Технологическая карта урока физики в 7 классе по теме: «Энергия. Потенциальная и кинетическая энергии»

Этапы урока

Содержание учебного материала.

Деятельность учителя

Деятельность

обучающихся

I. Организационный момент

– Здравствуйте, ребята!

Проверяю готовность к уроку.

– Кто сегодня в классе дежурный?

Продолжаю диалог с дежурным:

– Кто сегодня отсутствует?

Проходит диалог с дежурным учеником.

II. Проверка домашнего задания

– Возникли ли у вас вопросы по выполнению домашнего задания? Если да, тогда какие?

Учитель берёт на проверку 2 тетради

Задают вопросы, если есть проблемы с выполнением домашнего задания.

III. Постановка темы, целей и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся

Ж. Русо говорил: «Вы талантливые, дети! Когда-нибудь вы сами приятно поразитесь, какие вы умные, как много и хорошо умеете, если будете постоянно работать над собой, ставить новые цели стремиться к их достижению…». Это высказывание станет эпиграфом нашего сегодняшнего урока.

Ну, а тема сегодняшнего урока звучит так: «Энергия. Потенциальная и кинетическая энергии».
Исходя из темы урока, какие цели мы можем поставить перед собой на сегодняшний урок?

Слушаю ответы учеников.

1) Узнать, что такое энергия;
2) Узнать в каком случае тело обладает энергией ;
3) Узнать, что такое потенциальная и кинетическая энергии.

IV. Актуализация опорных знаний учащихся

Прежде, чем начать изучение нового материла, давайте вспомним, что мы знаем на данный момент!

Провожу фронтальный опрос:
– Мощность это величина, характеризующая что?
– В чём измеряется работа?
– В чём измеряется мощность?
– Совершается ли механическая работа, когда трактор тянет прицеп?

– Кроме ватт, в чём ещё может измеряться мощность?
– Если движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, то какую работу совершает данная сила?

– Чему равна работа, если тело движется по инерции?
Вызываю ученика для решения задачи на повторение:

Чему равна работа силы в 0,5 кН, если расстояние, пройденное телом по направлению действия силы, равно 10 м?

Быстроту выполнению работы.
В джоулях.
В ваттах.

Да.

В лошадиных силах.
Отрицательную.


Нулю.

Ответ: А = 5000 Дж.

IV. Изучение нового материала

Слово «энергия» довольно часто встречается в нашей жизни: солнечная энергия, энергия ветра, энергичный человек. Так, что же такое энергия? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, проведём несколько опытов.

Опыт 1. Поднимем шар на высоту над ящиком с песком и отпустим. Шар упадёт, но при этом в песке останется глубокая яма. Шар совершил работу.

Опыт 2. Сожмём пружину, зафиксируем её. Если разрезать фиксирующую нить, то пружина распрямится, и поднимет груз на высоту, т.е. пружина также может совершить работу по перемещению другого тела.

Опыт 3. Стальной шарик скатившись с наклонной плоскости ударяется о деревянный брусок, и перемещает его на некоторое расстояние. Значит и он совершает механическую работу.

Если тело способно совершить работу, значит, оно обладает энергией.

Сжатая пружина, шар поднятый на высоту, движущийся шар – все эти тела обладаю энергией, т.е. эти тела способны совершить работу.

Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело (или несколько тел).

Как вы думаете, в каком случае падающий камень совершит большую работу, если один из них находится на большем расстоянии от другого от Земли?

Если тело способно совершить большую работу, то оно обладает большей энергией. При совершении работы энергия уменьшается.

Транспортное средство расходует энергию сгорающего топлива для совершения работы. Бытовые приборы расходуют электрическую энергию во время работы. И даже люди живут за счёт энергии, которую получают из пищи. Поскольку понятия работы и энергии сильно связаны, энергия измеряется в тех же единицах, что и работа – в джоулях.

Рассмотрим два вида механической энергии: кинетическую энергию и потенциальную.

Кинетическая энергия – это энергия движущихся тел, она обозначается ЕК. Кинетическая энергия зависит от скорости движения тела и его массы. Чем больше эти параметры, тем больше вид этой энергии. Убедимся в этом, проведя следующий опыт:

Возьмём два шара различной массы и поставим их на одинаковые наклонные плоскости. Скатываясь с наклонной плоскости, они совершат работу по перемещению бруска. При этом шарик большей массы совершит большую работу, т.к. переместит его на большее расстояние. Следовательно, шар большей массы обладает большей кинетической энергией. Проведём второй опыт.

Теперь будем скатывать шары одинаковой массы, но высоты наклонных плоскостей будут разными. Чем больше высота наклонной плоскости, тем большей скоростью будет обладать шар, в момент столкновения с бруском. Второй шар совершил большую работу и переместил брусок на большее расстояние, т.к. скорость его движения была больше. Следовательно, шар движущийся с большей скоростью обладает большей кинетической энергией, при условии, что масса шаров одинаковая.

Формула для расчёта кинетической энергии выглядит так:

– масса тела, [кг]
- скорость движения тела [м/с]

– кинетическая энергия [Дж]

Человек научился использовать кинетическую энергию, движущегося воздуха, ветра, и энергию движущейся воды, для совершения работы. Например, ветряные и водяные мельницы.

Рассмотрим пример! Два одинаковых автомобиля движутся с различными скоростями. Кинетическая энергия какой машины больше?

Машина 1

Машина 2

Мы знаем из формулы, что чем больше скорость, тем больше кинетическая энергия тела.

Потенциальная энергия – это энергия, которая определяется взаимным положением тел или частей одного тела. Обозначается так: .

Тело, поднятое над землёй, обладает потенциальной энергией, и эта энергия обусловлена взаимным расположением тел.

Предположим, что потенциальная энергия тела лежащего на земле равна нулю. Тогда энергия тела, поднятого на какую-то высоту, определяется той работой, которую совершает сила тяжести при падении тела на землю. Вычислив работу, которую совершит сила тяжести при падении шара с высоты h мы найдём и потенциальную энергию. Сила тяжести действующая на шар массой т находится по формуле: , тогда работа, которую совершит эта сила при падении шара с высоты h, будет равна произведению силы тяжести на высоту (А =  h = h). Значит, и потенциальную энергию, поднятого тела, нужно будет найти по этой формуле:

= А = h.

Сваебойные машины совершают работу за счёт поднятия молота на высоту. Потенциальная энергия падающей воды превращается в электроэнергию в гидроэлектростанциях.

Сжатая пружина также обладает потенциальной энергией. Это пример взаимного расположения частей одного тела. Закрученная пружина в механических часах, выпрямляясь, заставляет работать часы. По такому же принципу работают некоторые детские игрушки.

Ответьте на вопрос:

О бладает ли тело на картинке потенциальной энергией? Почему?

Т ело обладает потенциальной энергией, т.к. оно деформировано, а деформированное тело обладает потенциальной энергией.

Большую работу совершит тот камень, который поднят на большую высоту.

Нет. Тело не обладает потенциальной энергией. Только поднятое на высоту или деформированное тело будет обладать потенциальной энергией.

V. Первичная проверка понимания

Работа на карточках

Карточка из приложения №1

VI. Решение упражнений. Закрепление изученного материала

1. Работа возле доски:

Вызываю учащегося для решения задачи:

Ч ему равна потенциальная энергия четырёх кубических дециметров воды на высоте 10 м?
Дано: СИ Формула Решение:
V = 4 0,004 = h =1000 кг/  0,004 = 4 кг

h = 10 м = V = 4 кг  9,8 Н/кг  10 м =
 = 1000 кг/ = 400 Дж.
g = 9,8 Н/кг Ответ: = 400 Дж.
- ?

Вызываю ещё одного учащегося для решения задачи:

Чему равна кинетическая энергия пули массой 10 г, летящей со скоростью 800 м/с.


Вызываю ещё одного учащегося для решения задачи:

Полная кинетическая энергия тела равна 1,2 кДж. Чему равна его потенциальная энергия, если кинетическая составляет 900 Дж.

2. Самостоятельная работа в тетрадях:

1. Сорока массой 1 кг летит на высоте 12 м. Определите её потенциальную энергию.

2. Какой кинетической энергией обладает космический корабль массой 10 т при движении по орбите вокруг Земли со скоростью 3,07 км/с?

VII. Анонс домашнего задания

Ребята, откройте свои дневники и запишите домашнее задание:

• Прочитать и выучить термину § 42 – § 43

• Решить задачу: Чему равна потенциальная энергия 1 л воды на высоте 2 м?

Учащиеся открывают дневники и записывают домашнее задание.

VIII. Рефлексия учебной деятельности

Слушаю ответы детей на следующие вопросы:

– Что нового вы узнали на уроке?
– Какое задание было интересно выполнять?
– Что осталось непонятным?

– Где вам пригодятся знания о кинетической и
потенциальной энергиях.

– Приведите примеры кинетической и потенциальной
энергий.
– Понятно ли вам домашнее задание? Если нет то, что
именно?

Учащиеся отвечают на вопросы.

IX. Подведение итогов урока

Подвожу итоги урока:
а сегодняшнем уроке мы с вами узнали о видах энергий, поговорили о том где они встречаются и решали задачи на их определение и нахождение. Спасибо за урок!

ФИЗИКА
7 КЛАСС
Урок № 53

«Работа на карточках»

1. Вставьте в текст пропущенные слова:

Механическая работа совершается только тогда, когда на тело действует ______________ и тело __________________

под действием этой ______________. Про тела, которые могут совершить ________, говорят, что они обладают
__________. Энергия, которая определяется взаимным ________________ взаимодействующих тел или частей одного и того же тела, называется _______________ энергией. Энергия, которой обладает тело вследствие своего _____________, называется _________________ энергией.

2. Ответьте на вопрос:
Шарик скатился с наклонной плоскости и столкнулся с бруском. При этом скорость шарика уменьшилась, а брусок начал
двигаться. Что это означает?