Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Физика
10 класс
Мякишев Г. Я. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни — М.: Просвещение, 2010
Уровень обучения: базовый
Тема урока: «Закон сохранения энергии в механике»
Общее количество часов, отведенное на изучение темы – 7.
Место урока в системе уроков по теме:
данная тема изучается после темы «Работа силы (механическая работа). Теоремы об изменении кинетической и потенциальной энергии».
Цель урока: разъяснение физического смысла закона сохранения энергии в механике, осмысление практической значимости, указание границ применимости и решение задач на применение формулы закона сохранения энергии в механике.
Задачи:
1. Сформировать умения работать с учебником – выделять главное, отбирать нужный материал, работать по плану.
2. Сформировать навыки работы в группе, аргументированного и лаконичного изложения своих мыслей.
3. Развивать инициативу, творчество, организаторские качества.
Планируемые результаты
Личностные:
умение соблюдать дисциплину на уроке;
побуждение к усвоению новых знаний.
Предметные:
умение описывать и объяснять процессы изменения кинетической и потенциальной энергии тела при совершении работы;
знание формулировки закона сохранения механической энергии;
умение делать выводы.
Метапредметные:
умение получать необходимую информацию;
умение сравнивать и анализировать в соответствии с поставленными задачами.
Техническое обеспечение урока: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска.
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет-ресурсы)
1. Рымкевич А. П. Физика. Задачник. 10 – 11 кл.: Пособие для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2013.
2. Задания с задачами на карточках для групп.
3. http://knowledge.allbest.ru
Содержание урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний. Устный фронтальный опрос.
1. Какие два вида механической энергии вам известны?
2. Какую энергию называют потенциальной?
3. Приведите примеры тел, обладающих потенциальной энергией.
4. Какую энергию называют кинетической? От каких величин она зависит?
5. В чем сходство и различие между кинетической энергией и потенциальной?
6. Какую энергию называют внутренней энергией тела?
7. Какую систему тел называют замкнутой?
III. Постановка учебной проблемы.
Все тела в природе обладают либо потенциальной, либо кинетической энергией. А иногда той и другой вместе. Что происходит с энергией при стрельбе из лука?
Приведите свои примеры.
(Ответы обучающихся).
Итак, о чём мы должны говорить сегодня на уроке? Какие цели поставим к уроку?
IV. Формулировка темы и цели урока. (Учитель уточняет и записывает тему урока на доске).
V. Изучение нового материала.
Сейчас мы постараемся вместе вывести формулу закона сохранения энергии в механике и сформулировать данный закон.
Откройте, пожалуйста, учебники на с. 129 – 130.
Обратимся к простой системе тел, состоящей из земного шара и поднятого над землей камня. Рассмотрим пример падения камня под действием силы тяжести.
- Какая работа будет совершаться и каково ее значение?
Ответы обучающихся: работа под действием силы тяжести. Работа равна изменению (увеличению) кинетической энергии камня.
Следовательно,
А = ΔЕк. (1)
С другой стороны:
А = - ΔЕп. (2)
Работа силы всемирного тяготения со стороны камня на Землю практически равна нулю.
Земля имеет большую массу, значит, ее перемещением и изменением скорости можно пренебречь. В формулах (1) и (2) левые части одинаковы, то равны и правые.
ΔЕк = - ΔЕп. (3)
- Что означает данное равенство?
Ответы обучающихся: равенство (3) означает, что увеличение кинетической энергии системы равно убыли потенциальной энергии (или наоборот).
ΔЕк + ΔЕп = 0,
или
Δ (Ек + Еп)= 0. (4)
Другими словами изменение суммы кинетической и потенциальной энергии системы равны нулю.
Величину Е, равную сумме кинетической и потенциальной энергии системы, называют механической энергией системы:
Е = Ек + Еп. (5)
Так как изменение полной энергии системы в рассматриваемом случае равно нулю (4), то энергия системы остается постоянной:
Е = Ек + Еп = const. (6)
Таким образом, в изолированной системе, в которой действуют консервативные силы, механическая энергия сохраняется. В этом и состоит закон сохранения механической энергии. Энергия не создается и не уничтожается, а только превращается из одной формы в другую: из кинетической в потенциальную и наоборот.
- Как вы думаете можно ли закон сохранения механической энергии записать в другом виде?
Ответы обучающихся: да, можно, учитывая в конкретном случае формулы кинетической энергии Ек = mv2/2 и потенциальной энергии Еп = mgh. Закон сохранения можно записать так: mv2/2 + mgh = const, (7)
или
mv12/2 + mgh1 = mv22/2 + mgh2.
Для системы, состоящей из тела массой m и пружины, закон сохранения механической энергии имеет вид
mv2/2 + k(Δl)2/2 = const. (8)
Границы применимости (записать в тетрадь):
в астрономии (для расчета движения планет и звезд);
в космонавтике (для расчета движения космических кораблей и спутников);
в технике (для расчета движения и работы различных машин и механизмов);
в химии;
в биологии и т. д.
VI. Сообщение обучающегося об открытии закона сохранения механической энергии. (Рассказ сопровождается показом презентации).
- Сформулируйте общий вывод по новой теме.
VII. Закрепление изученного материала.
К доске вызываются 2 обучающихся: 1 – й решает задачу № 357, 2 – й - № 359.
№357. Тело массой 0,5 кг брошено вертикально вверх со скоростью 4 м/с. Найти работу силы тяжести, изменение потенциальной энергии и изменение кинетической энергии при подъеме тела до максимальной высоты.
№359. Найти потенциальную энергию тела массой 100 г, брошенного вертикально вверх со скорость 10 м/с, в высшей точке подъема.
Задачи решаются с разъяснением.
Далее обучающиеся работают в группах по 4 человека. Предлагаются следующие задачи на карточках:
I группа
№358. Найти кинетическую энергию тела массой 400 г, упавшего с высоты 2 м, в момент удара о землю.
II группа
№360. Найти потенциальную и кинетическую энергию тела массой 3 кг, падающего свободно с высоты 5 м, на расстоянии 2 м от поверхности земли.
III группа
№361. Камень брошен вертикально вверх со скоростью v0 = 10 м/с. На какой высоте h кинетическая энергия камня равна его потенциальной энергии?
IV группа (для обучающихся с низкой учебной мотивацией)
№347. На какой высоте потенциальная энергия груза массой 2 т равна 10 кДж?
Учитель проверяет задачи, решенные в группах, устно (обучающиеся комментируют все решения).
VIII. Итоги урока
1. Сформулировать закон сохранения механической энергии.
2. Записать формулу закона сохранения механической энергии в двух видах.
3. Кто открыл закон сохранения механической энергии?
4. Каковы границы применимости закона сохранения механической энергии?
IX. Рефлексия
1. Сегодня я узнал…
2. Было интересно…
3. Было трудно…
4. Я выполнял задания…
5. Я понял, что …
6. Теперь я могу…
X. Домашнее задание: §50; № 9 (1, 5) – письменно. (Кратко объяснить).
XI. Оценивание.
Автор(ы):
Скачать: Физика 10кл - Конспект (Адигамова Д.Р.).docx
