Интегрированный урок математики и физики «Эта многоликая парабола»
Автор: Окшина Людмила Алексеевна
Организация: МОБУ СОШ
Населенный пункт: Оренбургская область, с Рыбкино
Автор: Мурзайкин Алексей Сергеевич
Организация: МОБУ СОШ
Населенный пункт: Оренбургская область, с Рыбкино
Цель: Показать применение свойств графика квадратичной функции.
Учебно-воспитательные задачи:
Образовательная цель: сформировать у учащихся умение применять математические знания к решению графических задач по физике.
Развивающая цель: развивать мыслительные способности учащихся, умение анализировать, выделять общие и отличительные свойства; умений применять теоретические знания на практике; развитие памяти, внимания, наблюдательности.
Воспитательная цель: формирование познавательного интереса к предметам «алгебра» и «физика», познакомить учащихся с практическими применениями математических методов при решении физических задач; способствовать расширению кругозора через информационный материал, диалоги и совместные размышления.
Задачи урока:
- создать условия для повторения, закрепления и углубления знаний при выполнении заданий, связанных с решением физических задач, для развития логического мышления.
- способствовать развитию познавательных умений учащихся, повышению культуры общения.
- способствовать развитию у учащихся навыков самоконтроля знаний, навыков самостоятельной работы.
Тип урока: Урок обобщения и систематизации знаний, умений и навыков.
Оборудование: компьютер, проектор, стакан с водой, ложечка, мяч.
Время реализации: расчетное время реализации урока – 50-55 минут.
Преподавание алгебры ведется по УМК Г.В. Дорофеева, физики Перышкина
Cценарий урока
№ слайда |
Содержание слайда и комментарии учителя |
Деятельность учащихся |
||||||||||
1 |
https://cloud.mail.ru/public/Tjwy/Doia53wKH Учитель Добрый день, начнем урок, На нем мы подведем итог. Изученных глав проведем повторенье, Задачи решим на закрепленье. |
Приветствуют, присаживаются за парту |
||||||||||
2 |
Учитель математики. Рады видеть вас на уроке, который позволит объединить знания по математике и физики Начнем урок с просмотра мультфильма (о поджоге римских кораблей Архимедом) |
|
||||||||||
Учитель математики Как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке? Что будем делать? Какова цель нашего урока? |
Применение параболы |
|||||||||||
3 |
Учитель: Повторим, как строить параболу, свойства параболы, применение параболы на других предметах наш урок назовем «Эта многоликая парабола» За основу возьмем следующие слова: Повторяем то, что знаем. Вспоминаем, что забыли! Будем придерживаться следующих правил:
4. Оцениваем свою работу справедливо! |
Читают по очереди |
||||||||||
доска |
1 задание: указать координаты вершины параболы, направление ветвей, ось симметрии, схематически начертить y=ax2, a<0, y=a(x-3)2, a>0, y=ax2+2, a>0, y=a(x+3)2-2, a<0 |
Работают у доски самостоятельно 4 человека Проверяет весь класс |
||||||||||
desmos |
2 задание: https://www.desmos.com/calculator/4zzz0ldhll?lang=ru остальные выполняют задание на формирование информационной компетентности. Чтение графика квадратичной функции и написание формулы, задающей ее, двумя способами.
|
Выполняют в тетрадях, предварительно подписав число и тему урока. Один человек работает у доски.
|
||||||||||
доска |
3 задание: Построить график функции у=х2+2х-3 и выполнить чтение графика. |
Выполняют в тетрадях. Один ученик работает у доски. |
||||||||||
Самостоятельная работа(приложение) Проверяем свою работу, за каждое верновыполненное задание 1 балл. Подсчитывайте и выставляйте отметку |
Выполняют на листочках |
|||||||||||
desmos |
Еще одно применение параболы – рисовать на компьютере https://www.desmos.com/calculator/pomid6wuyk?lang=ru https://www.desmos.com/calculator/ywppeofkhl?lang=ru |
Показ творческой работы в Desmos |
||||||||||
5 |
Физминутка 1) y=2x2+5x-2 y=-0,2x2-3 y= -3(x+2)2 y=0,5x2 2) y=(x -3)2 y=(x+2)2 y=x2 -3 y=x2+3 |
1)Если а>0, руки вверх, если а<0 и показывать ширину параболы. 2)Показывать сдвиг параболы: вперед, назад, влево, вправо |
||||||||||
Мы повторили методы построения параболы, ее свойства. Вернемся к цели урока. Где же применяется парабола? На каком предмете? |
В физике |
|||||||||||
6
|
Учитель физики. Здравствуйте! Ребята, вы знаете, что физика – наука о природе. Механика – часть физики, изучающая разного вида движения: равномерное и равноускоренное; движение тела по окружности и под углом к горизонту. Эти движения описываются различными математическими уравнениями и графики их тоже самые разнообразные: от прямой и окружности до синусоиды и циклоиды. Недаром известный всем ученый Леонардо да Винчи сказал: «Механика – рай для математических наук». Решите задачу Движение двух мотоциклов заданы уравнениями: Опишите характер движения каждого мотоциклиста. Найдите место и время встречи.
Самостоятельная работа (приложение) 1. Постройте график движения каждого мотоциклиста Найдите по графику место и время встречи. 2. Соотнесите элементы первого столбца и элементы второго столбца для равноускоренного движения
Квадратичная функция – одна из наиболее распространенных в механике зависимостей для описания положения тела в пространстве. Например, мяча в одной из спортивных игр. В какой? Попробуйте отгадать. «Рассказывают, что в канадской деревушке Беннис – Корнер дети любили игру « Утка на скале», где одним камнем выбивали другой – «утку», расположенную на выступе высотой 3-5 метров». Вопрос: Чье детство прошло в Беннис – Корнер и о какой игре идет речь? Ответ: Джеймса Нейсмита, изобретателя баскетбола. Основатель воейболаУильям Морган |
В тетрадях, один доски
Сам-но на листочках. |
||||||||||
Desmos
Desmos
|
Действительно, в баскетболе мяч, брошенный игроком с некоторой начальной скоростью под углом к горизонту, движется по параболической траектории. https://www.desmos.com/calculator/qqieiwefyd?lang=ru
Такое же по виду движение может наблюдать и мальчик, пытающийся забросить в урну некоторый предмет, https://www.desmos.com/calculator/gzjmkxb8yo?lang=ru и артиллерист, стреляющий из пушки. Если стрелять с очень большой начальной скоростью и под определенным углом, можно достичь выхода снаряда в разреженные слои атмосферы, и тогда дальность полета будет максимальной. Этого сумели добиться немецкие артиллеристы, обстреливая в конце I мировой войны Париж с расстояния 115 километров из огромной, массой 750 тонн, пушки. |
отвечают на вопросы
Ученик кидает мяч под разными углами Вывод
|
||||||||||
10 |
Раздел «Механика» изучает движение тел не только на Земле, но и во Вселенной. Прочитайте текст, ответьте на вопросы.(Задание 3 приложение)
|
Ученики получают текст. Читают и по тексту отвечают на вопросы |
||||||||||
Учитель математики Мы знаем, что в алгебре парабола это график квадратичной функции. В геометрии: парабола - это множество всех точек плоскости с определенным условием. Давайте вспомним начало урока. Какое тело было в мультфильме? Посмотрите внимательно следующее видео. |
зеркало |
|||||||||||
11-13
|
Математический этюд Николая Андреева «Параболическая антенна». Его можно найти по адресу:www.etudes.ru. Сопроводительный текст к этюду: Видео Орбита спутника носит название геостационарной, если при вращении Земли спутник всегда висит над одной и той же точкой над земной поверхностью. Такие орбиты зачастую используются в системах связи и позиционирования. Посмотрим, как происходит процесс передачи сигнала, например, современного спутникового телевидения. Проведем прямую и назовем ее директрисой. Возьмем точку вне нее. Геометрическое место точек, равноудаленных от директрисы и данной точки (называемой фокусом), называется параболой. Если направить на параболу лучи света, параллельные ее оси симметрии, то все лучи соберутся в фокусе параболы. Это свойство называется оптическим свойством параболы. Верно и обратное. Если поместить лампочку в фокус, то лучи, отразившись от параболы, пойдут параллельно, причем граница света будет прямой. Если провращать параболу относительно ее оси симметрии, то получится параболоид. Если поместить лампочку в фокус параболоида, то лучи, отразившись от поверхности, пойдут параллельно друг другу. Обратное тоже верно. Именно это свойство используется в спутниковых параболических антеннах. В полевых условиях для концентрации тепла
Что же такое парабола? Как называется свойство параболы? Где применяется это свойство? Учитель физики Опыт со стаканом Параболоид можем увидеть, мешая воду в стакане
А вот еще одно любопытное свойство: если параболоид вращения поворачивать вокруг его оси с подходящей скоростью, то равнодействующая центробежной силы и силы тяжести в каждой точке параболоида будет направлена перпендикулярно его поверхности. На этом свойстве основан забавный аттракцион: если вращать большой параболоид, то каждому из людей, разместившихся внутри него, кажется, что он сам твердо стоит на полу, а все остальные люди каким-то чудом держатся на стенках.
|
Геометрическое место точек, равноудаленных от директрисы и данной точки (называемой фокусом) Оптическое свойство В антеннах, для концентрации тепла
Мешают воду в стакане. Наблюдают параболоид.
|
||||||||||
Учитель физики подводит итог уроку. Мы проследили путь одного изобретения-параболоида. Возможно, сбылась мечта Архимеда и его изобретение люди научились применять в мирных целях. Кто теперь не знает о параболических антеннах и не хотел бы ее иметь в личном пользовании, когда идет эра цифрового телевидения? |
|
|||||||||||
15 |
Учитель физики Рефлексия
|
Отвечают на вопросы |
||||||||||
16 |
Домашнее задание Алгебра: п 2.4, № 274 Физика: § 21 |
Записывают в дневник |
||||||||||
Подведем итог урока. Какие оценки вы получили? Алгебра Физика |
Озвучивают свои оценки |
|||||||||||
17 |
Сегодня на уроке была показана связь физики и алгебры Завершая урок, мы надеемся, что все поняли и приняли истину: математика - это, действительно, царица наук, которая может выступать и в роли служанки, помогающей нам в покорении других наук. На слайде Окончен урок, и выполнен план. Спасибо, ребята, огромное вам, За то, что упорно трудились. И знания точно уж вам пригодились. |
Приложение.
Задания по физике
1) Постройте график движения каждого мотоциклиста. Найдите по графику место и время встречи.
2) Соотнесите элементы первого столбца и элементы второго столбца для равноускоренного движения
Физ величина |
Характеристика |
|
А) |
|
Б) |
|
В) |
|
Г) |
___________________________________________________________________________________
3) Прочитать текст
- Если начальная скорость тела при запуске с Земли равна первой космической скорости – 7,9 км/с, то тело движется по круговой орбите вокруг Земли.
- Если более 7,9 км/с, но менее 11,2 км/с, то тело будет двигаться по эллиптической орбите вокруг Земли.
- Если 11,2 км/с, то тело движется по параболической траектории, удаляясь от Земли.
- Если более 11,2 км/с, то тело будет двигаться по гиперболической траектории, удаляясь от Земли, но в пределах Солнечной системы.
- Если достигнет 16,7 км/с, то тело преодолеет гравитационное притяжение Солнца и покинет пределы Солнечной системы.
Ответить на вопрос
По какой орбите движутся планеты вокруг Солнца?
______________________________________________
Какую скорость должно иметь небесное тело, чтобы улететь от Солнца?
_____________________________________________
Какую скорость должно иметь небесное тело, чтобы двигаться по параболической орбите?
____________________________________________