Imię i nazwisko autora:

Jarosław Krakowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Co to jest energia spoczynkowa?

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;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
XII. Elementy fizyki relatywistycznej i fizyka jądrowa. Uczeń:
2) posługuje się związkiem między energią całkowitą, masą cząstki i jej prędkością: posługuje się pojęciem energii spoczynkowej.

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. zna definicję energii spoczynkowej;

2. określa przejawy energii spoczynkowej;

3. uzasadnia znaczenie energii spoczynkowej i jej związek z masą spoczynkową ciała;

4. stosuje zdobytą wiedzę w analizie zjawisk.

Strategie nauczania:

IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe)

Metody nauczania:

wykład problemowy, burza mózgów

Formy zajęć:

praca zespołowa, praca w grupach

Środki dydaktyczne:

rzutnik, ekran, zestaw zadań

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel zadaje pytanie:

• Jak opisuje się relatywistycznę energię kinetyczną?

  Oczekiwana odpowiedź: $E_{kin}=\frac{mc^{2}}{\sqrt{1-\left(\frac{v}{c}\right)^{2}}}-mc^{2}$.

• Jak interpretuje się poszczególne części tego wzoru?

  Oczekiwana odpowiedź: Energię kinetyczną porównujemy z energią spoczynkową $E=mc^{2}$: $\frac{mc^{2}}{\sqrt{1-\left(\frac{v}{c}\right)^{2}}}-mc^{2}=mc^{2}$.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel zadaje pytanie: jakie właściwości ciał opisuje masa a, jakie energia?
Uczniowie przy pomocy nauczyciela interpretują wzór E= mcIndeks górny 2² jako wzór opisujący energię spoczynkową ciała i jej związek z masą ciała.
Uczniowie obliczają wpływ energii pochłoniętej i wyemitowanej przez ciało na jego masę, na przykładzie ogrzewania wody i tworzenia atomu wodoru ze swobodnego protonu i elektronu i formułują wniosek na temat wpływu tej energii na masę.
Uczniowie obliczają deficyt masy dla jądra helu i formułują wniosek.
Nauczyciel podaje przykłady związków energii i masy ciała.

Faza podsumowująca:

Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie zadań: 1, 3, 6, 7 z zestawu ćwiczeń. Nauczyciel pełni rolę doradcy, obserwuje i kontroluje pracę uczniów.

Praca domowa:

W ramach powtórzenia i utrwalenia wiadomości o energii spoczynkowej uczniowie rozwiązują zadania: 2, 4, 5, 8, 9 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium może być wykorzystane przy powtarzaniu wiadomości i innych lekcjach na temat szczególnej teorii względności.