Imię i nazwisko autora:

Anna Kaczorowska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Pole elektryczne i natężenie pola elektrycznego w zadaniach

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
5) rozróżnia wielkości wektorowe i skalarne, wykonuje graficznie działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe).
VII. Elektrostatyka. Uczeń:
3) posługuje się wektorem natężenia pola elektrycznego wraz z jego jednostką; ilustruje graficznie pole elektryczne za pomocą linii pola; interpretuje zagęszczenie linii pola jako miarę natężenia pola; rozróżnia pole centralne i pole jednorodne;
4) analizuje natężenie pola wytwarzanego przez układ ładunków punktowych i oblicza jego wartość.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. oblicza natężenie pola będącego superpozycją pól z kilku źródeł;

2. ocenia, kiedy można zastosować do wyżej wymienionego problemu regułę równoległoboku dodawania wektorów.

Strategie nauczania:

odwróconej klasy

Metody nauczania:

klasowo‑lekcyjna

Formy zajęć:

praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

tablica

Materiały pomocnicze:

e‑materiał: „Pole elektryczne i natężenie pola w zadaniach”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Lekcja ma charakter powtórzeniowy. Nauczyciel na poprzedzającej lekcji prosi uczniów, aby zapoznali się z częścią „Warto przeczytać”. Na początku lekcji sprawdza, czy uczniowie potrafią zdefiniować pojęcie pola elektrycznego i pojęcie natężenia pola.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel przechodzi do zasadniczej części lekcji - analizy trudniejszych zadań związanych z obliczaniem natężenia pola pochodzącego z kilku źródeł. W pierwszym zadaniu należy obliczyć natężenie pola w środku kwadratu, w którego trzech wierzchołkach znajdują się ładunki o jednakowej wartości. Dane są wartości ładunków i bok kwadratu. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy. Każda z grup rozwiązuje inny wariant ustawienia ładunków. Ze względu na symetrię problemu, zadanie można rozwiązać nie używając układu współrzędnych i zapisu wektorowego w tym układzie. Wystarczy zastosować regułę równoległoboku w dodawaniu wektorów.
Po zaprezentowaniu wyników przez kolejne grupy uczniów nauczyciel pokazuje rozwiązanie jednego z wariantów z zastosowaniem układu współrzędnych.
Następnie przechodzi do trudniejszej wersji tego samego zadania, a mianowicie w każdym z trzech wierzchołków jest ładunek o innej wartości. Powoduje to, że wartości wektorów natężenia pochodzącego od każdego ze źródeł są różne i zadanie można rozwiązać tylko wykorzystując zapis wektorowy w układzie współrzędnych zaczepionym w środku kwadratu.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel podsumowuje pracę uczniów wystawiając oceny. Odpowiada na pytania.

Praca domowa:

Nauczyciel zadaje do rozwiązania zadanie, w którym należy obliczyć natężenie pola w środku trójkąta o znanym boku, mając w wierzchołkach ładunki różnoimienne o tej samej wartości.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe można wykorzystać na lekcji.