Разработка урока по теме "Закон сохранения механической энергии"

• 1 слайд

  
  Закон
  сохранения механической энергии
  
  Энергия – вот вечное наслаждение!
  У. Блейк
  

• 2 слайд

  Потенциальная энергия харак-теризует взаимодействующие тела.
  
  Кинетическая энергия характе-ризует движущиеся тела.
  

• 3 слайд

  A= - (Ep2 – Ep1) (1)
  A= Ek2 – Ek1 (2)
  
  Ek2 – Ek1 = - (Ep2 – Ep1)
  Ek2 – Ek1 = - Ep2 + Ep1
  Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
  
  

• 4 слайд

  Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
  Сумма кинетической и потен-циальной энергий тел, составляю-щих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной.
  
  Закон сохранения энергии
  
  

• 5 слайд

  Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией.
  E = Ek + Ep
  
  Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяго-тения и упругости, остается неизменной.
  

• 6 слайд

  Маятник Максвелла
  Маятник Галилея
  

• 7 слайд

  Задача № 1
  Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 м/с. На какую высоту поднимется тело? Трением о воздух пренебречь. (g=10 м/с2)
  

• 8 слайд

  Задача № 2
  Тело массой 200 г свободно падает с высоты 12 м. Определите кинетическую и потенциальную энергию тела на высоте 4 м. (g=10 м/с2)
  

• 9 слайд

  Задача № 3
  К концу сжатия детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 20 Н. С какой скоростью из пистолета будет вылетать шарик массой 20 г?
  

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 «Майская гимназия  Белгородского района Белгородской области»

Урок физики

 по теме:

«Закон сохранения механической энергии»

10 класс

(базовый уровень)

учитель: Острась Сергей Николаевич,

высшая квалификационная категория

2014 - 2015 учебный год

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Майская гимназия Белгородского района Белгородской области»

Урок физики

10 класс

Учитель: Острась Сергей Николаевич, высшая квалификационная категория.

Тема урока: «Закон сохранения механической энергии».

Тип урока: комбинированный

Цели урока:

ü Вывести закон сохранения механической энергии для консервативной системы;

ü Рассмотреть практическое применение закона сохранения механической энергии через решение задач;

Задачи урока:

ü сформулировать закон сохранения механической энергии для консервативных систем, раскрыть его сущность;

ü сформировать у учащихся правильное понимание о границах применимости закона сохранения механической энергии для консервативных систем.

ü продолжить формирование навыка решения задач с использованием закона сохранения механической энергии.

Оборудование: Автоматизированное рабочее место учителя, мультимедийный проектор, раздаточный материал (тесты для учащихся, тексты задач), 2 видеофрагмента (маятник Максвелла, маятник Галилея).

Ход урока:

I. Организационный момент

Приветствие учащихся. Постановка целей урока. Ознакомление учащихся с задачами и планом урока.

II. Актуализация опорных знаний

Актуализация опорных знаний проводится посредством тестирования учащихся. Тест (см. Приложение 1) с выбором ответа по вариантам. Время выполнения  8 минут. Далее идет анализ ответов теста с использованием Презентации 1.

III. Изложение нового материала

Изложение нового материала идет при помощи Презентации 2.

Известно, что потенциальная энергия характеризует взаимодействующие тела или части одного тела, а кинетическая энергия – движущиеся тела. Потенциальная и кинетическая энергии могут изменяться в результате совершения силой  работы.

Сегодня на уроке мы рассмотрим изменение потенциальной и кинетической энергии замкнутой системы тел, между которыми действую силы тяготения и упругости. В таком случае работа сил упругости и сил тяготения равна изменению потенциальной энергии, взятой с противоположным знаком.

А= - (Ер₂ - Ер₁) (1)

Работа тех же сил равна изменению кинетической энергии.

А= Еk₂ – Ek₁ (2)

Приравнивая правые части выражений  (1) и (2) видно, что изменение кинетической энергии тел в замкнутой системе равно по абсолютному значению изменения потенциальной энергии системы, взятого с противоположным знаком

Еk₂ – Ek₁=-(Еp₂ – Ep₁) Þ Ek₁+Ep₁=Ek₂+Ep₂  (3)

Из последнего равенства следует, что сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной. Это утверждение называется закон сохранения энергии

 Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией:  Е=E_k+E_p

В данном случае закон сохранения энергии имеет следующее выражение: полная механическая энергия замкнутой консервативной системы тел, сохраняется ( не изменяется с течением времени).

Из закона сохранения механической энергии ясно, то в процессе движения и взаимодействии тел системы происходит превращения одного вида механической энергии в другой вид механической энергии,  при этом одна из энергий увеличивается, а другая уменьшается.

 IV. Закрепление изученного материала

Учащимся предлагается решение 3 задач.

Задача № 1

Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 м/с. На какую высоту поднимется тело? Трением о воздух пренебречь. (g=10 м/с²)

Дано: V1=15 м/с V2=0 h1=0	Решение: По закону сохранения механической энергии имеем: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2  Þ С учетом данных:  Þ ;  Подставляя численные выражение получим, что h2=11,25 м.                        Ответ: h2=11,25 м.
h2-?

Задача № 2

Тело массой 200 г свободно падает с высоты 12 м. Определите кинетическую и потенциальную энергию тела на высоте 4 м. (g=10 м/с²)

Дано: V1=0 h1=12 м h2=4 м m=200 г=0,2 кг	Решение: По закону сохранения механической энергии имеем: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2;   Ek1= =0 Ep1=mgh1=24 Дж; Ep2= mgh2=8 Дж; Þ Ek2= Ep1 - Ep2=16 Дж                        Ответ: Ek2=16 Дж, Ep2.=8 Дж
Ek2, Ep2-?

Задача № 3

К концу сжатия детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 20 Н. С какой скоростью из пистолета будет вылетать шарик массой 20 г?

Дано: х1=3см=0,03 м х2=0 V1=0 m=20г=0,02 кг	Решение: По закону сохранения механической энергии имеем: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2  Þ С учетом данных:  Þ ; По закону Гука имеем: F=kx1 Þ ;  Подставляя численные выражение получим, что V2=5,5 м/с.                        Ответ: V2=5,5 м/с.
V2-?

V. Рефлексия урока

VI. Домашнее задание: § 30, упр. 25 (1,3)

Используемая литература

1.     Рымкевич А.П. Задачник 10-11 кл.: Пособие для общеобразоват. учеб. учреждений.- 5-е изд. стереотип.- М: Дрофа, 2006.-208 с.: ил.

2.     Тихомирова С.А. Физика. 10 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений (базовый уровень)/ С.А. Тихомирова, Б.М. Яворский. – 3-е изд., стереотип. -  М.: Мнемозина, 2010.- 272 с.: ил.

3.     Тихомирова С.А. Физика. 10 класс. Рабочая тетрадь: учеб. пособие для общеобразоват. учреждений / С.А. Тихомирова. – 3-е изд., стереотип. -  М.: Мнемозина, 2011.- 192 с.: ил.

4.     Программы и тематическое планирование. Физика. 10-11 кл. (базовый уровень / авт.-сост. С.А. Тихомирова.  – М.: Мнемозина, 2008. – 39 с.

5.     Физика. Большой справочник для школьников и поступающих в вузы / Ю.И. Дик, В.А. Ильин, Д.А. Исаев и др. – 3-е изд. стереотип. М.: Дрофа, 2008. – 735 с.: ил.

• 1 слайд

  Проверочный тест по физике
  Работа. Мощность. Энергия.
  10 класс
  

• 2 слайд

  Вопрос 1.
  I Как называется единица работы в СИ?
  II Как называется единица мощности в СИ?
  а) Джоуль
  в) Ватт
  

• 3 слайд

  
  
  Вопрос 2.
  I Какое выражение определяет потенциальную энергию пружины?
  II Какое выражение определяет кинетическую энергию тела?
  б) mgh
  а) mv²
  2
  б) mgh
  в) kx²
  2
  в) kx²
  2
  а) mv²
  2
  

• 4 слайд

  Вопрос 3.
  I На какой высоте от поверхности Земли тело массой 3 кг имеет потенциальную энергию 60 Дж? (g=10 м/с²)
  II Какую скорость имеет тело массой 2 кг и кинетическую энергию 25 Дж?
  а) 2м
  б) 5 м/с
  а) 25 м/с
  в) 10 м/с
  

• 5 слайд

  Вопрос 4.
  I Как изменится кинетическая энергия тела при увеличении его скорости в 3 раза?
  II Как изменится потенциальная энергия тела при увеличении его массы в 3 раза?
  б) увеличится в 9 раз
  в) увеличится в 3 раза
  

• 6 слайд

  Вопрос 5.
  I Работа A=F·s·cosα равна нулю, если угол, образованный векторами F и s
  II Работа A=F·s·cosα меньше нуля, если угол, образованный векторами F и s
  
  a) 0° ≤ α≤90°
  б) 90°<α≤180°
  в) α = 90°
  a) 0° ≤ α≤90°
  б) 90°<α≤180°
  в) α = 90°
  

• 7 слайд

  Вопрос 6.
  I Автомобиль движется с постоянной скоростью 72 км/ч. Сила тяги автомобиля 1,5 кН. Чему равна мощность двигателя?
  II Насос за 1,5 минуты совершил работу 9 кДж. Чему равна мощность насоса?
  б) 30 кВт
  а) 0,1 кВт
  а) 3 кВт
  в) 108 кВт
  б) 100 кВт
  в) 6 кВт
  

• 8 слайд

  Вопрос 7
  I Работа всех сил, действующих на тело, при изменении скорости от
  v0 до v равна
  II Работа силы тяжести при движении тела из точки c потенциальной
  энергией mqh1 в точку с потенциальной энергией mqh2 равна
  
  
  а) mv² _ mv0²
  2 2
  б) m (v - v0)
  в) v² - v0²
  2
  а) Aтяж= mgh1 - mgh2
  б) Aтяж= mgh2 - mgh1
  в) Aтяж= mgh1
  

Тест по теме «Работа. Мощность. Энергия» 10 класс

Фамилия, имя________________________

Номер вопроса	1	2	3	4	5	6	7
Вариант ответа

Вариант 1

1. Как называется единица работы в СИ?

А	Б	В
Джоуль	Ньютон	Ватт

2. Какое выражение определяет потенциальную энергию пружины?

А	Б	В
mv² 2	mqh	kx² 2

3. На какой высоте от поверхности Земли тело массой 3 кг имеет потенциальную энергию 60 Дж? (g=10 м/с²)

А	Б	В
2 м	3 м	6 м

4. Как изменится кинетическая энергия тела  при увеличении его скорости в 3 раза?

А	Б	В
Не изменится	Увеличится в 9 раз	Увеличится в 3 раза

5. Работа A=F·s·cosα равна нулю, если угол, образованный векторами  F и s..

А	Б	В
0° ≤ α≤90°	90°<α≤180°	α = 90°

6. Автомобиль движется с постоянной скоростью 72 км/ч. Сила тяги автомобиля 1,5  кН. Чему равна мощность двигателя?

А	Б	В
3 кВт	30 кВт	108 кВт

7. Работа всех сил, действующих на тело, при изменении скорости от v₀ до v равна

А	Б	В
mv² _ mv0² 2         2	m (v - v0)	v² - v0² 2

Тест по теме «Работа. Мощность. Энергия» 10 класс

Фамилия, имя________________________

Номер вопроса	1	2	3	4	5	6	7
Вариант ответа

Вариант 2

1. Как называется единица мощности в СИ?

А	Б	В
Джоуль	Ньютон	Ватт

2. Какое выражение определяет кинетическую энергию тела?

А	Б	В
mv² 2	mqh	kx² 2

3. Какую скорость имеет тело массой 2 кг и кинетическую энергию 25 Дж?

А	Б	В
25 м/с	5 м/с	10 м/с

4. Как изменится потенциальная  энергия тела  при увеличении его массы в 3 раза?

А	Б	В
Не изменится	Увеличится в 9 раз	Увеличится в 3 раза

5. Работа A=F·s·cosα меньше нуля, если угол, образованный векторами  F и s…

А	Б	В
0° ≤ α≤90°	90°<α≤180°	α = 90°

6. Насос за 1,5 минуты совершил работу 9 кДж. Чему равна мощность насоса?

А	Б	В
0,1 кВт	100 кВт	6 кВт

7. Работа силы тяжести при  движении тела из точки c  потенциальной  энергией

      mqh₁    в  точку  2  с  потенциальной энергией  mqh₂  равна

А	Б	В
Aтяж= mgh1  - mgh2	Aтяж= mgh2  - mqh1	Aтяж= mgh1

Задача № 1

Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 м/с. На какую высоту поднимется тело? Трением о воздух пренебречь. (g=10 м/с²)

Задача № 2

Тело массой 200 г свободно падает с высоты 12 м. Определите кинетическую и потенциальную энергию тела на высоте 4 м. (g=10 м/с²)

Задача № 3

К концу сжатия детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 20 Н. С какой скоростью из пистолета будет вылетать шарик массой 20 г?

 

Задача № 1

Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 м/с. На какую высоту поднимется тело? Трением о воздух пренебречь. (g=10 м/с²)

Задача № 2

Тело массой 200 г свободно падает с высоты 12 м. Определите кинетическую и потенциальную энергию тела на высоте 4 м. (g=10 м/с²)

Задача № 3

К концу сжатия детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 20 Н. С какой скоростью из пистолета будет вылетать шарик массой 20 г?

 

Задача № 1

Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 м/с. На какую высоту поднимется тело? Трением о воздух пренебречь. (g=10 м/с²)

Задача № 2

Тело массой 200 г свободно падает с высоты 12 м. Определите кинетическую и потенциальную энергию тела на высоте 4 м. (g=10 м/с²)

Задача № 3

К концу сжатия детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 20 Н. С какой скоростью из пистолета будет вылетать шарик массой 20 г?

МОУ «Майская гимназия Белгородского района Белгородской области»

Программа

проведения районного методического объединения

учителей физики

Тема: «Использование мультимедийных  технологий на уроках физики».

Дата проведения: 20.12.2012 года

Время проведения: 10.00 – 13.00

Место проведения: МОУ «Майская гимназия»

Форма проведения: открытие уроки; круглый стол.

Цель: повышение профессионального мастерства учителей физики через участие в заседании районного методического объединения, создание условий для непрерывного повышения квалификации учителей физики, содействие распространению опыта передовых педагогов.

Задачи:

•   обеспечить удовлетворение образовательных и информационных потребностей педагогов, осуществляющих образовательный процесс в школе, 

•   познакомиться с опытом работы учителей МОУ «Майская гимназия» Острась С.Н., МОУ «Стрелецкая СОШ» Базуевой В.Д., МОУ «Бессоновская СОШ» Рудычевой Л.М.

	Время	Наименование мероприятий		Ответственный
1.	9.40-10.00	Заезд и регистрация участников методического объединения		Карамышева С.Н., руководитель районного методического объединения
2	10.00-10.15	Открытие работы методического объединения		Ананьева Ю.В., начальник методического отдела
	Практическая часть
3	10.15-10.55		Урок в 10 классе по теме «Закон сохранения механической энергии»	Острась С.Н., учитель физики МОУ «Майская гимназия»
4	11.00-11.25		Анализ урока	Карамышева С.Н., руководитель районного методического объединения
5	11.25-11.45		Мастер-класс «Мотивы и мотивация учебной деятельности, приёмы их формирования  и повышения на уроках изучения  нового материала, решения задач»	Базуева В.Д., учитель физики МОУ «Стрелецкая СОШ»
	Теоретическая часть
6	11.45-12.00		Мультимедийные технологии в преподавании физики	Рудычева Л.М.,  учитель физики МОУ «Бессоновская СОШ»
7	12.05-12.25		Итоги муниципального этапа всероссийской олимпиады школьников  по физике и астрономии	Ананьева Ю.В., начальник методического отдела Карамышева С.Н., руководитель РМО учителей физики Белгородского района
8	12.25-12.45		О проекте федеральных перечней учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию, на 2013/2014 учебный год	Ананьева Ю.В., начальник методического отдела
9	12.45-13.00		Подведение итогов. Отъезд	Карамышева С.Н., руководитель РМО учителей физики Белгородского района