Урок физики 9 кл по теме Решение задач на применение закона сохранения энергии

9 кл

Тема: решение задач на применение закона сохранения энергии

Цель урока:осмысление практической значимости, пользы приобретенных знаний и умений по теме «Закон сохранения энергии в механике».

Задачи урока:

образовательные: сформировать умение применять полученные знания по теме в новых ситуациях;

развивающие: создать условия для развития исследовательских и творческих навыков, умений сопоставлять различные точки зрения, выделять главное, делать выводы;

воспитательные: воспитание настойчивости и целеустремленности в овладении знаниями; создать условия для повышения интереса к углублению и расширению знаний.

Тип урока: применение знаний.

Форма организации: фронтальная, парная, групповая, индивидуальная.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска.

Программное обеспечение: презентация по теме, выполненная на основе программы MSPowerPoint, видеоресурсы ЦОР».

Приборы для эксперимента: штатив, линейка, теннисный мячик,

План урока

1.Организационный момент.

2.Мотивация и целеполагание.

3.Актуализация знаний.

4.Применение знаний и умений: решение качественных, количественных и экспериментальных задач, мысленный эксперимент, компьютерное моделирование.

5.Выполнение тестового задания.

6.Подведение итогов урока и рефлексия.

7.Информация о домашнем задании.

Ход урока

Мотивация

Учитель. Посмотрите внимательно на этот фрагмент

Вопрос: Почему нужно прыгать на согнутые ноги, а не на прямые, и как бы «пружинить» в момент приземления? Какие физические законы нужно применить для объяснения этой ситуации?

Подсказка: На слайде приведено высказывание немецкого ученого Германа Гельмгольца: «Энергия не исчезает и не создаётся вновь, но энергия одного вида переходит в эквивалентное количество энергии другого вида». О каком законе идет речь?

Актуализация знаний

Вопросы

Ответы

1.Определение закона сохранения и превращения энергии

В замкнутой системе, в которой действуют консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется.

2.Математическая запись закона

Е_п + Е_к = const или (Е= const).

При решении задач: Е₂-Е₁=0

Е₁ и Е₂ полная механическая энергия в начальной и конечной точках.

Полная механическая энергия: Е = Е_п +Е_к

3.Если в системе действуют не консервативные силы (силы трения).

Механическая энергия убывает, ее изменение равно работе сил трении:

Е₂ - Е₁ = А_тр

В результате действия трения поверхности тел нагреваются. Механическая энергия превращается в теплоту: Q = - А _тр

Демонстрация опыта «связанные маятники»

Это один из способов, как можно отнять энергию и потенциальную и кинетическую от одного маятника и отдать другому, а затем вернуть первому и так много раз. Движение маятников - это пример взаимного превращения потенциальной энергии в кинетическую энергию. Можно почти видеть движение энергии от одной части системы в другую. Здесь очевидно выполнение закона сохранения энергии.

Применение знаний и умений: решение качественных, количественных и экспериментальных задач

Экспериментальная задача (слайд № 8).

1.На сколько процентов уменьшится энергия свободно падающего упругого теннисного мячика, при одном соударении с поверхностью стола. Оборудование: штатив с лапкой, линейка, теннисный мячик.

2. Определить максимальную скорость груза на пружине

Оборудование: штатив с лапкой, линейка, груз массой 100г, пружина неизвестной жесткости.

Учащиеся работают в группах. Решают задачу, применяя закон сохранения энергии, получают физическую формулу, проводят эксперимент, делают необходимые измерения и представляют результат в числовом виде. По результатам опыта потери энергии составили около 25%. Делая вывод, учащиеся отвечают на вопросы: Можно ли сказать, что эта часть энергии исчезла? Значит ли это, что закон сохранения энергии нарушается?

(Ответ: полная механическая энергия уменьшается и её 25% переходит в теплоту, но всеобщий закон сохранения механической энергии выполняется всегда).

Работа в парах

Решение задач:

С помощью интерактивной доски можно проверить ответы и решение задач.

1) Работа в группах. (Ученики получают карточки с соответствующими заданиями).

1) Скорость тела возросла в 3 раза. Во сколько раз изменилась кинетическая энергия?

А. увеличилась в 3раза Б. уменьшилась в 3 раза

В. увеличилась в 9 раз Г. уменьшится в 9 раз

Ответ: В

2 Тело свободно падает на Землю. Как изменяется в процессе падения кинетическая и потенциальная энергия?

А. Кинетическая и потенциальная энергия уменьшаются

Б. Кинетическая энергия уменьшается, потенциальная энергия увеличивается

В. Потенциальная энергия уменьшается, кинетическая энергия увеличивается

Г. Кинетическая энергия уменьшается, потенциальная энергия увеличивается

Ответ: В

3 . Камень брошен вертикально вверх. В момент броска он имел кинетическую энергию 30 Дж. Какую потенциальную энергию будет иметь камень в верхней точке траектории полёта?

А. 0 Дж Б. 15 Дж В. 30 Дж Г. 300Дж

Ответ: В

4. На высоте 5 м тело обладает полной энергией 50 ДЖ. Чему равна полная энергия тела на высоте 3 м?

А.30 ДЖ Б. 40 Дж В. 50 Дж Г. 0 Дж

5. Сжатая , связанная нитью ,пружина на которой лежит шарик обладает потенциальной энергией упругой деформации 10 Дж. После того, как пережгли нить, шарик поднялся на некоторую высоту. Какова кинетическая энергия шарика на этой высоте?

А. 0 ДЖ Б.10 Дж В. 20ДЖ

Демонстрация Маятник Максвелла

Дополнительные задачи

1.Камень, брошенный с поверхности земли со скоростью 10 м/c, в верхней точке траектории имел кинетическую энергию 5 Дж. Определите массу камня.

2. Тело массой 1 кг находится на высоте 2 м от поверхности земли. На какой высоте следует расположить тело массой 0,5 кг, чтобы оно имело такую же потенциальную энергию?

3. Найдите потенциальную и кинетическую энергии тела массой 3 кг, падающего свободно с высоты 5 м, на расстоянии 2 м от поверхности земли.

Объяснение вопроса мотивации. Почему нужно прыгать на согнутые ноги, а не на прямые, и как бы «пружинить» в момент приземления? Какие физические законы нужно применить для объяснения этой ситуации?

(Закон сохранения энергии. Увеличивается путь торможения, уменьшается сила удара. Это убережет нас от травматизма. Аналогично: не ходите зимой по гололёду на прямых ногах, ходите на ногах чуть при согнутых, как бы «пружиня»).

Итог :На уроке мы применяли закон сохранения энергия к решению расчетных и экспериментальных задач

Д/З Решить А9 и А10 стр 92 Сообщение "Вечный двигатель",