Физика- интеллект образующая наука

Физика- интеллект
образующая дисциплина
Тема: Алгоритмический подход,
при обучении решению задач по
физике .
Саркисян А.В.
Преподаватель физики лицея № 144
г. Санкт-Петербург.
Физика- интеллект образующая
дисциплина
Самоанализ педагогической
деятельности
Тема: Методы подготовки к ЕГЭ
(Алгоритмический подход, при обучении
решению задач по физике)
Саркисян А.В.
Преподаватель физики лицея № 144
г. Санкт-Петербург.
Физика-какая наука?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Точная
Фундаментальная
Теоретическая
Экспериментальная
Интересная
Трудная
Современная
Древняя
Главная
Академическая
Физика ХХI века
Интеллект образующая
дисциплина!!!
Знать физику - значит уметь
решать задачи.
(Энрико Ферми).
Современная физика, физика ХХI века, прежде всего
интеллект- образующая дисциплина. Следовательно
«не модно», «не престижно» не учить, не знать
физику…
Только тот человек сможет добиться чего-то в
жизни, который умеет мыслить, причем мыслить
четко и логично. Правила логики одинаковы везде- в
физике и математике, биологии и географии, истории
и психологии. Везде есть своя специфика, но основа
одна.
Главный вопрос
Работа над темой позволила дать ответ
на главный вопрос.
Как надо размышлять, чтобы решать
задачи из части «С» используя наши
академические знания?
Главная задача
«Невозможно научить решать задачи.
Можно, только, научиться это делать».
Следовательно главная задача современного
учителя научить
думать,
мыслить,
понимать,
рассуждать.
А дальше- терпение и труд все перетрут.
Учебные задачи
• Анализ условия
• Алгоритм решения( физические модели,
законы, математический аппарат)
• Решение(грамотное, рациональное,
аккуратное)
• Ответ(в каких единицах, до какой точности)
• Заполнение бланка ответов.
Задача
Шарик массой 5 г и зарядом 2 мКл подвешен на
нити длиной 1 м в горизонтальном
электрическом поле с напряженностью 20 В/м.
Шарик сначала удерживают в нижнем
положении, а затем отпускают. Найдите
натяжение нити в тот момент, когда шарик
поднимается на 20 см выше начального
положения.
Дано:
m = 5г=5 ·10-3 кг
q = 2 мКл=2·10-3 Кл
L=1м
Е = 20 В/м
h = 20 см = 0,2 м
2
g = 10 м/с
V0= 0 м/с
T(h)-?
При решении задач, связанных с
графическим изображением
электрического поля, следует повторять
………………………….
Вектор напряженности электрического
поля Е:
1. E=F/q – напряжённость электростатического поля
2. E=Kq/r² - напряжённость поля точечного заряда и шара (r>rш)
3. E=q/2SƐ0 – напряжённость поля бесконечно заряженной
плоскости (Ɛ0 – электрическая постоянная)
4. всегда направлен в сторону уменьшения потенциала .
5.Всегда направлен по касательной в каждой точке.
ɥ1 .
. ɥ2
E
F=q·E
Свойства силовых линий:
-Начинаются на положительных и
заканчиваются на отрицательных зарядах.
- Не пересекаются.
-Под действием электрического поля
положительный заряд получает ускорение в
направлении линий поля, а отрицательный в
противоположном направлении.
A(Fтяж)= -mgh
A(Fэлектр)=qEd
При перемещении заряда в электрическом
поле из одной точки в другую, работа
электрического поля не зависит от формы
траектории. Гравитационное и электрическое
поля являются потенциальными (работа по
любой замкнутой траектории равна нулю).
Анимация
при решении задач
Рисунок с элементами анимации
облегчает понимание условия задачи,
анализ и решение задачи. С другой
стороны, при анализе условия
выделяются такие компоненты, которые
содержатся в известных физических
законах и это приводит к более
глубокому и сознательному усвоению
знаний.
x
L-h= L· cos α
E
α
cos α = 0,8
L
sin α = 0,6
d
T
h
1
cos α = 1-h/L
T
Fэл
2
α
mg
mg
«0»
Как только отпускают тело, гравитационное и
электрическое поля совершают работу по
перемещению тела, в результате которой :
• изменяется кинетическая энергия тела.
• тело приобретает скорость (направленную
по касательной по направлению движения)
• центростремительное ускорение
a=v2/L
A(Fтяж)= -mgh
A(Fэлектр)=qEd
При перемещении заряда в электрическом
поле из одной точки в другую, работа
электрического поля не зависит от формы
траектории. Гравитационное и электрическое
поля являются потенциальными (работа по
любой замкнутой траектории равна нулю).
Проекции сил
х
mgcоsα
Т
Fэл
α
90-α
Fэлsinα
mg
Решение
• Система отсчета связана с Землей.
• 2-ой закон Ньютона в векторной форме:
ma =∑F
ma=Τ-mgcosα-qEsinα, где
а = v²/L
Т=mv² ̸ L+mgcosα +qEsinα
Теорема о кинетической энергии:
А=ΔΕк
mv² ̸ 2- 0 = A(грав.) + А(электр.)
А(грав.)=-mgh
А(электр.)=qEd , где d=L sinα
Т=2qELsinα-2mgh+mgcosα +qEsinα
Т=3qЕ sinα-mg(2h-cosα)
Т=92·10ˉ³H
Решение:
• Система отсчета связана с Землей.
• 2-ой закон Ньютона в векторной форме:
ma =∑F
ma=Τ-mgcosα-qEsinα, где а = v²/L
Т=mv² ̸ L+mgcosα +qEsinα
Теорема о кинетической энергии:
А=ΔΕ
mv² ̸ 2- 0 = A(грав.) + А(электр.)
А(грав.)=-mgh
А(электр.)=qEd , где d=L sinα
Т=2qELsinα-2mgh+mgcosα +qEsinα
Т=3qЕ sinα-mg(2h-cosα)
Т=92·10ˉ³H
Вербальное описание
После классического оформления,
решения, важным условием для
получения максимального балла
является вербальное, словесное
описание хода решения задачи.
Словосочетания «по условии
задачи…», «согласно закону…» «так
как…» являются связующим звеном
между формулами и математическими
вычислениями.
Алгоритмический подход, как
последнее звено..
Грамотное алгоритмическое решение
возможно, если ученик умеет
• анализировать
• сопоставить
• скорректировать
поставленную перед собой задачу.
Это возможно, тогда и только тогда,
если он
•
•
•
•
грамотно владеет математическим аппаратом
знаком c проблематикой современной науки
умеет дискутировать, оппонировать
Уважает свой и чужой труд
Домашнее задание
• Возле поверхности шара радиусом 6 см
равномерно заряженного зарядом 4 нКл,
находится частица массой 30 мг и
зарядом 2 нКл. Частицу освобождают.
Найдите скорость частицы в тот момент,
когда она удалится от поверхности шара
на расстояние равное его радиусу.
• Ответ: 20 см/с
Педагогическое кредо:
Все в этой жизни относительно…
Каждый учащийся чей-то ребенок,
чей-то внук,
чья-то надежда,
чья-то любовь,
а только потом мой ученик…