종합적인 학습지도안(역학적에너지보존)

소개글

종합적인 학습지도안(역학적에너지보존)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.단원명

2.단원의 개관
(1)운동의 기술
(2)힘과 운동의 법칙
(3)운동량
(4)일과 에너지

3.단원의 학습 목표
(1)인지적 측면
(2)탐구 과정 측면
(3)정의적 측면
(4)과학 기술 사회와의 관계

4.소단원의 개관
(1)교재면에서
(2)학생의 입장에서
(3)교사의 입장에서

◈단원 지도안◈
(1)운동의 기술
(2)힘과 운동의 법칙
(3)운동량
(4)일과 에너지

◈학습 지도안◈
-순환학습모형 적용, (내용)역학적에너지보존

[별첨1]판서계획서

[별첨2]탐구안내서

[별첨3]형성평가

◈참고문헌◈

본문내용

에너지 법칙은 진공 중에서만 성립함을 설명한다.
◈역학적 에너지가 보존되는 경우와 보존되지 않는 경우를 구별할 수 있도록 한다.
▶추가 떨어지는 동안 위치에너지와 운동에너지의 합이 거의 변치 않았습니다.
▶필기실시 및 설명 경청.
▶앞서 배운 내용을 상기시키고 발표를 실시한다.
▶각자의 생각을 발표한다.
▶필기 및 경청한다.
※학생들을 집중시키고 판서를 하면서 수식의 전개 과정을 자세히 설명한다.
※학생들의 발표를 유도하고 발표한 학생에게 칭찬을 아끼지 않는다.
※역학적 에너지 보존법칙은 이상적인 공간(진공)에서만 성립함을 설명하고, 물리학에서는 이렇게 이상화된 조건에서 이론을 펼쳐 가는 경우가 많음을 얘기한다.
15분
단계
학습과정
교수-학습활동
지도상의 유의점
시간
교사
학생
개
념
적
용
단
계
반복학습 및 과제제시
(형성평가 실시)
차시예고
◈본시에 학습한 내용을 명료하게 정리한다.
◈실생활에 역학적 에너지가 보존되는 많은 예를 보임으로써 역학적 에너지 보존 법칙을 충분히 이해시킨다.
◈형성평가를 실시한다.
(※별첨2 참조)
◈학생들이 문제풀이를 마친 다음 문제 풀이 방법을 알려준다.
◈다음시간에는 탄성력을 받으며 운동하는 물체의 역학적 에너지 보존 법칙에 대해 알아보도록 하겠습니다.
▶형성평가 문제를 직접 풀어보다.
▶자신이 문제를 옳게 풀었는지 확인한다.
▶복습 및 예습 실시
※풀이를 못한 학생이 있으면 지도해준다.
8분
[별첨 1]
◈판서계획서◈
[학습목표]
◈중력을 받는 물체의 위치에 따른 역학적 에너지를 설명할 수 있다.
◈역학적 에너지 보존법칙을 설명할 수 있고 역학적 에너지가 보존되는 경우와 보존되지 않는 경우를 구별할 수 있다.
1.중력을 받으며 운동하는 물체의 역학적 에너지 보존
(1)중력을 받는 물체의 위치에너지
{ E}_{p }=mgh
▷ Ep :중력적 위치에너지
▷ m :질량,
▷ g :중력가속도(9.8m/s)
▷ h : 물체의 높이
(2)운동에너지
{ E}_{p }= { 1} over {2 }m {v }^{2 }
▷ Ek :운동에너지
▷ m :질량,
▷ h : 물체의 속력
(3)중력을 받으며 운동하는 물체의 역학적 에너지의 보존
(오른쪽 그림에서)
①물체가 A에서 B까지 이동하는 동안 중력아 한일
W
는
W= TRIANGLE { E}_{p }=Fs=(mg)( { h}_{1 }- { h}_{2 })
=mg{h }_{1 }-mg{ h}_{2 }
‥‥‥ ①
②일-에너지 정리에 의해, 이 물체는 중력이 한일만큼 운동에너지가 증가하게 된다.
즉,
W= TRIANGLE { E}_{k }= { 1} over {2 }m { v}`_{2 } ^{2 } - { 1} over {2 }m { v}`_{1} ^{2 }
‥‥‥‥ ②
그러므로, ①,②에 의해,
mg { h}_{1 }+ { 1} over {2 }m {v }`_{1 } ^{2 }=mg { h}_{2 }+ { 1} over {2 }m {v }`_{2 } ^{2 }
즉,
{ E}_{p }+ { E}_{k } = { E}`_{p } ^{' }+ { E}`_{k } ^{' }
▶이와 같이 마찰이나 공기의 저항이 없다면, 중력을 받아 운동하는 물체의 운동에너지와 위치에너지의 합, 즉, 역학적 에너지는 일정하게 보존된다. 이것을 역학적 에너지 보존 법칙이라 한다.
▶이러한 역학적 에너지 보존 법칙은 공기저항이나 마찰이 없을 때만 성립한다.
[별첨 2]
◈탐구안내서◈
단원
4.3 역학적 에너지의 보존
(중력을 받으며 운동하는 물체)
탐구형태
조별 실험
제목
역학적 에너지의 보존
목표
◈추의 낙하 실험을 통해 중력을 받는 물체의 위치에 따른 역학적 에너지가 보존됨을 설명할 수 있다.
준비물
시간기록계(60Hz), 종이 테이프, 스탠드, 클램프, 추
방법 및 과정
① 위의 그림과 같이 시간 기록계를 스탠드에 고정시키고 종이 테이프를 끼운 후 추를 종이 테이프에 부착시키고, 추가 실험실 바닥에 떨어질 수 있도록 장치하자. 바닥에서 추까지의 높이를 측정해 보자.
② 시간 기록계를 작동시키면서 추를 낙하시켜 낙하하는 추의 운동을 종이 테이프에 기록하자.
③ 종이 테이프를 분석하여 시간에 따른 추의 낙하 속도를 그래프로 나타내자.
④ 출발점에서 20cm 간격으로 종이 테이프에 표시한 후 그 지점을 낙하하는 데 걸린 시간을 구하여 다음 표를 작성해 보자.
낙하거리(m)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
위치에너지(J)
운동에너지(J)
역학적에너지(J)
⑤ 위의 표를 보고 낙하 거리에 따른 운동 에너지와 위치 에너지, 역학적 에너지를 각각 그래프로 그려보자.
정리
① 추가 낙하하면서 추의 위치 에너지는 어떻게 변하는가?
② 추가 낙하하면서 추의 운동 에너지는 어떻게 변하는가?
③ 추가 낙하하면서 추의 역학적 에너지는 어떻게 변하는가?
[별첨 3]
◈형성평가◈
1. 지면으로부터 높이 10m인곳에서 물체를 떨어뜨렸다.물체가 높이 5m인곳을 지날 때 속력는 얼마인까?(공기저항은 무시)
2. 연직 위로 9.8m/s의 속력으로 공을 던졌다.공은 몇m까지 올라가겠는가?(공기저항은 무시)
3. 그네에 앉아 있는 어린이를 다음 그림과 같이 뒤로 당겼다가 놓았다. 마찰이나 공기저항을 무시할 때 어린이가 최고점에 도달했을 때 속력은 몇m/s인가?
◈참고문헌◈
▶장준성 외 4인, 물리Ⅰ, 서울:지학사, 2003.
▶권재술 외 5인, 물리Ⅰ, 서울:교학사, 2003.
▶김범기 외 5인, 물리Ⅰ, 서울:한샘출판, 1999.
▶고재걸 외 3인, 물리Ⅰ, 서울:청문각, 1998.
▶한천옥 외 4인, 물리Ⅰ, 서울:예지각, 1997.
▶이성왕 외 2인, 물리Ⅰ, 서울:고려서적주식회사, 1997.
▶권숙일 외 2인, 물리Ⅰ, 서울:동아출판사, 1998.
▶박승재 외 2인, 물리Ⅰ 교사용지도서, 서울:금성교과서, 1986.
▶공구영 외 4인, 물리Ⅰ 교사용지도서, 서울:연구사, 1984.
▶송인명 외 1인, 물리Ⅰ 교사용지도서, 서울:교학사,1988.
▶권재술 외 5인, 과학교육론, 서울:교육과학사, 1998.
▶http://phys.knue.ac.kr/~physics/
▶http://www.edunet4u.net/

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학습 지도안,   단원 지도안,   역학적 에너지 보존,   판서 계획서,   순환 학습 모형,   일과 에너지,   탐구 안내서,   형성평가