Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak definiuje się moment siły?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres 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).

III. Mechaniki bryły sztywnej. Uczeń:
3) stosuje warunki statyki bryły sztywnej; posługuje się pojęciem momentu sił wraz z jednostką.

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. podaje definicję momentu siły i jego jednostkę.

2. wyjaśnia, jak oblicza się iloczyn wektorowy.

3. wymienia przykłady codziennego wykorzystania momentu sił.

Strategie i metody nauczania:

eksperymentalno‑obserwacyjna

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

Komputer z dostępem do Internetu i projektorem multimedialnym, siłomierz.

Materiały pomocnicze:

- śruba i nakrętka,
- klucz.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Na poprzedniej lekcji nauczyciel prosi uczniów o przyniesienie z domu zestawów narzędzi – kluczy płaskich i francuskich. Nauczyciel prosi dwóch ochotników o przeprowadzenie eksperymentu. Jeden uczeń trzyma nieruchomo śrubę z nakrętką, a drugi uczeń chwyta nakrętkę kluczem, do którego przymocowany jest siłomierz. Uczniowie odczytują wartość siły jaką działają, ustawiając siłomierz pod różnymi kątami i przyczepiając go w różnych punktach klucza, sprawdzając przy jakiej kombinacji parametrów nakrętka zaczyna się kręcić.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel notuje na tablicy ich wyniki, dla każdej próby zapisując wartości w trzech kolumnach: r, F, αalfa. Nauczyciel podaje definicję momentu siły jako iloczynu wektorowego $\overrightarrow{M}=\overrightarrow{r}\mathrm{\text{×}}\overrightarrow{F}$. Nauczyciel prosi kolejnych uczniów o obliczenie na tablicy dla każdej pozycji w tabeli, jaki był moment siły przy kolejnych próbach. Nauczyciel wspólnie z uczniami sprawdza otrzymane wielkości. Na zakończenie nauczyciel podsumowuje otrzymane wyniki.

Faza podsumowująca:

Dla podsumowania wiadomości nauczyciel prezentuje uczniom grafikę interaktywną, traktującą oddzielnie o zmianie poszczególnych parametrów iloczynu wektorowego. Na zakończenie prosi uczniów o rozwiązanie zadania 4 z niniejszego e‑materiału.

Praca domowa:

Wykonać zadania 1‑3 i 5‑8.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Można rozpocząć od zaprezentowania grafiki i potwierdzić eksperymentalnie przedstawione tam zależności.