Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Czym jest siła Lorentza?

Grupa docelowa:

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

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.

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.

VIII. Magnetyzm. Uczeń:
2) opisuje jakościowo oddziaływanie pola magnetycznego na przewodniki z prądem i poruszające się cząstki naładowane; omawia rolę pola magnetycznego Ziemi jako osłony przed wiatrem słonecznym.

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.

IX. Magnetyzm. Uczeń:
2) posługuje się pojęciem wektora indukcji magnetycznej wraz z jego jednostką, analizuje oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem oraz na poruszającą się cząstkę naładowaną (siła Lorentza, siła elektrodynamiczna); opisuje rolę pola magnetycznego Ziemi jako osłony przed wiatrem słonecznym.

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. wyjaśnia, czym jest siła Lorentza,

2. oblicza wartość siły Lorentza.

3. analizuje, w jaki sposób kierunek i zwrot siły Lorentza zależy od: znaku ładunku elektrycznego poruszających się ciał, ich wektora prędkości i wektora indukcji magnetycznej,

4. ocenia kierunek, zwrot i wartość wektora indukcji na podstawie toru ruchu naładowanych cząstek,

5. stosuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań problemowych.

Strategie nauczania:

blended‑learning

Metody nauczania:

- pogadanka,
- burza mózgów.

Formy zajęć:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Środki dydaktyczne:

praca w zespole klasowym

Materiały pomocnicze:

Niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel opowiada uczniom, kim był H. Lorentz i w jaki sposób zasłużył się dla rozwoju fizyki. Można powiedzieć kilka słów o kongresach solvayowskich, których Lorentz był wielokrotnym przewodniczącym i pokazać piękne zdjęcia przedstawiające znanych Noblistów - uczestników tych kongresów.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel mówi o uogólnionej sile Lorentza, której częścią składową jest siła pochodząca od pola magnetycznego i działająca na obdarzoną ładunkiem cząstkę, która porusza się w polu magnetycznym. Podaje wzór Lorentza na siłę magnetyczną w postaci wektorowej i dokładnie omawia cechy wektora siły, które wynikają z iloczynu wektorowego. Mówi również o tym, że jako siła dośrodkowa, siła magnetyczna nie może zmienić prędkości cząstki, a jedynie zmienia kierunek jej ruchu – praca wykonywana nad cząstką przez siłę magnetyczną jest równa zeru. Samouczek jest omówieniem pewnego znanego pokazu z zastosowaniem oscyloskopu katodowego i magnesu sztabkowego. Mamy tu okazję do aktywizowania uczniów. Można zapoznawać się z nim wspólnie i wraz z zespołem klasowym zastanawiać się nad poleceniami umieszczonymi pod samouczkiem.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej uczniowie pod kierunkiem nauczyciela rozwiązują zadania: 5, 7 i 8 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń: obowiązkowo zadania 1‑4 i zadanie 6 dla chętnych uczniów.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Materiał zawarty w samouczku mógłby służyć jako podstawa nauczania w formie klasy odwróconej, zwłaszcza jeśli wcześniej omówiony byłby temat : „Jak definiujemy siły magnetyczne”. Uczniowie wtedy zapoznaliby się z samouczkiem w domu przed lekcją i jeden z nich mógłby omówić zagadnienie odchylania plamki świetlnej w oscyloskopie w obecności pola magnetycznego.