Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Imię i nazwisko autora:

Przemysław Michalski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Energia potencjalna grawitacyjna

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

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

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
II. Mechanika. Uczeń:
10) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczeń.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
II. Mechanika. Uczeń:
20) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczeń.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia 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. definiuje potencjalną energię grawitacyjną;

  2. oblicza wartości potencjalnej energii grawitacyjnej ciał;

  3. rozróżnia obszar zastosowań wzoru dokładnego i przybliżonego opisującego grawitacyjną energię potencjalną.

Strategie nauczania:

metoda projektowa

Metody nauczania:

pokaz multimedialny, dyskusja, rozwiązywanie zadań

Formy zajęć:

praca w grupach, prezentacja

Środki dydaktyczne:

prezentacje przygotowane przez uczniów

Materiały pomocnicze:

komputer, projektor

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Na poprzedniej lekcji nauczyciel dzieli uczniów na grupy i prosi każdą grupę o przygotowanie prezentacji dotyczących różnych zastosowań grawitacyjnej energii potencjalnej. Grupa może wybrać tematykę spośród następujących tematów (nazwy robocze):

  • elektrownie wodne

  • elektrownie wodne szczytowo‑pompowe

  • zegary z kukułką

  • szybowce

  • gaźniki w pojazdach spalinowych (paliwo spływające z baku umieszczonego powyżej)

  • badania kosmosu

  • jak grawitacja na Ziemi umożliwiła powstanie życia?

Faza realizacyjna:

Uczniowie wygłaszają prezentacje na wybrane przez siebie tematy. Długość prezentacji powinna być dostosowana do długości lekcji i liczby wystąpień.
Uczniowie pod kierunkiem nauczyciela rozwiązują zadania dotyczące wybranych tematów prezentacji. Np. w przypadku elektrowni wodnych można obliczyć moc elektrowni przy podanych parametrach, w przypadku grawitacji i powstania życia – np. o ile silniejsza musiałaby być grawitacja przy powierzchni Księżyca, aby mógł on utrzymać atmosferę, w przypadku badań kosmosu można obliczyć prędkość ucieczki (II prędkość kosmiczną), a w przypadku szybowców - zasięg lotu przy założeniu pewnej początkowej wysokości i stałej prędkości opadania, np. .

Faza podsumowująca:

Nauczyciel podsumowuje prezentacje. W kilku zdaniach omawia tematy, które były proponowane, ale nie zostały wybrane przez uczniów do przygotowania prezentacji.

Praca domowa:

Rozwiązanie zadań 3–8 dołączonych do e‑materiału.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium można wykorzystać jako bazę lekcji, na której wprowadzony będzie wzór opisujący energię potencjalną ; można również zlecić zapoznanie się z symulacją w domu, tj. wyprowadzenia zależności energii potencjalnej od czasu w rzucie ukośnym i sprawdzenia poprawności wyniku.