Урок по теме "Закон сохранения полной механической энергии"

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

ЦЕЛИ УРОКА:

Образовательная:

• Добиться  усвоения учащимися понимания универсальности закона сохранения энергии на примере механических;

·         Добиться четкого усвоения алгоритма решения задач на использование закона сохранения энергии;

Развивающая:

·         Познакомить с краткими историческими сведениями изучения закона сохранения энергии;

·         Показать универсальность закона сохранения энергии;

·         Продолжить формирование навыков применения полученных знаний при решении задач.

Воспитательная:

·         Поддержание  формирование познавательного интереса к предмету «физика»;

Ход урока.

I. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята и уважаемые коллеги. Я хочу пожелать вам успехов и плодотворной работы на сегодняшнем уроке.

Посмотрите, пожалуйста на экран. На нем вы видите отрывок из сказки. Давайте прочитаем его, и попробуем определить тему сегодняшнего занятия.

 Жил в одном далеком царстве,
В тридесятом государстве,
Посреди семи морей
Царь по имени Балдей.
Власть дана была ему
По наследству, не уму.
Раз собрал мастеровых,
Дел машинных, паровых,
Пред собою усадил
И сурово заявил:
«Сотворите колесницу,
Буду я катать царицу,
Чтоб катилась сколько хошь
Через горы, через рожь,
Чтоб никак не тормозила,
А катилась, лишь толкнешь».

Тут сказал один мудрец:
«Ты прости уж нас, отец,
Но ведь ты отстал от моды!
Есть такой закон природы:
На земле ничто не вечно,
И энергия, конечно.
Вся энергия в природе
В вид из вида переходит.
Совершает превращенья,
Оставаясь, без сомненья,
Постоянной. Все же с тем
Это помнить надо всем.
И работы совершенье
Есть энергий превращенья.
Двигатель не будет вечным,
Коль энергия конечна.»
Вопрос. – Как вы думаете, смогут ли мастера изготовить такую колесницу?

Ответ.- Нет, потому что ...

Вопрос.-  Предположите, какова будет тема нашего занятия?

Ответ. - Закон сохранения энергии

Учитель. – Данную тему мы с вами уже изучали в предыдущих классах. А сегодня на занятии мы будем тренироваться в решении задач на данную тему.

Целью нашего сегодняшнего урока является научиться применять закон сохранения энергии для решения практических задач. В это нам поможет алгоритм решения подобных задач (Слайд 2).

II. Актуализация знаний.

Давайте вспомним что мы знаем по этой теме используя прием инсерт

(Приложение №1)

1.     Что такое энергия? (Энергия это скалярная физическая величина, характеризующая способность тел совершать работу)

2.     Какой буквой обозначается энергия?

3.     Какие виды энергии вы знаете? (Потенциальная и кинетическая)

4.     Какая энергия называется кинетической? От чего зависит эта энергия? Кинетической энергией называется энергия любого движущегося тела. Она зависит от массы данного тела и от квадрата скорости его движения ().

5.     Какая энергия называется потенциальной? (Потенциальная энергия определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Она зависит от массы тела и высоты, на которую поднято это тело относительно другого (.

6.     Назовите единицы измерения энергии (Джоуль, калория)

7.     Сформулируйте Закон сохранения энергии (Полная механическая энергия замкнутой системы, в которой действуют только консервативные силы, сохраняется постоянной во времени)

8.     Какая система называется замкнутой?

III. Учитель. – Целью нашего сегодняшнего урока является научиться применять закон сохранения энергии для решения практических задач ЕГЭ. В это нам поможет алгоритм решения подобных задач .

Закон сохранения энергии.

Алгоритм решения задач на закон сохранения энергии:

1.     Записать краткое условие задачи.

2.     Перевести единицы измерения в систему СИ.

3.     Выбрать систему отсчёта.

4.     Определить начальное и конечное положения тел, а так же, если необходимо, то промежуточные положения, о которых идёт речь в задаче.

5.     Выбрать нулевой уровень потенциальной энергии.

6.     Если на тела действуют только потенциальные силы, записать закон сохранения механической энергии:    Е₁= Е_2.  Если в системе тел действуют также и непотенциальные силы, то закон сохранения энергии записать в следующем виде: 

7.      ΔЕ = Е₂ - Е₁ = А ,   где А - работа непотенциальных сил.

8.     Выразить неизвестное.

9.     Произвести расчёт численного значения и  единиц измерения.

10. Оценить полученный результат

Учитель. – Мы переходим к практической части. Посмотрите на экран. Прочитайте условие задачи

№1 Тело массой 1 кг, брошенное вертикально вверх с поверхности Земли, достигло максимальной высоты 20 м. Какой кинетической энергией обладало тело тотчас после броска? (Ответ дайте в джоулях.) Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

№2 Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. Какова его кинетическая энергия в момент перед ударом о землю, если потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 4 Дж? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

№3 Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки имели скорость 5м/c, а у подножия горки она равнялась 15 м/c/. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова высота горки? (Ответ дайте в метрах.) Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

№4 Задание 3 № 3582

Небольшое тело массой 0,2 кг бросили вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии  тела от времени  в течение полета. Чему равна максимальная скорость тела в первые четыре секунды полёта? Ответ выразите в м/с.

Задание 5 № 6587

На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени. Выберите два верных утверждения, описывающих движение в соответствии с данным графиком.

1) В процессе наблюдения кинетическая энергия тела все время увеличивалась.

2) В конце наблюдения кинетическая энергия тела становится равной нулю.

3) Тело брошено под углом к горизонту с балкона и упало на землю.

4) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности земли и упало обратно на землю.

5) Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на землю.

IV. Решение задач части С. Задание № 29

А теперь давайте попробуем разобраться в решении задач из части С (задание 29, С2). 

Порубов Данил

Задание 29 № 2943

При выполнении трюка «Летающий велосипедист» гонщик движется по трамплину под действием силы тяжести, начиная движение из состояния покоя с высоты Н (см. рисунок).

 

На краю трамплина скорость гонщика направлена под углом  к горизонту. Пролетев по воздуху, гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина. Какова высота полета h на этом трамплине? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

Бикмеев Тимур

 Задание 29 № 2941

Снаряд массой 4 кг, летящий со скоростью 400 м/с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая — в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличилась на величину  Скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда, равна 900 м/с. Найдите

Мингазов Руслан

На гладкой горизонтальной поверхности стола покоится горка с двумя вершинами, высоты которых h и 4h  (см. рисунок). На правой вершине горки находится шайба. Масса горки в 8 раз больше массы шайбы. От незначительного толчка шайба и горка приходят в движение, причём шайба движется влево, не отрываясь от гладкой поверхности горки, а поступательно движущаяся горка не отрывается от стола. Найдите скорость шайбы на левой вершине горки.

V. Рефлексия.

Было ли полезно наше сегодняшнее занятие?