Сторінки

Похідна як швидкість. Розв’язання задач прикладного характеру із застосуванням похідної. Похідна в математиці та фізиці

Відділ освіти виконкому Дзержинської районної у місті ради
Криворізька загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів № 69







Похідна як швидкість. Розв’язання задач
прикладного характеру із застосуванням похідної.
Похідна в математиці та фізиці

(інтегрований урок з математики та фізики)




Учитель КЗШ І-ІІІ ступенів № 69
Тігнян Г. І.






Кривий Ріг – 2016
     Мета уроку. Розкрити технологію розв’язання текстових фізичних задач із
 застосуванням похідної.
* дати уявлення про похідну як швидкість;
* систематизувати та поглибити теоретичні знання учнів;
* орієнтувати учнів на виявлення та вивчення багатогранності зв’язків між фізичними та математичними поняттями;
* розвивати навички самостійної роботи, уміння обґрунтовувати дії, що виконуються;
* виховувати свідоме ставлення до навчання, пізнавальну активність;
* продовжити формувати життєві компетенції учнів.
Тип уроку. Узагальнення, систематизація та застосування знань. Інтегрований урок, що демонструє зв’язок математики з фізикою.
Наочність та обладнання. Підручники математики та фізики, картки для групової роботи, тестові завдання, таблиці, ілюстративний матеріал, шкільна дошка.
Методи роботи на уроці. Інтерактивні.
Очікувані результати. Учні зможуть:
* виконати завдання контрольних робіт з фізики та математики;
* усвідомити фізичний  та геометричний зміст похідної, використовувати знання на практиці;   
* з’ясовувати залежність між фізичними та математичними величинами, їх взаємозв’язок;
* читати та креслити схеми, графіки функцій, що використовуються в предметах природного - математичного циклу;
* ставити питання за даною темою, коментувати відповіді.
Місце проведення. Кабінет фізики.


І. Духовно – естетичний блок
                                                               Єдиний шлях, що веде до знань -
                         це діяльність
                         Б. Шоу
* Перевірка емоціонального настрою. Учні демонструють картки: «Я плаваю на поверхні», або « Я не впевнений в своїх знаннях».
* Вправа побажання успіху. Замкніть «Коло дружби», назвавши по одному слову – терміну з математики, або фізики.
Цю вправу починає вчитель і коло замикається на вчителеві. Ось де-які з них.
⦁    Температура – зігрій всіх своєю добротою і турботою.
⦁    Провідник – передай свої знання іншим.
⦁    Сума – накопичуй свій досвід і знання.
⦁    Магніт – хай до тебе притягується тільки добро.
⦁    Радикал – з кожної відповіді та ідеї добувай для себе корисне.
⦁    Графік – будь багатогранним, компетентним.
⦁    Екстремум – не доводь до екстремальних ситуацій, знаходь консенсус.
8.  Поле - збережи свою індивідуальність.
9.  Ньютон - хай і твоє ім'я залишається в історії.
10. Потужність - швидше генеруй ідеї.
11. Ізолятор - хай завжди тебе минають негаразди.
12. Вектор - не звертай з вибраного шляху.
13. Лема - з вдячністю приймай допомогу.
14. Теорема - обґрунтовуй завжди свою поведінку.
15. Хвиля - хвилюйся не тільки за себе.
16. Період - періодично повторюй пройдений матеріал.
17. Амплітуда - живи так, щоб багаж твоїх знань був максимальним.
18. Аргумент - будь обізнаним і компетентним, щоб не залежати від обставин.
19. Фаза - хай твої думки і бажання співпадають по фазі з думками друзів.
20. Споживач - з  кожного уроку бери якомога більше для себе.
21. Лампочка - хай ваше обличчя частіше світиться радістю від вдач (добрих новин).
22. Реостат - управляй своїми емоціями.
23. Функція - навчись встановлювати зв'язки між людьми і обставинами.
24. Генератор - будь ініціативним та енергійним.
25. Напруга - розслабся і все подолаєш.
26. 3аряд - хай добро до тебе притягується, а зло відштовхується.
27. Час - частіше випробовуй енергію добра.
28. Опір - без труднощів життя не дуже яскраве, то ж долай їх гідно.
27. Частка - поділись своїми ідеями з друзями.
28. Добуток - хай число друзів множиться.
29. Прогресія - в геометричній прогресії хай збільшуються твої знання.
30. Границя - не переходь межу дозволеного.
31. Приріст - накопичуй знання про навколишній світ.
32. Проміжок - нехай на твоєму шляху не буде тупиків.
І так до тих пір, поки замкнеться коло на вчителеві.
33. Реле – «Коло дружби» замкнуте. Включайтесь в активну роботу.
Щоб у вашій життєвій криниці не бракувало людяності, таланту і вдячності.




ІІ. Установочно – мотиваційний блок
                                                                         Я знаю, що я нічого не знаю
Платон
     Формулювання теми, задач інтегрованого уроку, мотивація навчальної діяльності.
     Вступне слово учителя.
⦁    Урок, який ми проведемо, є підсумковим з теми: « Похідна, її застосування», «Механічні коливання». Це урок підготовки до контрольної роботи.
⦁    Пропонуємо вашій увазі кросворд, який дасть можливість сформулювати тему уроку після відповіді на запитання.

Запитання до кросворду
П - Що таке логарифм?                                                                       ( показник)
О - Фізична величина, що характеризується відношенням маси до густини
                                                                                                                          (об’єм)                                                                                                               
Х – Коливання, що поширюються в просторі з часом                           (хвиля)
І – Явище, яке характеризує зміну швидкості при взаємодії        (інертність)                                                                            
Д – Пряма, що має єдину спільну точку з графіком функції            (дотична)                                                                                       
Н – Фізична величина, яка характеризує роботу по переміщенню одиничного заряду, вимірюється в вольтах                                                       (напруга)
А – Правило, що вказує на послідовність дій при розв’язанні поставленої задачі                                                                                              (алгоритм)
Презентація до теми
       Я похідна і маю багато властивостей, багато формул. Мої чудові властивості допомагають людям при розв’язанні математичних, геометричних, фізичних та інших задач. Моє історичне походження дуже цікаве. Мене шукали з далекої давнини, аж від Архімеда до 17 століття. А народилась я в двох країнах – Англії та Німеччині й використовують мене в усьому світі.
      А ще я вмію наказувати, щоб мене знайшли, дослідили, застосували,  відобразили в таблиці та на графіку, порівняли тощо. Мене ви будете використовувати пізніше при вивчені нових понять: первісної, інтеграла. Ви ще зі мною зустрінетесь.
ІІІ. Системно – узагальнюючий блок
                                                       
                                                       Узагальнення – це, мабуть, найлегший і   
                                                 найочевиднішій шлях до розширення знань.
                                                                                           В.Сойер
     Слово учителя. З метою узагальнення та систематизації вивченого матеріалу коротко нагадаємо про головне. Я пропоную виступити учнів методом «Мікрофон».
⦁    Приріст аргументу в точці  Х0 - це...
⦁    Приріст функції в точці  Х0 – це...
⦁    Границю функції f(x) в точці  Х = а можна сформулювати так...
⦁    Похідна функції f(x) в точці  Х0 – це...
⦁    Механічна швидкість - це...
⦁    Швидкість зміни магнітного потоку пропорційна...
⦁    Швидкість зміни сили струму пропорційна...
⦁    Сила струму - це...
⦁    Прискорення - це...
⦁    Циклічна частота - це...
⦁    Диференціювання - це...

⦁    Змістовно – пошуковий блок

    Якщо корабель не знає, куди йому пливти,
               то ніякий вітер йому не буде попутним    
Сенека
     Слово учителя. Своїми виступами під час проведення гри « Мікрофон» учні систематизували теоретичні положення похідної і дали необхідні фізичні поняття. Я пропоную занести повторені теоретичні терміни на Дерево понять.

     Завершуючи підготовку до вивчення нового матеріалу, повторимо таблицю похідних, методом «Тематичної павутинки».





⦁    Оціночно – значущий блок
                                                Поощрение – кислород для души.
    Народная мудрость
     Слово учителя.  Поняття похідної дуже важливе в математиці і використовується для дослідження функцій та побудови графіків. Пропоную роботу в групах.
Складність №1. Дослідити функцію y = 9x2 – 9x3 та знайти критичні точки.
Складність №2. Дослідити функцію y = 9x2 – 9x3, визначити проміжки зростання та спадання функції.
Складність №3. Дослідити функцію y = 9x2 – 9x3,  визначити точки екстремуму, тобто точки  max та min,  і побудувати графік даної функції. 
При виконанні цього завдання учні користуються методичною карткою «Алгоритм дослідження функції за допомогою похідної».
⦁    Знайти область визначення функції .
⦁    Дослідити функцію на парність.
⦁    Знайти точки перетину графіка функції з осями координат.
⦁    Знайти проміжки зростання та спадання функції.
⦁    Знати точки екстремуму та екстремальні значення.
⦁    Побудувати графік функції.
      Виконавши роботу, учні захищають свій метод розв’язання. 
Додаткові завдання для груп з підручника «Алгебра. 11 клас», автори А.Г.Мерзляк, Д.А.Номіровський, В.Б.Полонський, М.С.Якір.
     Знайти найбільше та найменше значення для функцій.
Група І. № 13.1. 1) f(х) =3х2 –      на проміжку .                  
Група ІІ. № 13.1. 3) f(х) =  – 2 + 8х – 3    на проміжку .                 
Група ІІІ. № 13.19.   Площа прямокутного загону для страусів дорівнює 40 000м2. Якими мають бути його розміри, щоб на огорожу пішло найменше сітки Рабиця?
⦁    Адаптивно – перетворюючий блок                                                        
                                                           Освіта ніколи не досягне точки насичення
                                                                                         Академік Лихачов
      Поняття похідної дуже важливе в фізиці для дослідження гармонічних коливань. Сьогодні ми більш детально розглянемо механічні коливання, та визначимо величини, які характеризують цей вид механічного руху.
     Уважно подивіться на дошку і дайте відповіді на слідуючи запитання.
⦁    Осцилограма яких коливань зображена на даному малюнку?
⦁    В якому випадку коливання описуються законом синуса, а в якому випадку – косинусом?     
⦁    Визначте амплітуду коливань  (хm = 0,6м)
⦁    Визначте період коливань        ( Т = 12с )
⦁    Визначте циклічну частоту         (рад/с)
⦁    Запишіть рівняння залежності координати тіла від часу  х(t).
⦁    Знайдіть миттєве значення координати через  t =                                                   
⦁    Запишіть рівняння залежності  швидкості від часу V(t) і знайдіть її максимальне значення і значення при фазі   рад
⦁    Записати рівняння залежності прискорення від часу  (t) і знайти  (max), та миттєве значення прискорення при фазі   . 
10. Яка максимальна сила діє на тіло ( модуль )?
     11. Яку максимальну кінетичну енергію має тіло?
Вдома.   Використовуючи числові значення цієї задачі визначить: частоту коливань, жорсткість пружини, довжину маятника, потенційну енергію при фазі   рад.
Самостійна робота,  індивідуальна робота з картками (10хв.)
Складність № 1  (6б).          х(t) = 0,04cos 20πt.
     Знайти:  амплітуду коливань; циклічну частоту; період; частоту коливань; фазу коливань; координату при фазі   рад
Складність № 2   (9б).      х(t) = 0,03sin 100πt.
     Знайти: амплітуду коливань; циклічну частоту; період; частоту коливань; фазу коливань; знайдіть миттєву координату при фазі    рад; запишіть рівняння швидкості; визначте максимальну швидкість; швидкість при фазі   рад.
Складність № 3  (12б).  х(t) = 0,03sin 100πt.
    Знайти:  амплітуду коливань;  циклічну частоту;  період;  частоту коливань;    фазу коливань;  знайдіть миттєву координату при фазі    рад;  запишіть рівняння швидкості;  визначте максимальну швидкість;  швидкість при фазі   рад;  прискорення;   кінетичну енергію max  і при фазі   рад.
     Запис у щоденниках домашнього завдання з фізики та математики.



⦁     Духовно – естетичний блок

⦁    Покажіть картки, що дадуть змогу оцінити  зараз стан вашого емоційного настрою, вибрати одну із запропонованих карток.
«Я впевнений у своїх знаннях»,     «Ура! Я зрозумів»
⦁    Обмін енергетикою, поклавши руки на плечі один одному, мовчки побажайте добра та здоров’я.
⦁    Бажаю успіху. Щоб у вашій життєвій криниці не бракувало людяності, таланту,  вдячності.
⦁    Вчиться грамотно формулювати питання в діалогах.
⦁    З поставленими задачами уроку ви справилися.