Но чтоб получить оценку «отлично»,//Надо верней отвечать! Сегодня у нас урок сразу и для мальчиков, и для девочек, и по физике, и по технологии. По физике мы повторим ... , по технологии – ... Отмечайте, сколько раз вы правильно ответили, а в конце урока сами себе выставьте оценки.

Вначале нам нужно вскипятить чай, а для этого ответим на вопросы.

• Вот чайник – металлический, а этот – из пластмассы.//Вот этот – тёмный чайник, а этот – словно снег.//Нальём воды в них поровну – одной и той же массы.//Быстрее закипит какой? Открой-ка мне секрет!

• Зачем мы нагреваем воду снизу? А остужаем – сверху, почему? И батареи в комнате ставим к полу близко – зачем? Скажи скорей, понять я не могу.

• Заварку надо приготовить, значит, сохранить тепло. На печку бы поставить. А можно... Что?

(Сообщение преподавателя технологии «О технологии приготовления чая»^***. Дегустация чая, заваренного различными способами.)

Учитель физики. Сейчас все будем пить чай, и для этого нам нужны кружки.

• Здесь кружек из металла нет.//А почему? Открой секрет.//Когда она нужна тебе?

• Поройся в памяти, мой друг,//И разреши сомнение://Налили в термос чаю мы,//При чём здесь излучение?

• Почему пластиковые ложки начали вытеснять деревянные?

(Сообщение преподавателя технологии о технологии изготовления деревянных изделий с показом.)

Учитель физики.

• Сварил ты кашу или суп –//Они остынут быстро.//Как сохранить и вкус, и цвет,//Да чтобы не прокисло?

(Сообщение преподавателя технологии об изготовлении грелок c показом.)

Учитель физики. А теперь решим на доске и в тетрадях задачу. Мы наливаем воду комнатной температуры в чайник объёмом 2 л. Вода кипит при... Считаем, что всё тепло идёт только на нагревание воды. Сколько энергии необходимо для того, чтобы довести воду до кипения? Теперь учтём, что при нагревании воды в металлическом чайнике 50% энергии уходит в окружающую среду. Сообразите, какая энергии требуется для того, чтобы вскипятить воду? (Ученики решают.)

Итак, что мы повторили по физике? по технологии? Выполняем тестовые задания. (Не приводим. – Ред.)

Подводим итог урока, выставляем себе оценки.

---

^* Урок проводился совместно с учителем математики высшей квалификационной категории Тамарой Валентиновной Красноштановой. Дополнительно к учебному плану в этом классе добавлялись по 2 ч/нед. на довузовскую подготовку по математике и физике. Урок вёл ученик этого же класса в костюме Ньютона.

^** Урок проводился для мальчиков и девочек в обычном классе, совместно с учителями технологии в кабинете технологии для девочек.

^*** Приведено в рубрике «Дополнительные материалы» к № 13 на сайте газеты. – Ред.