Билет 15
Теория: Методические рекомендации по формированию в школьном курсе физики понятия «сила».
Основные этапы формирования у учащихся понятия «Архимедова сила»:
1. Конкретно-чувственное восприятие с помощью демонстраций:
а) обнаружение на опыте выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость;
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, нить, алюминиевый цилиндр.
Вывод: на тело, погруженное в жидкость, действует сила, которая выталкивает тело из жидкости, направленная противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.
б) опыт с ведёрком Архимеда.
Вывод: сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.
Определение понятия
Архимедова сила – сила, выталкивающая погружённое в жидкость или газ тело, равная весу жидкости или газа в объёме этого тела.
Уточнение и закрепление в памяти существенных признаков понятия
Достигается организацией специальных упражнений:
а) оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры, нить. Сделать вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности тела.
б) сосуд с водой тела разного объема, динамометр, нить. Сделать вывод о зависимости выталкивающей силы от объема тела.
в) динамометр, нить, алюминиевый цилиндр, нить, сосуд с водой, маслом, насыщенным раствором соли в воде. Сделать вывод о зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости.
г) оборудование: мензурка с водой, алюминиевый цилиндр, нить, динамометр. Сделать вывод о зависимости выталкивающей силы от глубины погружения.
Абстрагирование понятия
Выясняется, где используется на практике: плавание судов, воздухоплавание.
5.Установление связей данного понятия с другими ранее сформулированными понятиями: вес, сила тяжести, плавание тел, воздухоплавание.
Применение понятия при решении элементарных задач учебного характера.
7. Применение понятия «Архимедова сила» в решении задач творческого характера: осуществляется на факультативных занятиях и элективных курсах с 7 по 11 класс.
Формирование понятия электрической силы при изучении физики:
Конкретно-чувственное восприятие:
Кл. «Электрические явления»
а) взаимодействие наэлектризованных тел и существование электрического поля (заряженная гильза отталкивается от заряженной палочки, действие электроскопа);
б) сравнение гравитационного взаимодействия с электрическим;
зависимость действия сил о расстояния;
в) объяснение электрических явлений на основе действия электрических сил.
Кл. «Электромагнитное поле»
а) установление связей понятия «электромагнитная индукция» с другими, ранее сформулированными (взаимосвязь электрического и магнитного полей и их существование в пространстве);
б) обогащение понятия электрической силы при введении количественной характеристики переменного электрического поля – напряженности (Е);
в) понятие электрической силы используют для объяснения электрических явлений, существования электромагнитных волн.
Кл. «Электростатика»
а) организовать повторение основных вопросов для дальнейшего формирования понятия электрической силы (электризация тел, электрический заряд, свойства электрического поля);
б) изучение закона Кулона (формирование понятия силы как величины имеющей направление, связь с другими величинами);
в) введение силовой характеристики эл. поля и выражение электрической силы через напряженность: F=qE;
«Законы постоянного тока»
г) принцип суперпозиции полей;
д) опора на понятие электрической силы при объяснении нового понятия ЭДС;
«Диэлектрики в электрическом поле»
е) обогащение понятия «электрическая сила» и установление новых связей.
кл. «Электромагнитная индукция»
Обобщаются, обогащаются знания, полученные ранее (вихревое электрическое поле не связано с зарядами и его силовые линии замкнуты).
Формирование понятия электрической силы может происходить на основе экспериментальных, качественных, количественных и творческих задач.
«Электромагнитное взаимодействие и магнитные силы»
Проявление магнитных сил демонстрируется на опытах:
1. Взаимодействие проводников с током, расположенных параллельно;
2. Действие магнитного поля тока на магнитную стрелку;
3. Действие магнитного поля на проводник с током;
4. Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы.
ж) знакомство с магнитными силами продолжается на качественном уровне (правила правой и левой руки);
з) выполнение качественных задач (определение направления силы Ампера, а затем – обратные).
Формирование силы упругости в школьном курсе физики:
Первый этап (чувственно-конкретное восприятие): формирование понятия «сила упругости» создаётся с помощью демонстраций при рассмотрении различных видов деформации тела или его частей:
1.Сжатие пружины рукой.
2.Самостоятельное распрямление пружины, приводящее к движению прикреплённого к ней шарика.
3.Остановка или изменение направления движения летящего мяча с помощью ракетки.
4. Изменение формы ластика или мяча при сжатии их рукой.
5. Прогиб линейки, лежащей на опорах под действием гири.
Второй этап (формирование понятия):
1. вводится определение силы упругости как явление: силой упругости называют силу, возникающую в теле в результате его деформации и стремящуюся вернуть тело в исходное положение;
2. обогащение понятия, его уточнение. Формируется понятие о «силе упругости» как о величине: сила упругости – это физическая величина, являющаяся мерой воздействия на тело со стороны других тел;
3. вводят обозначение, единицу измерения, направление сила упругости, далее знакомят с природой силы упругости;
4. уточнение и закрепление в памяти существенных признаков понятия «сила упругости» достигается организацией специальных упражнений.
Третий этап: применение понятия «сила упругости» при решении элементарных задач учебного характера.
Четвёртый этап: применение понятия «сила упругости» в решении задач творческого характера: организация заданий экспериментального характера, решение комбинированных, нестандартных задач, олимпиадных задач, в которых сила упругости имеет более сложную связь с другими величинами.
Практическое задание: Выполните задание. Предложите методику работы с заданием на занятиях по физике (класс, тема, этап занятия, метод). Объясните решение задания.
Решение:
1. Найдем перемещение как площади двух фигур (прямоугольника и трапеции) и выясним их отношение: 
= (60 – 30) 
4 = 120 м; 
= 
(90 – 60) = 105 м; 
= 
= 1, 14, 
этот ответ не подходит.
2. В промежутке времени от 60 до 90с тело равноускорено замедляется, причем его ускорение противоположно направлению скорости, следовательно, и равнодействующая силы, действующей на тело также противоположна направлению скорости тела, этот ответ верный.
3. В момент времени 50с проекция равнодействующей сил, действующих на тело, равна нулю, т.к. тело движется в ИСО равномерно и прямолинейно и действие всех сил скомпенсировано (по первому закону Ньютона), этот ответ верный.
4. В промежутке времени от 0 до 30 тело разгоняется, и направление ускорения совпадает по направлению со скоростью, тем самым равнодействующая сила, действующая на тело, также совпадает по направлению со скоростью и работа в этом случае положительна, этот ответ не подходит.
5. Найдем кинетическую энергию: 
= 
= 
= 160 Дж, этот ответ не подходит.
Ответ: 23
Класс раздел: «Законы взаимодействия и движения тел» тема: «Решение задач на тему: законы Ньютона» этап занятия: повторение, закрепление и систематизация знаний метод решения задачи: аналитический – от вопроса к данным: выясняется что нужно узнать, чтобы ответить на вопрос.