| |
| |
| Energia potencjalna grawitacyjna |
| III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony |
| 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.
|
| Uczeń:
definiuje potencjalną energię grawitacyjną;
oblicza wartości potencjalnej energii grawitacyjnej ciał;
rozróżnia obszar zastosowań wzoru dokładnego i przybliżonego opisującego grawitacyjną energię potencjalną.
|
| |
| pokaz multimedialny, dyskusja, rozwiązywanie zadań |
| praca w grupach, prezentacja |
| prezentacje przygotowane przez uczniów |
| |
|
|
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?
|
|
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. . |
|
Nauczyciel podsumowuje prezentacje. W kilku zdaniach omawia tematy, które były proponowane, ale nie zostały wybrane przez uczniów do przygotowania prezentacji. |
|
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. |