- Преподавателю
- Физика
- Конспект урока по физике на тему Закон сохранения энергии в механике. (10 класс)
Конспект урока по физике на тему Закон сохранения энергии в механике. (10 класс)
Раздел | Физика |
Класс | 10 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Ляляскина Л.Б. |
Дата | 29.12.2015 |
Формат | docx |
Изображения | Есть |
10 класс
Тема: Закон сохранения энергии в механике.
Цель: обучающая: формирование представлений о сохранении и взаимном превращении потенциальной и кинетической энергий в механических процессах, о работе силы трения, формирование знаний о законе сохранения энергии в механике как частном случае закона сохранения и превращения энергии; развивающая: формирование умений обобщать и систематизировать результаты наблюдений; воспитательная: воспитывать культуру общения, коммуникативные качества.
Оборудование: шарик на нити, брусок, прикрепленный к пружине, компьютер, мультимедийный проектор, экран.
Ход урока
-
Организационный момент.
-
Проверка домашнего задания. Разбор задач, вызвавших затруднения.
-
Актуализация опорных знаний.
-
Что показывает энергия тела?
-
Как определить изменение потенциальной энергии? Кинетической энергии?
-
Какую систему тел называют замкнутой?
-
Как определить потенциальную энергию упруго деформированной пружины? Тела поднятого над поверхностью Земли?
-
Какие силы называют консервативными?
-
Изучение нового материала. (Фронтальная беседа.)
Обратимся к системе тел: Земля и тело, поднятое над Землей, земной шар и камень. Камень падает под действием силы тяжести. Силу сопротивления воздуха не учитываем.
Изменение кинетической энергии камня равно работе сил тяжести: .
Изменение потенциальной энергии равно работе сил тяжести, взятой с обратным знаком:
Работа силы тяжести, действующей со стороны камня на земной шар, практически равна нулю. Из-за большой массы земного шара его перемещением и изменением скорости можно пренебречь. Из формул следует, что
Равенство означает, что увеличение кинетической энергии системы равно убыли ее потенциальной энергии (или наоборот). Отсюда следует, что
,
или
.
Изменение суммы кинетической и потенциальной энергий системы равно нулю.
Полная механическая энергия Е равна сумме кинетической и потенциальной энергий тел, входящих в систему:
Так как изменение полной энергии системы в рассматриваемом случае согласно уравнению равно нулю, то энергия остается постоянной:
Закон сохранения механической энергии. В изолированной системе, в которой действуют только силы тяготения и силы упругости, механическая энергия сохраняется.
Закон сохранения механической энергии является частным случаем общего закона сохранения энергии.
Общий закон сохранения энергии. Энергия не создается и не уничтожается, а только превращается из одной формы в другую.
Учитывая, что в рассматриваемом конкретном случае и , закон сохранения механической энергии можно записать так:
или
Просмотр анимации «Закон сохранения механической энергии». Источник ЕК ЦОР.
На примере колебаний маятника рассматриваем, объясняем превращение потенциальной энергии в кинетическую.
Рассмотрев движение бруска, прикрепленного к пружине получим, что и для
системы, состоящей из тела массой m горизонтально расположенной пружины, закон сохранения имеет вид:
Если, кроме сил тяготения и упругости, между телами системы действует сила трения скольжения, механическая энергия уменьшается. В результате действия силы трения скольжения тела нагреваются, т. е. механическая энергия частично переходит во внутреннюю энергию.
Видеоролик-анимация «Преобразование энергии при свободном падении в воздухе».
-
Закрепление.
Экспериментальное задание. (коллективно-групповая работа) Определите мгновенную скорость движения шарика, подвешенного на нити, при прохождении им положения равновесия.
Решение задач в группах.
-
Тело, брошенное под углом к горизонту, побывало на высоте 20 м дважды. Можно ли утверждать, что скорость тела, была при этом одной и той же? А модуль скорости? Считайте, что сопротивлением воздуха можно пренебречь.
-
Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте кинетическая энергия камня равна его потенциальной?
-
Тело свободно падает с высоты 15 м над землей. Какую скорость оно будет иметь в тот момент, когда его кинетическая равна потенциальной?
-
Пуля массой 10 г влетает в доску толщиной 5 см со скорость 800 м/с и вылетает из неё со скоростью 100 м/с. Какова сила сопротивления, действующая на пулю внутри доски? (Ответ:63 кН)
Обсуждение и защита результатов.
-
Рефлексия.
-
В чем заключается закон сохранения энергии?
-
Какую задачу, представленную на уроке, вы считаете наиболее интересной?
-
Какую задачу вы считаете слишком сложной?
-
Что запомнилось из урока?
-
Домашнее задание. Выучить параграф 45 учебника, решить задачи А1, А3, стр148.