Преподавателю
Физика
Методическое обеспечение к фронтальным лабораторным работам по теме Простые механизмы

Методическое обеспечение к фронтальным лабораторным работам по теме Простые механизмы

Раздел	Физика
Класс	9 класс
Тип	Другие методич. материалы
Автор	Кузнецова А.В.
Дата	15.10.2015
Формат	doc
Изображения	Есть

Поделитесь с коллегами:

Кузнецова Алла Викторовна

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ К ФРОНТАЛЬНЫМ ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ТЕМЕ «ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ»

г. о. Самара, МБОУ гимназия «Перспектива»,учитель физики

[email protected]

Диагностика учебных достижений составляет важную часть учебного процесса. Систематичность и планомерность в организации различных проверок знаний и умений учащихся - одно из основных условий обеспечения эффективности качества обучения. В методике преподавания разных учебных предметов сложились свои системы форм и методов проверки, однако в основе любой проверки знаний должны лежать четко сконструированные требования к содержанию образования и уровню его усвоения.

Для разработки процедуры оценки учебных достижений необходимо выделение трех основных компонентов:

элементы содержания образования данной предметной области;
перечень видов деятельности, на формирование которых в основном направлено изучение того или иного предмета;
уровни усвоения содержания образования.

В стандарте второго поколения использована другая структура представления предметного содержания по сравнению со стандартами 2004 года. Что касается структуры, то теперь выделяют три документа:

примерная программа и тематическое планирование;
планируемые результаты освоения образовательной программы;
система заданий для оценки планируемых результатов.

Следует отметить, что представление содержательных элементов в виде привычной программы с учетом распределения учебного времени на изучение разделов уже задает определенную глубину изучения дидактических единиц. Планируемые результаты представляют собой, как и в предыдущем стандарте, требования к результатам обучения, т.е. те самые способы деятельности, которые должны формироваться в рамках изучения предмета. Однако в новом документе содержится кроме обобщенных планируемых результатов еще и их операционализация, т.е. представление каждого из планируемых результатов в виде перечня отдельных умений.

Система заданий для оценки планируемых результатов предлагает примеры заданий для проверки каждого операционализированного умения. Таким образом, сделана попытка создать достаточно регламентированную матрицу, на основе которой можно осуществлять итоговый контроль.

Стандарты второго поколения по физике предусматривают изменение требований в части формирования экспериментальных умений. Если в рамках традиционной методики преподавания физики требовалось освоение лишь частных практических умений (например, пользоваться амперметром для измерения силы тока и т.п.), то принципиальное отличие современного подхода состоит в необходимости освоения учащимися обобщенных представлений об использовании методов научного познания. Таким образом, во главу угла ставится освоение учащимися обобщенных планов проведения исследования, выбора способа измерения адекватного поставленной задаче, определение достоверности полученного результата на основании простейших методов оценки погрешностей измерений.

Бланк №1

1. Определение неизвестной величины на основе прямых измерений.

Задание 1. Определение момента силы, действующего на рычаг

Вопросы на актуализацию знаний:

Закончите предложение или вставьте пропущенные слова.

Твердое тело, свободно вращающееся вокруг закрепленной точки опоры, называется…(рычагом)
Рычаг находится в равновесии, если момент силы …(вращающий его по часовой стрелке), равен моменту силы, вращающей против часовой стрелки
Чтобы уменьшить приложенную силу, необходимо … плечо силы (увеличить)
Момент силы численно равен произведению силы… (на её плечо)

Бланк №2

Порядок выполнения работы.

Задание 1.1

При выполнении задания используется комплект оборудования в составе:

Штатив с муфтой;
Три груза массой по 100г;
Динамометр с пределом измерения 5Н;
рычаг;
линейка.

Рассмотрите измерительные приборы, находящиеся у вас на столе. Определите цену их деления.
Уравновесьте с помощью гаек рычаг в горизонтальном положении.
Используя рычаг, три груза по 100г каждый, штатив с пределом измерения 5Н, соберите установку для исследования равновесия рычага.
Три груза подвесьте слева на расстоянии 5см от оси вращения рычага.
Измерьте момент силы, который необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 12,5см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.

Задание 1.2

Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 5 см и один груз на расстоянии 10 см от оси.
Измерьте момент силы, который необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 5 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.

Задание 1.3

Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 10 см и один груз на расстоянии 5 см от оси.
Измерьте момент силы, который необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 12,5 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.

Бланк №3

Результаты измерений и вычислений.

Зарисуйте схему экспериментальной установки.
Запишите цену деления в таблицу.

Название прибора

Цена деления

Линейка

Динамометр

Запишите формулу для расчёта момента силы;
Укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча;
Запишите числовое значение момента силы.

№ опыта

Р, Н

F, H

L₁, м

L₂, м

М₁, Н · м

М₂, Н · м

Погрешности прямых измерений (задание 1.1):

F= (1,1 ±0,1) Н

L= (0,125+0,003) м (ось имеет диаметр 5 мм)

Интервал, в котором могут оказаться значения момента, определяем методом границ:

Верхняя граница момента силы ВГ (М)= (0,125+0,003)1,2=0,15 Н м;

Нижняя граница НГ (М) = (0,125-0,003) 1,0=0,12Н м

Погрешности прямых измерений (задание 1.2):

F= (4,1 ±0,1) Н

L= (0,050+0,003) м (ось имеет диаметр 5 мм)

Верхняя граница момента силы ВГ (М)= (0,05+0,003)4,2=0,22 Н м;

Нижняя граница НГ (М) = (0,05-0,003) 4,0=0,18Н м

Погрешности прямых измерений (задание 1.3):

F= (2,0±0,1) Н

L= (0,125+0,003) м (ось имеет диаметр 5 мм)

Верхняя граница момента силы ВГ (М)= (0,125+0,003)2,1=0,27 Н м;

Нижняя граница НГ (М) = (0,125-0,003) 1,9 =0,23 Н м

Контрольные вопросы:

Что называют плечом силы?
Какую физическую величину называют моментом силы?
Каковы условия равновесия тела, имеющего закреплённую ось вращения?
Какое свойство рычага вы экспериментально проверили?
На рычаге уравновешены две гири. Отношение массы левой к массе правой равно2/3. Чему равно отношение левого плача к правому?

Критерии оценивания

Содержание критериев

Балл

Полностью правильное выполнение задания, включающее:

1)схематичный рисунок экспериментальной установки;

2)формулу для расчёта искомой величины по доступным для измерения величинам (в данном случае - момента силы через силу и её плечо);

3)правильно записанные результаты прямых измерений (данном случае - результаты измерения плеча силы и силы);

4)полученное правильное численное значение искомой величины

Приведены все элементы правильного ответа 1-4, но:

-допущена ошибка при вычислении значения искомой величины;

ИЛИ

допущена ошибка при обозначении единиц измерения искомой величины;

ИЛИ

- допущена ошибка в схематичном рисунке экспериментальной установки, или рисунок отсутствует

Сделан рисунок экспериментальной установки, правильно приведены значения прямых измерений величин, но не записана формула для расчёта искомой величины, и не получен ответ.

ИЛИ

Правильно приведены значения прямых измерений величин, записана формула для расчёта искомой величины, но не получен ответ, и не приведён рисунок экспериментальной установки.

ИЛИ

Правильно приведены значения прямых измерений, приведён правильный ответ, но отсутствует рисунок экспериментальной установки и формула для расчёта искомой величины

Записаны только правильные значения прямых измерений.

ИЛИ

Приведено правильное значение только одного из прямых измерений, и сделан рисунок экспериментальной установки

Все случаи выполнения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления 1,2,3 или 4 баллов. Разрозненные записи. Отсутствие попыток выполнения задания

Бланк №1

Определение неизвестной величины на основе прямых измерений.

Задание 1. Определение КПД наклонной плоскости

Вопросы на актуализацию знаний:

Что называют простыми механизмами?
Для какой цели применяют простые механизмы?
Перечислите примеры использования наклонной плоскости, которые вам известны.

Бланк №2

Порядок выполнения работы.

Задание 1.1

При выполнении задания используется комплект оборудования в составе:

Штатив с муфтой;
Три груза массой по 100г;
Динамометр с пределом измерения 5Н;
Наклонная плоскость;
Брусок;
Линейка.
1. Рассмотрите измерительные приборы, находящиеся у вас на столе. Определите цену их деления.
2. Соберите из плоской дощечки и штатива наклонную плоскость.
3. Измерьте высоту h и длину L вашей наклонной плоскости.

4. Измерьте вес бруска Р равный силе, которую необходимо приложить к бруску, чтобы равномерно поднять его вверх на высоту h.

5.Положите брусок на наклонную плоскость и измерьте силу F, которую необходимо приложить к бруску, чтобы равномерно втащить его вверх по наклонной плоскости.

6.Повторите измерения согласно пунктам 4 - 5 ещё 3 раза, нагружая брусок сначала одним, затем двумя и тремя грузами.

Задание 1.2

Измените высоту наклонной плоскости, и трижды произведите измерения необходимых величин.
Вычислите в трех случаях КПД.
Сравните с предыдущими опытами, и сделайте вывод, зависит ли КПД от высоты наклонной плоскости? Если зависит, то как?

Бланк №3

Результаты измерений и вычислений.

1.Зарисуйте схему экспериментальной установки.

2.Запишите цену деления в таблицу.

Название прибора

Цена деления

Линейка

Динамометр

Запишите формулу для расчёта работы силы и кпд наклонной плоскости.
Укажите результаты измерений высоты и длины наклонной плоскости;
Укажите результаты измерений веса бруска Р и силы F, которую необходимо приложить к бруску, чтобы равномерно втащить его вверх по наклонной плоскости.
Вычислите работу А₁ = Р·h , которая выполняется при подъёме бруска вертикально вверх на высоту h в каждом опыте. Результат запишите в таблицу.
Вычислите работу А₂ = F·L, которая выполняется при подъёме бруска по наклонной плоскости вертикально в вверх на высоту h в каждом опыте. Результат запишите в таблицу.
Какая работа (А₁ или А₂) является полезной, а какая полной? Вычислите в каждом опыте КПД наклонной плоскости:

№ опыта

А_1,

Дж

А_2,

Дж

КПД, %

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

2.2

2.3

Контрольные вопросы:

1.Сформулируйте «золотое правило» механики.

2.Как вы понимаете физический смысл понятия КПД?

3.Может ли КПД быть больше или равным 100%? Почему?

4.В чем состоит суть ''золотого правила механики'' для наклонной плоскости?