Работа силы тяжести. Потенциальная энергия. Работа силы упругости. Потенциальная энергия упруго деформированного тела. Закон сохранения полной механической энергии.

Потенциальная энергия                                                                       

Кинетическая энергия

Сила тяжести

Сила упругости

Сила трения

Работа силы тяжести

Работа силы упругости

Работа силы трения   

Закон сохранения энергии

Potential energy

Kinetic energy

Gravity

Elastic force

Friction force

Work force of gravity

Work elastic force

Work force of friction   

Law of conservation of mechanical energy

әлеуетті энергиясы

Кинетикалық энергия

Ауырлық

Серпімді күш

үйкеліс күші

ауырлық 

Жұмыс серпімді күш

үйкеліс күші жұмысы

механикалық энергияның сақталу заңы

Группа № 1 «Работа силы тяжести»

Демонстрация «Изучение работы силы тяжести»

1.       Выберете один из лотков с приборами, который вы считаете нужным, для демонстрации работы силы тяжести;

2.       Поставьте три раза простой эксперимент на наблюдение падения и отскока шарика от поверхности стола;

3.       С помощью данного эксперимента вычислите:

·         потенциальную энергию шарика на высоте

·         потенциальную энергию шарика после отскока от поверхности стола;

4.       Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу;

5.       Сравните потенциальную энергию шарика, находящегося на высоте, и энергию шарика после отскока от поверхности стола

6.       Объясните, за счет чего совершается работа силы тяжести;

7.       Объясните, какой переход энергии совершается при падении шарика.

8.       Результаты вашей работы кратко опишите (на плакате) и защитите его

Группа № 2 «Работа силы упругости»

Демонстрация «Изучение работы силы упругости для пружины жесткостью 6 Н/м»

·         Выберете один из лотков с приборами, который вы считаете нужным, для демонстрации работы силы упругости;

·         С помощью выбранного оборудования определите потенциальную энергию пружины, подвесив к ней груз массой 100 г. Найдите величину деформации и силу упругости

·         Определите потенциальную энергию пружины, подвесив к ней груз массой 200 г. Найдите величину деформации и силу упругости теперь для этого случая;

·         Заполните таблицу для результатов измерений и вычислений

·         Постройте график зависимости силы упругости от величины деформации;

·         По данному графику определите работу силы упругости;

·         Опишите ваш эксперимент

·         Сделайте вывод по результатам эксперимента

·         Результаты вашей работы кратко опишите (на плакате) и защитите его (оценивается активность каждого)

Группа № 3 «Работа силы трения»

Демонстрация «Изучение работы силы трения»

·         Выберете один из лотков с приборами, который вы считаете нужным, для демонстрации работы силы упругости;

·         С помощью выбранного оборудования объясните, когда тело движется равномерно и прямолинейно относительно другого тела, находящегося в состоянии покоя;

·         Проделать опыт трижды, каждый раз меняя вес бруска (добавляя грузы по 100, по 200 г);

·         Начертите и заполните таблицу результатов измерений и вычислений

·         Опишите ваш эксперимент;

·         Результаты вашей работы кратко опишите (на плакате) и защитите его (оценивается активность каждого)

Задание № 1:

Необходимо ответить на следующие вопросы:

1.       Что вы знаете о потенциальной энергии гравитационного поля?

2.       Какие превращения происходят при движении камня, брошенного вверх? Сопротивлением воздуха можно пренебречь?

3.       Какая сила совершает работу силы тяжести? Является ли эта сила консервативной?

4.       Совершает ли человек механическую работу, поднимаясь на верхний этаж здания в лифте? А по лестнице?

5.       Совершает ли  ученик механическую работу, если он держит портфель в руке?

Задание № 1

Необходимо ответить на следующие вопросы:

6.       Какой энергией обладает растянутая пружина? Обладает ли энергией нерастянутая пружина?

7.       Какую работу совершает сила трения? Является ли эта сила консервативной?

8.       На пружине неподвижно висит груз. Совершает ли работу действующая на груз сила упругости? Если да то какую, положительную или отрицательную?

9.       Тело, подвешенное на пружине, находилось в равновесии. Затем тело потянули вниз и отпустили. Совершает ли сила упругости работу, пока тело возвращается к положению равновесия?

10.   Пружину растянули на 1 см, а потом – еще на 1 см. При каком из этих действий пришлось совершить большую работу?

1)      На балкон, расположенный на высоте 6 м, бросили с поверхности земли предмет массой 200 г. Во время полета он достиг максимальной высоты 8 м от поверхности земли. Определить работу силы тяжести при полете предмета вверх, вниз и на всем пути. Найдите результирующее изменение потенциальной энергии

2)      Для растяжения пружины на 4 мм необходимо совершить работу 0,02 Дж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину на 4 см?

3)      Автомобиль массой 2 т затормозил и остановился, пройдя путь 50 м. Найти работу силы трения и изменение кинетической энергии автомобиля, если дорога горизонтальна, а коэффициент трения равен 0,4

4)      Скорость свободно падающего тела массой 4 кг на некотором пути увеличилась с 2 до 8 м/с. Найти работу силы тяжести на этом пути

5)      Каковы значения потенциальной и кинетической энергии стрелы массой 50 г, выпущенной из лука со скоростью 30 м/с вертикально вверх, через две секунды после начала движения?

УРОК: Работа силы тяжести. Потенциальная энергия. Работа силы упругости. Потенциальная энергия упруго деформированного тела. Закон сохранения полной механической энергии.
Дата: _____
КЛАСС: 9				Кол-во присутствующих:		отсутствующих:
Цели обучения, которые будут достигнуты с помощью данного урока		·         различать и понимать свойства  потенциальной энергии гравитационного и электростатического полей; ·         понимать энергию упруго деформированного тела, находить работу силы упругости   из графика  зависимости силы  от удлинения; ·         понимать закон сохранения импульса и изменения кинетической энергии при взаимодействии системы  тел
Цели урока		Учащиеся должны уметь объяснить, что гравитационное взаимодействие между телами осуществляется при посредстве гравитационного поля (поля тяготения). Учащиеся должны расширить представление о потенциальной энергии тел как энергии взаимодействия нескольких тел Дают формулировку нулевого уровня энергии Делают вывод о том, что совершенная работа равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком Учащиеся должны расширить представление о работе силы упругости: работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии упруго деформированного тела, взятому с противоположным знаком: A = –ΔEp ;  Делают вывод о том, что работа силы упругости (также как и работа силы тяжести) не зависит от формы траектории. На замкнутой траектории работа силы упругости равна нулю Расширяют представление о том, что потенциальная энергия упруго деформированного тела - это энергия взаимодействия частиц, из которых состоит тело Учащиеся должны уметь находить работу силы упругости из графика зависимости силы от удлинения Находить работу силы трения по графику зависимости силы трения от веса тела Объяснять с помощью экспериментов происходящее явление
Языковые цели		Учащиеся могут… использовать соответствующую терминологию для описания наблюдения и объяснения наблюдаемых демонстраций: взаимодействие тел, сила тяжести, работа силы тяжести, замкнутая траектория, консервативные силы, потенциальная энергия, изменение потенциальной энергии, деформация, потенциальная энергия упруго деформированного тела, изменение потенциальной энергии упруго деформированного тела, площадь треугольника, работа силы упругости, сила трения, коэффициент силы трения, работа силы трения, закон сохранения энергии Предметная лексика и терминология: взаимодействие тел, сила тяжести, работа силы тяжести, замкнутая траектория, консервативные силы, потенциальная энергия, изменение потенциальной энергии Серия полезных фраз для диалога письма: Какие имеются сходства?..    Какие различия?... Можете ли вы объяснить, как … Опишите что вы наблюдаете, когда ……………. Используйте  понятия….
Воспитательные цели урока		Содействовать в ходе урока воспитанию  личностного положительного отношения к получаемым знаниям и извлечение учениками нравственных ценностей из их содержания;  дисциплины учебного труда, ответственности за свое поведение, учение, труд. Научиться применять полученные знания на практике и в быту; воспитывать чувство взаимопомощи, умение работать в группе.
Ожидаемые результаты		Учащиеся должны усвоить, что гравитационное поле потенциально; В гравитационном поле происходит изменение потенциальной энергии; Работа гравитационного поля совершается за счет убыли потенциальной энергии; Знают какой энергией обладает упруго деформированное тело; Учащиеся находят из графика зависимости силы упругости от величины деформации (силы от удлинения) модуль совершенной работы; Объясняют, когда тело движется равномерно и прямолинейно относительно другого тела, находящегося в состоянии покоя; Строят график зависимости силы трения от веса тела; Находят работу силы трения из графика зависимости силы трения от величины веса тела; Учащиеся могут использовать полученные знания при решении задач на расчет механической работы: качественных, количественных, экспериментальных и графических
Предварительные знания		Знают, чему равна потенциальная энергия тела, находящегося под действием силы тяжести; Знают, что тело, находящееся на некоторой высоте над Землей, обладает потенциальной энергией; Умеют определять потенциальную энергию тела, находящегося на определенной высоте; Знают математическую запись, формулу потенциальной энергии; Учащиеся должны знать математические формулы площади, такие как площадь треугольника ½ основания × высоту; Учащиеся знают, что сила упругости пропорциональна величине деформации (удлинению), а направлена в сторону, противоположную направлению смещения точек тела при деформации; Умеют определять потенциальную энергию упруго деформированного тела; Знают математическую запись, формулу потенциальной энергии упруго деформированного тела, работу силы упругости; Знают, что модуль силы трения равен модулю внешней силы, действующей на тело, при прямолинейном и равномерном движении тела; Знают математическую запись силы трения; Умеют выражать производные единицы измерения в СИ, используя основные единицы измерения.
План
Запланированные этапы урока	Запланированная деятельность на уроке					Ресурсы
0 – 3 мин    3 – 10 мин 10 – 25 мин 25 – 30 мин 30 – 35 мин 35 - 40 мин	1.       Организация класса к уроку. Отметка отсутствующих. 2.       Играет песня «Kinetic and potential energy» (дети подпевают) 3.       Слово учителя. Итак, ребята сегодня как вы уже поняли, мы продолжаем тему об энергии и работе в гравитационном поле. Я попрошу вас всех встать и подойти ко мне, взяться за один конец ленты. Таким образом, для начала я хотела бы с вами получше познакомиться. (после чего каждый из ребят называет себя). Теперь ребята, которые взялись за одинакового цвета концы лент, разделиться на группы. Выберите название группы и спикера. 4.       Показ слайда с целью обучения 5.       Раздаются задания по группам Каждой группе необходимо показать свои знания по следующим темам: Первая группа с помощью приборов демонстрирует работу силы тяжести, вторая группа – работу силы упругости, третья – работу силы трения. Группа № 1 «Работа силы тяжести» Демонстрация «Изучение работы силы тяжести» 1.       Выберете один из лотков с приборами, который вы считаете нужным, для демонстрации работы силы тяжести; 2.       Поставьте три раза простой эксперимент на наблюдение падения и отскока шарика от поверхности стола; 3.       С помощью данного эксперимента вычислите: ·         потенциальную энергию шарика на высоте ·         потенциальную энергию шарика после отскока от поверхности стола; 4.       Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу; 5.       Сравните потенциальную энергию шарика, находящегося на высоте, и энергию шарика после отскока от поверхности стола 6.       Объясните, за счет чего совершается работа силы тяжести; 7.       Объясните, какой переход энергии совершается при падении шарика. 8.       Результаты вашей работы кратко опишите (на плакате) и защитите его (оценивается активность каждого) Группа № 2 «Работа силы упругости» Демонстрация «Изучение работы силы упругости для пружины жесткостью 6 Н/м» ·         Выберете один из лотков с приборами, который вы считаете нужным, для демонстрации работы силы упругости; ·         С помощью выбранного оборудования определите потенциальную энергию пружины, подвесив к ней груз массой 100 г. Найдите величину деформации и силу упругости ·         Определите потенциальную энергию пружины, подвесив к ней груз массой 200 г. Найдите величину деформации и силу упругости теперь для этого случая; ·         Заполните таблицу для результатов измерений и вычислений ·         Постройте график зависимости силы упругости от величины деформации; ·         По данному графику определите работу силы упругости; ·         Опишите ваш эксперимент ·         Сделайте вывод по результатам эксперимента ·         Результаты вашей работы кратко опишите (на плакате) и защитите его (оценивается активность каждого) Группа № 3 «Работа силы трения» Демонстрация «Изучение работы силы трения» ·         Выберете один из лотков с приборами, который вы считаете нужным, для демонстрации работы силы упругости; ·         С помощью выбранного оборудования объясните, когда тело движется равномерно и прямолинейно относительно другого тела, находящегося в состоянии покоя; ·         Проделать опыт трижды, каждый раз меняя вес бруска (добавляя грузы по 100, по 200 г); ·         Начертите и заполните таблицу результатов измерений и вычислений ·         Опишите ваш эксперимент; ·         Результаты вашей работы кратко опишите (на плакате) и защитите его (оценивается активность каждого) 6.       Ученики проделывают демонстрации, после чего защищают свои проекты перед классом 7.       После выступления каждой группы учитель делает вывод по каждой теме 8.       Общий вывод учителя о законе сохранения механической энергии 9.       Решение задач 1)      На балкон, расположенный на высоте 6 м, бросили с поверхности земли предмет массой 20 г. Во время полета он достиг максимальной высоты 8 м от поверхности земли. Определить работу силы тяжести при полете предмета вверх, вниз и на всем пути. Найдите результирующее изменение потенциальной энергии 2)      Для растяжения пружины на 4 мм необходимо совершить работу 0,02 Дж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину на 4 см? 3)      Автомобиль массой 2 т затормозил и остановился, пройдя путь 50 м. Найти работу силы трения и изменение кинетической энергии автомобиля, если дорога горизонтальна, а коэффициент трения равен 0,4 4)      Скорость свободно падающего тела массой 4 кг на некотором пути увеличилась с 2 до 8 м/с. Найти работу силы тяжести на этом пути 5)      Каковы значения потенциальной и кинетической энергии стрелы массой 50 г, выпущенной из лука со скоростью 30 м/с вертикально вверх, через две секунды после начала движения?					Ленты разного цвета (зеленый, красный, оранжевый) Презентация  слайда Оборудование (), ватманы, маркеры Задачник А.П. Рымкевич
38 – 40 мин	Учитель обращается к классу  с вопросом: «Как вы считаете, достигнуты ли данные цели урока?» Выслушивает несколько комментариев учащихся. Подведение итогов урока Рефлексия урока учащимися (в форме «Лестницы успеха»): (I) После проведенного урока я ощущаю себя…(учащиеся прикрепляют стикер на той «ступеньке», на которой он себя ощущает)
Дополнительная информация
Дифференциация – как Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?			Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащихся?		Межпредметные связи Здоровье и безопасность Связи с ИКТ Связи с ценностями (воспитательный элемент)
Все учащиеся будут: отвечать на вопросы, решать задачи. Наблюдать и проводить эксперименты и успешно делать выводы, понимая результаты. Большинство учащихся будут: вычислять и сравнивать наблюдаемые явления. Некоторые учащиеся будут: Используя сравнения вычислений, делать вывод о плотности веществ. ТОЛЬКО по просьбе учащихся, которым нужна дополнительная помощь, им будут предоставлены подробное описание задачи № 5.			Дискуссия о силах природы. Оценка результатов – учащиеся сравнивают результаты  наблюдений. Самостоятельно делают вывод о силах природы. Выводы по определению  сил собираются в конце урока. Спросить учащихся значение слов  на их втором языке (казахский или русский).		Аспекты свойств различных сил природы Использование материалов и приспособлений требует сохранения техники безопасности, инструктажа учащихся. Тела могут легко упасть, поэтому чтобы учащиеся были аккуратны, когда перемещают их. В процессе обработки и обращения с данными, полученными в ходе эксперимента, учащимися демонстрируется  креативный и критический подход. Работа в парах и обсуждение их работы с другими учащимися и преподавателем развивают уважение к мнению окружающих способность общаться  надлежащим образом со сверстниками и со взрослыми. Соблюдение инструкций демонстрирует ответственность и, в некоторой степени способность обеспечить безопасную работу с другими, способствует осведомлённости учащихся о том, как сохранить здоровье  и позаботиться о безопасности окружающих.
Рефлексия Были ли цели урока/цели обучения реалистичными? Что учащиеся выучили сегодня? Какая атмосфера царила в классе? Сработала ли дифференциация, проводимая мной? Уложился(- лась) ли я в сроки? Какие отступления были от плана урока и почему?			Используйте данный раздел для рефлексии (размышления над уроком). Ответьте на вопросы о Вашем уроке из левой колонки.
Общая оценка Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)? 1: 2: Какие две вещи могли бы улучшить урок (подумайте как о преподавании, так и об обучении)? 1: 2: Что я узнал(а) за время урока о классе или отдельных учениках такого, что поможет мне подготовиться к следующему уроку? Примечание: W = обучение всего класса G = групповая работа             I = индивидуальная работа     E = учебный эксперимент D = демонстрация учителем   f = поддержка формирующей оценки s = советы по технике безопасности

Предмет:Физика 9 кл	Дата:		ФИО учащихся группы
Раздел: 9.3 А	Тема урока: «Работа силы тяжести»
Цели обучения	Навыки	Критерии успеха Учащиеся группы достигли цели обучения, если…		Д	С
различать и понимать свойства потенциальной энергии гравитационного и электростатического полей	Понимание	Объясняют причину, по которой шарик, находящийся на высоте от поверхности стола обладает потенциальной энергии
	Синтез	Ставят три раза простой эксперимент на наблюдение падения и отскока шарика от поверхности стола
	Применение знаний	Сравнивают потенциальную энергию шарика, находящегося на высоте, и энергию шарика после отскока от поверхности стола
	Понимание	Объясняют , за счет чего совершается механическая работа при падении шарика
		Объясняют связь между потенциальной энергией и кинетической энергии движения шарика
Принятие итогового  решения о достижении учащимся ЦО (с подписью учителя):

Предмет:Физика 9 кл	Дата:		ФИО учащихся группы
Раздел:9.3А	Тема урока:  «Работа силы упругости»
Цели обучения	Навыки	Критерии успеха Учащиеся группы достигли цели обучения, если…		Д	С
понимать энергию упруго деформированного тела, находить работу силы упругости из графика  зависимости силы от удлинения;	Понимание	Объясняют причину, по которой упруго деформированное тело обладает потенциальной энергии
	Синтез	Ставят три раза простой эксперимент на наблюдение за изменением потенциальной энергии упруго деформированного тела
	Применение знаний	Измеряют величину силы упругости и величину деформации
	Применение знаний	Заполняют таблицу этой зависимости:
	Математическая грамотность	Строят график зависимости силы упругости от величины  деформации (силы от удлинения) модуль совершенной работы
	Применение знаний	Находят работу силы упругости из графика зависимости силы упругости от величины деформации
Принятие итогового  решения о достижении учащимся ЦО (с подписью учителя):

Предмет:Физика 9 кл	Дата:		ФИО учащихся группы
Раздел:9.3А	Тема урока: «Работа силы трения»
Цели обучения	Навыки	Критерии успеха Учащиеся группы достигли цели обучения, если…		Д	С
различать и понимать свойства потенциальной энергии гравитационного и электростатического полей	Понимание	Объясняют , когда тело движется равномерно и прямолинейно относительно другого тела, находящегося в состоянии покоя
	Синтез	Ставят эксперимент по движению деревянного бруска по поверхности стола
	Применение знаний	Измеряют величину силы трения и модуля перемещения тела
	Применение знаний	Заполняют таблицу зависимости величины силы трения  от веса тела
	Математическая грамотность	Строят график зависимости силы трения от веса тела
	Применение знаний	Находят работу силы трения из графика зависимости силы трения от величины веса тела
Принятие итогового  решения о достижении учащимся ЦО (с подписью учителя):