Урок решения задач для 10 класса по теме: «Закон сохранения полной механической энергии». Урок – практикум по решению задач.

Урок решения задач для 10 класса по теме: «Закон сохранения полной механической энергии».

Урок – практикум по решению задач.

Цель урока: Способствовать формированию практических навыков и умений применять полученные раннее знания к решению физических задач.

Задачи урока:

• Предметные:

знание и понимание смысла закона сохранения энергии и умение применять его для решения задач с использованием при необходимости справочных материалов, калькулятора, компьютера.

• Метапредметные:
  формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами.

• Личностные:

самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества.

Тип урока: урок обобщения и систематизации учебного материала через применение знаний к новым ситуациям.

Вид урока: закрепление изученного материала.

Оборудование: мультимедийная доска, персональный компьютер, экран, оборудование для решения экспериментальных задач.

План урока:

Ход урока.

I. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята и уважаемые коллеги. Сегодня мы с Вами продолжим изучение темы “Энергия”. Для того, чтобы сформулировать цель сегодняшнего урока, мы вспомним то, что проходили на прошлом уроке.

II. Актуализация знаний.

Работа с ИАД и индивидуальными карточками.

Вопрос учителя: Скажите, пожалуйста, что называется энергией, какой буквой она обозначается и в каких единицах измеряется?

Ответ учащегося: Энергия - способность тела совершать работу. Обозначается буквой E и измеряется в Джоулях.

Вопрос учителя: Какие виды энергии вы знаете?

Ответ учащегося: Существует два вида энергии: кинетическая и потенциальная.

Вопрос учителя: Какую энергии называют кинетической? От чего зависит эта энергия?

Ответ учащегося: Кинетической энергией называется энергия любого движущегося тела. Она зависит от массы данного тела и от квадрата скорости его движения ().

Вопрос учителя: Что произойдет с кинетической энергией, если массу тела увеличить в 2 раза? Скорость тела увеличить в 2 раза?

Ответ учащегося: При увеличении массы тела его кинетическая энергия увеличится в 2 раза, при увеличении скорости – в 4 раза.

Вопрос учителя: что называют потенциальной энергией и от чего она зависит?

Ответ учащегося: Потенциальная энергия определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. В первом случае она зависит от массы тела и высоты, на которую поднято это тело относительно другого (. Например, мячик, поднятый на некоторую высоту относительно Земли, будет обладать потенциальной энергией, а относительно руки – нет. Во втором случае – от коэффициента жёсткости пружины и величины деформации ().

Вопрос учителя: что называют полной механической энергией?

Ответ учащегося: полной механической энергией называется сумма кинетической и потенциальной энергии.

Давайте теперь посмотрим, что нам ответил ученик у доски и поправим его, если есть неправильные ответы.

Закон сохранения энергии.

Изменение энергии.

III. Мотивация и целепологание.

Сформулировать тему и цель урока, вывод на основе раннее, изложенной информации темы урока.

Сегодня у нас не совсем обычный урок решения задач по теме: «Закон сохранения энергии».

Сегодня у нас урок- практикум. Целью нашего сегодняшнего урока является научиться применять закон сохранения энергии для решения практических задач.

Вы разделились на 6 групп, каждая из которых получила своё задание и через 7 минут вы должны представить нам готовый результат.

IV. Усвоение новых знаний.

Работа по группам.

1 группа.Оборудование : штатив, металлический желоб, металлический шарик, измерительная лента, секундомер.

Тело соскальзывает с наклонной плоскости высотой Н. Найти его скорость в конце спуска.Вычисления произведите двумя способами. (используя Закон сохранения энергии и формулы для прямолинейного равноускоренного движения). Полученные результаты сравните.

Предполагаемый ответ учащихся:

mgH=mv²/2

V²=2gh

V=√2gh

2 группа.

Оборудование: ластик, измерительная лента

Задание: определить скорость падения ластика со стола. Задачу решить двумя способами; кинематически и используя закон сохранения.

Предполагаемый ответ учащихся:

mgH=mv²/2

V²=2gh

V=√2gh

Задача « Поможем Золушке»

-Как , используя знания физики, помочь Золушке перебрать смесь из риса и гороха?

(на демонстрационном столе- в стеклянном стакане смесь риса и гороха)

Предполагаемый ответ учащихся : «Нужно встряхнуть смесь. Горох окажется с верху. По принципу минимума потенциальной энергии, любая система стремиться к такому состоянию в котором его потенциальная энергия минимальна. Рис более мелкий, плотнее упаковывается внизу, а горох окажется сверху. Центр тяжести при таком расположении будет занимать самое низкое положение, а потенциальная энергия минимальна»

4 группа. Какую скорость будет иметь тело, скатившись с горки высотой 5м на высоте 2м?

Предполагаемый ответ учащихся:

5 группа. Тело свободно падает с высоты 5м. На какой высоте его кинетическая энергия в 6 раз больше потенциальной

Предполагаемый ответ учащихся:

6 группа. Снежок, летящий со скоростью 20м/с, ударяется о стену. Какая часть его расплавится, если температура окружающей среды равна 0˚С, а вся кинетическая энергия передается снегу?

Предполагаемый ответ учащихся:

V. Решение задач.

 Задача №1

Усло­вие

На какую вы­со­ту под­ни­мет­ся тело, под­бро­шен­ное вер­ти­каль­но вверх, с на­чаль­ной ско­ро­стью 20 м/с? При ре­ше­нии за­да­чи не учи­ты­ва­ет­ся со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха.

Дано: V=20 м/c; h=?

Ре­ше­ние

Ки­не­ти­че­ская энер­гия, по­лу­чен­ная в брос­ке, будет пе­ре­хо­дить по­сте­пен­но в по­тен­ци­аль­ную энер­гию:

упро­ща­ем это вы­ра­же­ние до:

При упро­шен­ных рас­че­тах при­ня­то ве­ли­чи­ну уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния (g) рас­счи­ты­вать как

10 м/с²

Ма­те­ма­ти­че­ски пре­об­ра­зу­ем фор­му­лу для на­хож­де­ния h:

Ответ: вы­со­та подъ­ема тела 20 мет­ров.

 Задача №2

Усло­вие

Необ­хо­ди­мо рас­счи­тать жест­кость пру­жи­ны, если из­вест­но, что при рас­тя­же­нии ее на 20 см пру­жи­на при­об­ре­ла по­тен­ци­аль­ную энер­гию упру­го­де­фор­ми­ро­ван­но­го тела 20 Дж.

Дано: х=20 см=0,2 м; Ер=20 Дж; k=?

Ре­ше­ние

умно­жа­ем пра­вую и левую часть на 2, для по­лу­че­ния про­ме­жу­точ­ной фор­му­лы:

вы­ра­жа­ем ве­ли­чи­ну k:

про­ве­рим раз­мер­ность ве­ли­чи­ны, ко­то­рую по­лу­чи­ли:

Ответ: жест­кость пру­жи­ны равна .

 Задача №3

Усло­вие

Спус­ко­вую пру­жи­ну иг­ру­шеч­но­го пи­сто­ле­та сжали на 5 см, при вы­ле­те шарик мас­сой 20 г при­об­рел ско­рость 2 м/с. Необ­хо­ди­мо рас­счи­тать, ка­ко­ва жест­кость пру­жи­ны.

Дано: х=5 см=0,05 м; m=20 г=0,02 кг; V=2 м/с; k=?

Ре­ше­ние

По за­ко­ну со­хра­не­ния энер­гии, по­тен­ци­аль­ная энер­гия упру­го­де­фор­ми­ро­ван­ной пру­жи­ны пе­рей­дет в ки­не­ти­че­скую энер­гию дви­же­ния ша­ри­ка:

упро­ща­ем дан­ное вы­ра­же­ние:

вы­ра­жа­ем ве­ли­чи­ну k:

Ответ: жест­кость пру­жи­ны равна .

VI. Учащиеся выполняют тест с помощью MimioStudio

VII. Рефлексия.

VIII. Домашняя работа. п. 30; упр.25

IX. Подведение итогов урока. Оценить учащихся по критериям оценивания, данным в начале урока, и выставить оценки.