Конспект урока "Применение линейной и квадратичной функции к решению физических задач на движение" 9 класс

Измайлов Андрей Васильевич, учитель физики
ГБОУ Гимназия № 1358
Рябцева Татьяна Ивановна, учитель математики
ГБОУ Гимназия № 1358
Интегрированный урок "физика + математика". 9-й класс.
Тема: "Применение линейной и квадратичной функции к решению физических
задач на движение".
«Подобно тому, как все искусства тяготеют к музыке,
Все науки стремятся к математике».
Джордж Сантаяна
Цели урока:
Образовательная цель: сформировать у учащихся умение применять математический
аппарат к решению графических задач по физике;
Развивающая цель: развивать творческие способности учащихся, умение
анализировать, выделять общие и отличительные свойства; формировать грамотную речь
учащихся при ответе; умение применять теоретические знания на практике; развитие
памяти, внимания, наблюдательности.
Воспитательная цель: развивать навыки трансляции имеющихся знаний в других
областях; воспитывать устойчивый интерес к изучению математики и физики через
реализацию межпредметных связей; стимулировать учащихся к самовыражению, создавая
ситуацию успеха для каждого.
Задачи урока для учащихся:
1. Обобщить и систематизировать изученный материал по теме «Графики движения
тел».
2. Применить знания и умения работы с графиками при решении задач по физике, при
подготовке к государственной итоговой аттестации по алгебре.
Материалы и оборудование к уроку для учителя:
- раздаточный материал варианты заданий;
- мультимедийная презентация к уроку;
- интерактивная доска;
- ПК;
- мультимедийный проектор.
Материалы и оборудование к уроку для учащихся:
- тетради, раздаточный материал варианты заданий;
- мультимедийный проектор.
Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний, умений и навыков по
данной теме.
Предварительная подготовка:
По физике:
1. Знать характеристики движения, графики, описывающие виды движения, уравнения
движения.
2. Подбор материала по теме, используя различные источники.
По математике:
1. Знать понятия функции, находить значение функции. Уметь находить область
определения функции. Знать понятия нули функции, промежутки знакопостоянства
и монотонности. Знать свойства и уметь строить график функции y=ax
2
, y= ax
2
+n,
y=a(x- m)
2 ,
y=a(x- m)
2
+n. Знать алгоритм построения квадратичной функции.
2. Отработка навыков работы с графиками линейной и квадратичной функций.
3. Подбор материала по теме, используя различные источники.
Урок ведут два учителя: учитель математики и учитель физики.
Технологическая карта урока
Этапы урока
Время
Форма
работы
Электронная
поддержка
Оборудован
ие
1.
Орг.момент
(приветствие, тема
урока, цель урока, план
урока)
3 мин
ПК,
мультимедий
ный проектор
с экраном
2.
Повторение
теоретического
материала по
математике, по физике.
13-15
мин
Фронтальный
опрос
Флипчарт по
данной теме
3.
Самостоятельная работа
2 мин
Самостоятель
ная работа
Задание в виде
мультимедийной
презентации
раздаточный
материал
4.
Сопоставление
уравнения графику
функции
10
Фронтальный
опрос
Флипчарт по
данной теме
ПК,
мультимедий
ный проектор
с экраном
5.
Физкультминутка.
Мультимедийная
презентация
«Практическое
применение параболы»
5
мин
6.
Решение задачи
10 мин
Работа в
тетрадях и у
доски
Флипчарт по
данной теме
7.
Подведение итогов с
выходом на рефлексию
2 мин
Оценка
учителями
деятельности
учащихся
Ход урока
I. Организационный момент
Взаимное приветствие; проверка готовности учащихся к уроку, организация
внимания.
II. Сообщение темы и целей урока
Уч. математики:
Вы удивлены, увидев учителя математики на уроке физики. Как вы думаете,
математические знания помогают при изучении физики? Не задумывались вы, что эти две
науки взаимосвязаны? (Следуют ответы детей). Значение математики сейчас непрерывно
растёт. Во многих областях деятельности людей математика играет существенную роль.
Она стала незаменимым орудием во всех науках о природе, в технике, в обществоведении.
Не говоря уже о физике…
И сегодня на интегрированном уроке мы попытаемся показать, что математика и
физика неотделимы друг от друга. Рассмотрим применение линейной и квадратичной
функции к решению физических задач на движение. Умения и навыки работы с графиками
функций вам понадобятся при сдаче ОГЭ и ЕГЭ по математике и физике.
III. Повторение теоретического материала.
Организация устной фронтальной работы с классом по повторению свойств
линейной и квадратичной функции, видов механического движения.
С помощью графиков функций повторим теоретический материал.
(На доске - графики линейных функций. Вопросы ученикам.) Линейная функция:
определение, график, прямая пропорциональность, график каждой функции, значения
коэффициентов k и b, возрастающие, убывающие функции.
(На доске - графики квадратичных функций. Вопросы ученикам.) Квадратичная
функция: определение, график, направление ветвей, нули функции, координаты
вершины параболы.
Уч. физики:
Вы вспомнили графики различных функций. Давайте теперь думать, как же они
применяются в физике? (Они описывают движение) А раз они описывают движение, надо
вспомнить, какие виды движения мы рассматривали на уроках? (Равномерное,
равноускоренное) Отлично. Теперь ответьте, а какие характеристики являются основными
для описания движения тела в пространстве? (Скорость, ускорение). Ваше задание
составить из данных слов правильные определения этих величин и записать их в тетрадь.
Через минуту кто-нибудь выйдет к доске и представит свой вариант.
Уч. математики:
Теперь, после того, как всё вспомнили, проведём небольшую проверочную работу.
(Уч. физики раздаёт листы с заданиями) На выданных вам листах подпишите фамилию,
вариант и отметьте правильные, на ваш взгляд, варианты ответа. На выполнение задания у
вас есть пара минут.
1. Это график:
а) линейной функции; в) прямой пропорциональности;
б) квадратичной функции; г) обратной пропорциональности.
2. Эта функция:
а) возрастающая;
б) убывающая.
3. Это график функции, которая задана формулой:
а) y=kx; в) y=kx+b
б) y=b; г) y= ax
2
+n
4. Если движение равномерное, то это график зависимости:
а) скорости от времени;
б) координаты от времени.
5. Если это график υ(t), то это движение:
а) равноускоренное; в) равномерное;
б) равнозамедленное; г) криволинейное.
(Ученики сдают, заполненные бланки. Вместе с учителем проговариваются
правильные ответы.)
Уч.математики:
Линейная функция задаётся формулой
y kx b
(зависимость ординаты у от
абсциссы х). В физике тоже существует линейная зависимость перемещения х от времени
t:
0
x x t

Даны три уравнения и графики функций. Поставьте в соответствие графику функции
данное уравнение и записать для каждого аналогичное уравнение зависимости ординаты
у от абсциссы х.
) 3 2
) 5 2
) 1 5
а x t
б x t
в x t


23
25
51
yx
yx
yx


Уч.физики:
И опять переведём эту математику в физические понятия. Какому виду движения
соответствуют данные графики? (Равномерному прямолинейному). А чтобы это был
равноускоренный вид движения, как должен выглядеть график? (Парабола – график
квадратичной функции). А если мы захотим, чтобы эти же самые графики относились к
равноускоренному движению, что надо сделать? (Изменить ось координаты на ось
скорости). Каков физический смысл цифр в этих уравнениях? (Первая цифра – начальная
координата; вторая – скорость).
Уч.математики:
На доске изображены графики функций. Составьте уравнения этих функций.
(Ученики в тетради записывают уравнения функций. Через пару минут один из учеников
на доске.)
2
2
2
2
( 5)
( 6) 4
7
yx
yx
yx
yx


Уч.физики:
Давайте ещё раз повторим, к какому движению будут относиться эти графики?
равноускоренному). А как вы думаете, где в окружающей нас жизни применяются
параболы? Прямые - то мы постоянно видим, а вот параболы – не столь часто. Ваши
предложения, где их можно использовать? (Различные варианты). Очень хорошие
варианты, молодцы. Сейчас и проверим, с чем вы угадали, а чем – нет. Мы заранее
попросили Аню подготовить небольшой рассказ о применении парабол, и она вам его
сейчас представит.
Выступление Буслаевой Ани, презентация «Практическое применение парабол».
Уч.физики:
Следующее ваше задание – ответить на несколько вопросов по графику. Итак…
Ну и, наконец, решаем одну из наших любимых задач. Записываем условие.
«Тело падает с высоты 30 м на поверхность Меркурия. Сколько времени займёт
падение?» (ученики по частям решают задачу у доски)
8. Подведение итогов урока.
Учитель математики:
После проверки тестовой работы, учитывая ваши устные ответы на уроке, мы
выставим вам итоговую отметку.
Сегодня вы повторили основные свойства линейной и квадратичной функции,
которые применяются при решении задач не только в математике, но и в физике. Мы с
учителем физики хотели вам показать, что школьные предметы существуют не
изолированно, а в тесной связи между собой.
Учитель физики:
Уроки физики и математики позволяют показать учащимся неразрывную связь этих
двух наук, продемонстрировать, что рассмотрение даже самых элементарных физических
вопросов требует знаний математики. Чем сложнее изучаемое явление с точки зрения
физики, тем более сложный математический аппарат требуется. Вывод: математика –
основа физики.
На доске:
« Существует ещё одна причина высокой репутации математики:
именно математика даёт точным естественным наукам определённую меру
уверенности в выводах, достичь которой без математики они не могут».
Альберт Эйнштейн
8. Домашнее задание.
физика: §16, упр. 16, построить график падения тела на Меркурии.