Урок "фізичні величини. система одиниць вимірювань." Конспект інтегрованого уроку з фізики для 7-го класу

П.І.Б. конкурсанта:  Васильченко Тетяна Анатоліївна, вчитель фізики та     математики, вчитель-методист, вчитель віщої категорії

Заклад: Криворізька педагогічна гімназія

Анотація представлених матеріалів.

З метою виявлення шляхів формування соціальних компетентностей  учнів на уроках фізики і математики велику роль надають інтегровані уроки.

Чому сприяють інтегровані уроки?

- оновленню змісту навчання;

- урізноманітненню форми і методів навчання;

- підвищенню якості знань;

- формування цілісного сприйняття навколишнього світу.

Для учнів 7 класів при знайомстві з новим предметом фізика важко сприймається матеріал на перевід одних одиниць  вимірювання на інші, математичні розрахунки прикладів у вигляді степеня числа. За новою програмою фізика випереджає деякі теми з математики. Тому велику увагу приділяю інтегрованим урокам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Фізичні величини. Міжнародна система одиниць. Кратні та частинні одиниці.

Мета: -освітня: ввести поняття «вимірювання, фізичні величини, одиниці фізичних величин». Ознайомити учнів зі структурою Міжнародної системи одиниць. Розглянути,як утворюються кратні та частинні одиниці.

• розвивальна: розвивати алгоритмічне мислення, пам’ять, увагу.
• виховна: виховувати працьовитість, акуратність.

Обладнання та наочність:

• презентація про еталони фізичних величин «Фізичні величини».
• Для демонстрацій: терези, мірний циліндр, штангенциркуль, мікрометр.

 

Хід уроку

1. Організаційний етап.

-повідомлення теми, цілей та завдань уроку.

2. Перевірка домашнього завдання.

-мотивація навчальної діяльності учнів.

3. Актуалізація опорних знань та вмінь, їх корекція.

 

Запитання для співбесіди:

• Скільки видів атомів відомо науці? Чим пояснюється той факт, що існують мільйони різних речовин?
• Наведіть приклади, що підтверджують основні положення молекулярно-кінетичної теорії;
• Чому під час виконання експерименту ми не отримуємо абсолютно точного значення шуканої величини?

 

4. Вивчення нового матеріалу.

 

План вивчення нової теми

1. Фізичні величини.
2. Одиниці фізичних величин.
3. Міжнародна система одиниць СІ.
4. Кратні та частинні одиниці.
5. Математичне обчислення за допомогою степеня та його властивостей.

Вчителю:

1. Для того, щоб описати природні явища, потрібно відокремити їх спільні ознаки або встановити їх характерні риси, дати їм свої назви, навчитися їх вимірювати, порівнювати між собою та встановлювати зв’язки. Тому існують так звані фізичні величини – кількісно виражена характеристика тіла або його фізичного явища.

Кожна фізична величина має свою назву, позначається певним символом, виражається числовим значенням, має одиницю вимірювання.

Виміряти фізичну величину означає порівняти її з однорідною величиною, яку взято за одиницю цієї величини.

Наприклад, довжина – фізична величина, яка характеризує протяжність тіл, відстаней. Найчастіше її позначають малою латинською літерою l.

2. Одиницеюдовжиниє метр. Вимірюють довжину лінійкою. Вимірюючи довжину тіла, ми порівнюємо її з довжиною спеціального еталона, що називають метром.

Інтервал часу порівнюємо з інтервалом, який називають секундою, масу тіла – з масою еталона маси – кілограмом.

Отже, довжина – l [м],

час – t [с],

маса –m [кг].

3. У 1960 році Одинадцятою генеральною конференцією з мір і ваги було прийнято Міжнародну систему одиниць фізичних величин (СІ), щоб замінити існуючі на той час системи одиниць і спростити користування ними.

До основних одиниць СІ належать:

Довжина – 1 м (метр)                 Сила світла – 1 кд (кандела)

Час – 1 с (секунда)                       Сила струму – 1 А (ампер)

Маса – 1 кг (кілограм)                 Кількість речовини – 1 моль

Температура – 1 К (Кельвін)

4. Для зручності і запису великих і малих значень фізичних величин використовують кратні та частинні одиниці.

Кратні одиниці – це одиниці, які більші за одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів.

Частинні одиниці – це одиниці, які менші від основних одиниць у 10, 100, 1000 і більше разів. (робота з підручником , табл. 2 стр. 17 , В.Д.Сиротюк)

Для переведення застосуємо правила:

№1. Подайте у метрах такі значення фізичних величин:

1км = 1000м = 10³м

1м= 100 см = 10² см

1 м = 1000 мм = 10³ мм

1 м = 10 дм = 10¹ дм

Або частинні одиниці:

1 м = 0,001 км = 10^-3 км

1 см = 0,01 м = 10^-2 м

1 дм = 0,1 м = 10^-1 м

1 мм = 0,001 м = 10^-3 м.

Висновок:  Можна замінити, що степінь числа у км, м у кратних одиницях має додатній степінь, а у частинних відємний.

Повторення і аналіз основних фактів:

Для того, щоб правильно переводити одиниці вимірювання в систему СІ, пригадаємо математику:

10 = 10¹                                    або                        0,1 = 10^-1

100 = 10²                                                                0,01 = 10^-2

1000 = 10³                                                              0,001 = 10^-3

10000000 = 10⁶                                                     0,000001 = 10^-6

 

Кратні одиниці                                               Часткові одиниці (або частинні)

Для кожної з них є префікси. (Робота з підручником ,табл. 2, стор. 17, В.Д.Сиротюк) .

Творче перенесення знань і навичок учнів у нові ситуації:

№1. Переведіть у систему СІ приклади:

145 мм = 0,145 м = 145 х 10^-3 м

1,8 км = 1800 м = 1,8 х 10³ м

2 км 32 м = 2032м

8,4 дм = 0,84 м = 8,4 х 10^-1 м            

№2. Запишіть за допомогою кратних або частинних одиниць такі значення фізичних величин:

• діаметр червоних кров’яних тілець – 0,000 0075 м
• радіус орбіт планети-парника Плутона – 5900 000 000 000 м
• радіус планети Земля – 6400 000 м

Розв’язання:

0,000 0075 = 7,5 мкм = 7,5 х 10^-6 м

5900 000 000 000 м = 5,9 Тм = 5,9 х 10¹² м

Отже, кратні і частинні одиниці можна записати і через степінь числа.
Означення з математики : степенем числа а з натуральним показником n(n>1) називають добутокn множників, кожен з яких дорівнює а.

aⁿ = a x a x a x …… a

nмножників

Наприклад, 2⁵ = 2 х 2 х 2 х 2 х 2 = 32

                       3⁴ = 3 х 3 х 3 х 3 = 81

                       5³ = 5 х 5 х 5 = 125

Вважають, що а¹ = а ; а⁰ = 1 ; а^-1 = ; 0ⁿ = 0; 1ⁿ = 1.

Основні властивості степенів:

1. a^m x aⁿ = a^m+n                                 2³ x 2⁴ = 2³⁺⁴= 2⁷ = 128    
2. a^m/aⁿ = a^m-n                                    3⁶/ 3² = 3⁴ = 81
3. (a^m)ⁿ = a^mn                                      (4²)³ = 4^2x3 = 4⁶ = 4096

№3. Яка з нерівностей є правильною?

1. 520 см > 52 дм;
2. 200 мкм > 20 мм;
3. 3300 г < 32 кг;
4. 3 с < 300 мс

Розв’язання:

1. 520 см = 520 х 10^-2 м = 5,2 см

52 дм = 52 х 10^-1 м = 5,2 м

В: 520 см = 52 дм

2. 2000 мкм = 2000 х 10^-6 м = 2 х 10³ х 10^-6 = 2 х 10^-3 = 0,002 м

20 мм = 20 х 10^-3 = 0,02 м

В: 20 мм > 2000 мкм

3. 3300 г = 3300 х 10^-3 = 3,3 кг

32 кг = 32 кг

В: 32 кг >3300 г

4. 3 с = 3 с

300 мс = 300 х 10^-3 = 3 с

В: 3 с = 300 мс

Відповідь: б).

№4. Попрацюємо зі степенями:

1. 500 х 10³ /(25000 х 10^-4 )= 5 х 10²  х 10³ /( 25 x 10³x 10^-4)= 1/5 x 10²=

 = 0,2 x 10² = 20

2. 18000 x 10^-4 /( 900 x 10⁶)= 18 x 10³ x 10^-4 / (9 x 10² x 10⁶)= 2 x 10^-1/(10⁸)=

= 2 x 10⁷

3. 1600 х (10²)³ х 40 / (4000 x 64 x 10^-8)=

= 16x 10²x 10⁶x 4 x 10¹ /(4 x 10³x64x 10^-8 =)=1 x 10⁹ / 4 x 10^-5 =

= 0,25 x 10¹³

4. 0,001 x 10⁴ x 10^-2 /( 0,0002 x 10^-3x (10⁴)² )=

= 1 x 10^-3 x 10²/( 2 x 10^-4 x 10^-3 x 10⁸)= 0,5 x 10^-1 / 10¹ = 0,5 x 10^-2 = 0,005

5. 0,008 x 10^-3 x 0,4 x 0,00001 x 10⁵ =

= 8 x 10^-2x 10^-3x 4 x 10^-1x 1 x 10⁵x 10^-5= 32x 10⁴

Попрацюємо з іншими фізичними величинами через множники:

50 мс = 50 х 10^-3 с                               14,6 дм = 14,6 х 10^-1 м         

815 см = 815 х 10⁹ м                           8,5 нс = 8,5 х 10¹² с

0,3 Тм = 0,3 ч 10¹² м                            100 мкм = 100 х 10^-6 = 10^-4 м

 

Одиницею вимірювання площі Sє [м²].

 

Знаємо, з математики, але тепер переводимо через степінь і запам’ятаємо:

1 км² = (10³м)² = 10⁶ м²1 м² = 10^-6 км²

1 м²= (100 см)² = (10²)² см² = 10⁴ см²          1 см² = 10^-4 м²

1 м² = (1000 мм)² = (10³)² мм² = 10⁶ мм²             1 мм² = 10^-6 м²

1 м² = (10 дм)² =(10¹)² дм² = 10² дм²                        1 дм² = 10^-2 м²

Знайдемо, аналогічно, одиниці об’єму V  [м³].

1 м³ = (100 см)³ = (10²)³ см³ = 10⁶ см³                     1 см³ = 10^-6 м³

1 м³ = (100 дм)³ = (10¹)³ дм³ = 10³ дм³                         1 дм³ = 10^-3 м³

1 м³ = (1000 мм)³ = (10³)³ мм³ = 10⁹ мм³                 1 мм³ = 10^-9 м³

По аналогії двох таблиць можна встановити залежність між кратними і частинними одиницями.

 

5. Практикум розв’язання задач.

Узагальнення та систематизація навчальних досягнень учнів, основних ідей та наукових теорій, предметів, що є складовими інтегрованого уроку.

 

№1. Запишіть величини, використовуючи кратні та частинні одиниці та властивості степеня.

1200 К = 12 х 10² К

0, 000034 дм = 34 х 10^-6 дм = 34 х 10^-6 х 10^-1 м= 34 х 10^-7 м

3 700 000 000 мм = 37 х 10⁸ х 10^-3 м = 37 х 10⁵ м

0,050 мкм = 5 х 10^-2 х 10^-6 м = 5 х 10^-8 м

0,000075 Дж = 75 х 10^-6 Дж

400 Вт = 4 х 10² Вт

1200 кОм = 12 х 10² х 10³ Ом = 12 х 10⁵ Ом

0,000002 Кл = 2 х 10^-6 Кл

0,0008 с = 8 х 10^-4 с

 

№2. Переведіть в систему СІ такі значення:

30 мм³ = 30 х (10^-3)³ = 30 х 10^-9 = 3 ^х 10^-8 м³

0,4 дм² = 0,4 х (10^-1)² = 0,4 х 10^-2 м²

35 дм³ = 35 х (10^-1)³ = 35 х 10^-3 м³

2,5 см² = 2,5х (10^-2)² = 2,5 х 10^-4 м²

45000 см³ = 45 х 10³ х (10^-2)³ = 45 х 10³ х 10^-6 = 45 х 10^-3 м³

750 мм² = 750 х (10^-3)² = 750 х 10^-6 = 75 х 10^-5 м²

6. Запитання на закріплення вивченого:

1. Назвіть відомі вам фізичні величини та одиниці цих величин. Якими приладами їх виміряють?
2. Що таке кратні та частинні одиниці?
3. Навіщо Міжнародна система одиниць фізичних величин (СІ)?
4. Як краще і легко вивчити перехід одних величин в інші через степінь числа?

7.                     Підбиття підсумків уроку з елементами рефлексії.
8.                  Домашнє завдання.

1. Вивчити конспект.
2. За підручником : вивчити параграф 4,5
3. За задачником : с.14 № 4.27, 28 (п)

№ 4.18 – 24(у)

4. Додаткове завдання: записати основні формули у блокнот з формул.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Використана література

 

1.Фізика : підруч. для 7-го кл. загальноовіт. навч. закл. / В.Д. Сиротюк.- Київ : Генеза, 2015.-240 с. : іл.

2.Мерзляк А.Г. Алгебра: підруч.для 7 кл.загальноосвіт.навч.закладів-

Х. : Гімназія,2015.-210 с.

3.Навчальні програми загальноосвітніх  навчальних закладів: Математика. Інформатика. 5-9 класи . – К.:Видавничий дім «Освіта».2013.-96с.

4. Освітній портал:(Електронний ресурс).-режим доступу:http|//urok-ua.com.