Лабораторная работа №3 " Изучение закона сохранения механической энергии".

Автономное учреждение

профессионального образования

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«СУРГУТСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Кузмауль Мария Сергеевна, преподаватель физики

Тема урока: Лабораторная работа №3 " Изучение закона сохранения механической энергии".

Тип урока: лабораторно-практический

Приёмы: "Бортовой журнал", объяснительно-иллюстративный, алгоритмизация.

Цель урока: изучить закон сохранения энергии в ходе практической работы

Задачи урока:

Образовательные:

• научить пользоваться приборами и снимать показания с приборов

• научить измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы.

Развивающие: 

• развитие мышления учащихся, формирование у них самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления;

• развитие умения анализировать и делать выводы на основе экспериментальных данных.

Воспитательные: 

• побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, побуждать к толерантности и коллективизму;

• формирование познавательного интереса к физике и технике.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная; индивидуальная; групповая.

Ожидаемый результат урока:

В результате учебной деятельности, на запланированном уроке, учащиеся должны:

1. Закрепить знания по теме «Закон сохранения энергии и его применение».

2. Показать навыки индивидуальной работы, групповой работы;

3. Усовершенствовать приобретенные ранее умения и навыки при проведении опыта через использование физические приборов и измерительных инструментов для измерения физических величин: силы трения, веса тела.

4. Развивать умение анализировать, составлять отчёт о проделанной работе и делать вывод на основании полученного результата.

УМК: мультимедийный проектор, штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l, описания лабораторной работы.

План урока:

1. Организационный момент - 2 мин (Название темы, цели)

2. Актуализация - 8 мин

- Проверка д/з - фронтальный опрос - 3 мин.

1. Что такое потенциальная энергия? Её виды?

2. Что такое кинетическая энергия?

3. Что называется полной механической энергией?

4. Назовите закон сохранения механической энергии.

- приём "Бортовой журнал" - заполнение колонки что я знаю! (Коллективное обсуждение) - 5мин

3. Выполнение лабораторной работы - 50 мин.

1. Проведение инструктажа по технике безопасности;

2. Изучение л/р (познакомить учащихся с приборами, обратить внимание на порядок выполнения работы).

3. оформление работы учащимися в тетрадях: тема, цель, оборудование, порядок выполнения работы.

4. выполнение учащимися работы, учитель контролирует работу в группах.

5. Анализ и вывод по работе.

4. Закрепление - 10 мин.

Учащиеся индивидуально письменно отвечают на вопросы.

5. Рефлексия. - 8 мин.

1. Возврат к цели урока: обсуждение, как зависит сила трения от веса тела?

2. Заполнение "бортового журнала".

3. Вопросы группам:

• "Кто считает, что работал активно на уроке? Поднимите руки"

• Считаете ли вы, что достигли правильного результата?

6. Домашнее задание: выучить § - 2 мин.

Лабораторная работа № 3 Приложение 1.

Тема: Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы..

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l.

Теоретическая часть

Эксперимент проводится с грузом, прикрепленным к одному концу нити длиной l. Другой конец нити привязан к крючку динамометра. Если поднять груз, то пружина динамометра становится недеформированной и стрелка динамометра показывает ноль, при этом потенциальная энергия груза обусловлена только силой тяжести. Груз отпускают и он падает вниз растягивая пружину. Если за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия тела с Землей взять нижнюю точку, которую он достигает при падении, то очевидно, что потенциальная энергия тела в поле силы тяжести переходит в потенциальную энергию деформации пружины динамометра:
mg (l+Δl) = kΔl²/2, где Δl — максимальное удлинение пружины, k — ее жесткость.

Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т. к. тело движется быстро.

Указания к работе

Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза F_т = mg (в данном случае вес груза равен его силе тяжести).

2. Измерьте длину l нити, на которой привязан груз.

3. Поднимите груз до точки 0 (отмеченной на динамометре).

4. Отпустите груз, измерьте динамометром максимальную силу упругости F_ynp и линейкой максимальное растяжение пружины Δl, отсчитывая его от нулевого деления динамометра.

5. Вычислите высоту, с которой падает груз: h = l + Δl (это высота, на которую смещается центр тяжести груза).

6. Вычислите потенциальную энергию поднятого груза Е'_п = mg (l + Δl).

7. Вычислите энергию деформированной пружины E"_п = kΔl²/2, где k = F_упр/Δl

Подставив, выражение для k в формулу для энергии E"_п получим E"_п = ;F_упрΔl/2

8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

9. Сравните значения энергий Е'_п и E"_п. Подумайте, почему значения этих энергий совпадают не совсем точно.

10. Сделайте вывод о проделанной работе.