Разработка урока Закон сохранения механической энергии (9 класс)

№23 23.11.15

Тема урока: «Закон сохранения механической энергии»

Цель урока: Раскрытие учащимися, в ходе урока, смысла закона сохранения энергии, приобретение умения описывать преобразования энергии при движении тел.

Задачи: - создать условия для формирования умений, обеспечивающих самостоятельное успешное применение закона сохранения механической энергии к решению задач на преобразование энергии придвижении тел;

- способствовать развитию умений самостоятельно выделять главное, обобщать и систематизировать имеющиеся знания; развивать умение грамотно выражать свои мысли, строить логически выдержанный рассказ;

- продолжать работать над совершенствованием качеств, отражающих отношение к другому человеку: дисциплинированность, вежливость, взаимопомощь; умение доводить начатое до конца; повысить познавательный интерес.

Вид урока: изучение новой темы

Тип урока: комплексное применение знаний и умений.

Оборудование: мультимедийный проектор, презентация «ЗСЭ», экран, ноутбук, штатив с муфтой и кольцом, шарик, шарик подвешенный на нити, брусок, наклонная поверхность, мячик.

«Опыт - вот учитель жизни вечной»

(Иоганн Гете)

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Повторение, проверка домашнего задания (6 мин).

Цель: выяснить степень усвоения заданного на дом материала, определение типичных недостатков в знаниях и их причины, ликвидацию обнаруженных недочетов (2 варианта)

Обозначение физических величин

Название

Единица измерения СИ

Формулы

А

Энергия

-

F_тяж

H

Сила упругости

= - k x

Сила трения

F = …mg

Е_р

Потенциальная энергия тела поднятого над Землей

Дж

Е_р=…

Потенциальная энергия упруго

деформированного

тела

….= k x²/2

Е_к

…=mv²/2

Обозначение физических величин

Название

Единица измерения СИ

Формулы

А

Энергия

-

F_тяж

H

Сила упругости

= - k x

Сила трения

F = …mg

Е_р

Потенциальная энергия тела поднятого над Землей

Дж

Е_р=…

Потенциальная энергия упруго

деформированного

тела

….= k x²/2

Е_к

…=mv²/2

Взаимопроверка: Слайд 1

III. Подготовка к восприятию нового.

1 опыт. Движение шарика по наклонной плоскости. В ходе опыта изменяем высоту скатывания шарика, замечаем расстояние, на которое сдвигается брусок, лежащий на горизонтальной плоскости. (Учащиеся объясняют результаты опыта. Делают вывод).

2. Опыт с нитяным маятником. Маятник в начале висит неподвижно. Отмечаем это положение как нулевой уровень потенциальной энергии. Отклоняем маятник на некоторый угол и замечаем, что маятник проходит нулевой уровень и отклоняется в противоположное направление. Что произошло? Почему колебания прекращаются? (Учащиеся объясняют результаты опыта. Делают вывод).

Пока учащиеся делают опыт, подвожу итоги работ учащихся по карточкам.

Учащиеся сообщают результаты опыта, объясняют, что

1. чем с большей высоты скатывается шарик, тем большую скорость он приобретает и тем большую работу он может совершить, передвигая брусок.

2. Чем на больший угол отклоняем маятник из нулевого положения, тем большую скорость будет иметь маятник, проходя его. Обобщаем, систематизируем, переходим к понятию закон сохранения энергии.

IV.Изучение нового материала.

Из всех поставленных экспериментов какой вывод можно сделать?

(Энергия не исчезает и не появляется вновь Она только переходит от одного тела к другому или из одного вида в другой).

Откроем тетради и запишем число и тему урока «Закон сохранения механической энергии» Слайд 2

Итак, цель урока: (Формулируют сначала учащиеся, затем обобщаем, приходим к цели урока).

Наша следующая задача: написать формулу закона с/э, используя движение шарика, падающего вниз с высоты h, т.е. математически выразим закон сохранения энергии

Вопрос.

1)За счёт действия какой силы происходит движение шарика вниз? Каков чертеж? Слайд 3

1) Ответ. За счёт действия силы тяжести

2).Чему равна работа силы тяжести? Можно это выразить математически?

2) Работа силы тяжести равна убыли потенциальной энергии.

A=-(Ep2 - Ep1) (1)

3)Что можно сказать о скорости шарика при мере приближения к полу?

3)Скорость шарика возрастает

4)Значит ли это, что с другой стороны работа силы тяжести равна изменению кинетической энергии тела? Если да, то вырази это математически?

4)Да.

A=Ek2-Ek1 (2)

5)Насколько убывает потенциальная энергия и насколько увеличивается кинетическая?

5)Можно предположить, что одинаково, учитывая, что работу одной и той же силы мы выразили в одном случае через убыль потенциальной энергии, а другом через увеличение кинетической.

Следовательно (1) =(2)

-(Ep2 - Ep1) =Ek2-Ek1

6.Преобразуй, полученное выражение так, чтобы в левой части выражения стали потенциальная и кинетическая энергии на начало движения, а в правой на момент удара о землю. 6)Ответ.

Ek1 +Ep1 =Ek2+Ep2

Ты получил(а) очень важное математическое соотношение, которое носит название математическая запись закона сохранения энергии. Слайд 4

Слайд 6

Законы не открываются сами по себе, их открывают люди. Вот о таких людях мы и поговорим. Немного истории. Слайд 7

Закон сохранения энергии был открыт экспериментальным путем независимо друг от друга тремя учеными: Робертом Майером (немецкий физик и врач), Джеймсом Прескоттом Джоулем (английский физик) и Германом Гельмгольцем (немецкий ученый). Почти за сто лет к открытию этого закона очень близко подошел выдающийся русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов.

Вводим, повторения понятие КПД применительно к механической энергии. Слайд 8

Отношение полезной работы к затраченной взятое в процентах и называется коэффициентом полезного действия - КПД.

V.Закрепление.

Рассмотрим несколько типов задач:

1. Задания ОГЭ. Слайд 9-10

Мужчина достает воду из колодца глубиной 10 м. Масса ведра 1,5 кг, масса воды в ведре 10 кг. Какую работу совершает мужчина?

2. Тело, брошенное вертикально вверх с поверхности земли, достигает наивысшей точки и падает на землю. Если сопротивление воздуха не учитывать, то полная механическая энергия тела

1. одинакова в любые моменты движения тела

2. максимальна в момент начала движения

3. максимальна в момент достижения наивысшей точки

4. максимальна в момент падения на землю

3. Найти полную механическую энергию тела массой 100г, которое на высоте 4м имело скорость 36 км/ч. Слайд 11

4. Экспериментальная задача. Слайд 12

Сколько надо съесть каши, чтобы восстановить энергию, затраченную при подъеме на 9 этаж?

Какую задачу мы ставили перед собой на уроке?

Работа, совершенная при подъеме на 9 этаж:

100 г - 320 ккал; 1ккал - 1360к Дж-рис 100 г - 310 ккал; 1ккал - 1300к Дж-рис
(информация с упаковки каши
А = mgh А = 70 • 9,8 • 20 Дж
А = 13720 Дж=13,7 кДж

Ответ примерно 1 г каши.

VI. Итоги урока.

-Итак, какая цель стояла перед нами?

- Мы выполнили ее?

- Как именно мы ее выполнили?

- Сможете ли вы самостоятельно применить схему применения закона сохранения энергии при решении задач?

- Что вы можете предложить для более прочного усвоения этой темы?

Самооценка и оценка работы класса и отдельных учащихся. Аргументация выставленных отметок, замечания по уроку, предложения о возможных изменениях на последующих уроках.

VII. Домашнее задание: Подготовить сообщения о деятельности ученых в области изучения законов сохранения энергий (слайд7). П. 23, c96, ПТ№179, идив. задача.

Притча.

В старинном городе жил Мастер, окруженный учениками. Самый способный из них однажды задумался: «А есть ли вопрос, на который наш Мастер не смог бы ответить?».

Он пошел на цветущий луг, поймал самую красивую бабочку и спрятал ее между ладонями. Бабочка цеплялась за его руки, и ученику было щекотно. Улыбаясь, он подошел к Мастеру и спросил: - Скажите, какая бабочка у меня в руках, живая или мертвая? Он крепко держал бабочку в сомкнутых ладонях и готов был в любое мгновение раскрыть или сжать их ради своей истины. Не глядя на ученика, Мастер ответил: - Все в твоих руках.

Сейчас перед каждым из Вас на столе сидит самая маленькая и самая красивая бабочка. Возьмите ее. Она Ваша... Она в Ваших руках… Всѐ в Ваших руках... Ведь Вы сами строите свою жизнь и все, что в ней случается. Ваша успешность будет во многом зависеть, от тех знаний, которые Вы получите. А знания - это великая сила. Все наши открытия в наших руках.

3