"Закон сохранения механической энергии"
методическая разработка
Автор: Наштэйн Ирина Михайловна, учитель физики, МОУ СОШ с.Беклемишево, с.Беклемишево Читинский р. Забайкальский край
В раздел основное полное образование
Открытый урок в 10 классе на тему «Закон сохранения механической энергии».
УМК :
серия «Классический курс», Г. Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский «Физика 10» - учебник для общеобразовательных учреждений, базовый уровень, Москва «Просвещение», 2013г.
Цель урока:
при изучении темы учащиеся будут
знать
формулировку и математическую запись закона сохранения энергии,
понимать
физический смысл закона сохранения энергии,
научатся применять
математическую запись закона для решения задач.
Задачи урока:
создать условия для самостоятельного умения формулировать тему и цель урока учащимися; формировать умение решения задач с применением закона сохранения энергии; продолжать формировать у учащихся логическое мышление, умения анализировать, устанавливать связи между изученным материалом и новым; развивать умение готовить сообщения, выступать у доски;
продолжать развивать интерес к изучению предмета, желание пополнять свои знания.
Оборудование и программное обеспечение урока:
- интерактивная доска; - презентация в Power Point; - электронное приложение к учебнику «Физика 10, Г.Я. Мякишев».
Формы работы на уроке:
- индивидуальная; - фронтальная; - самостоятельная работа над тестами.
Тип урока:
комбинированный.
Метод урока:
проблемно-поисковый.
Подход к уроку:
системно-деятельностный.
Д/з к уроку:
по опорному конспекту и параграфам 43,45,46,49 заполнить таблицу, выучить ее: Механическая работа: определение, формула, единица измерения. Механическая энергия: определение, единицы измерения. Виды механической энергии, обозначение. Чем обусловлена энергия? Расчётная формула. Связь работы с изменением энергии. Решить задачу: камень массой 2кг брошен вертикально вверх, его начальная кинетическая энергия 400Дж. На какой высоте скорость камня будет равна 10м/с? Силами сопротивления пренебречь.
Ход урока.
Этапы урока, задачи. врем я Деятельность учителя. Использование ИД Деятельность учащихся.
1.Организационный
момент.
Обеспечить своевременное и организованное начало урока, организовать 1мин На доске запись «Тема. ……» Приветствие. Учитель: - Всем добрый день! Прошу садиться. Начнем работать. Почти на каждом уроке физики мы изучаем новую тему. Сегодняшний урок – не исключение. Вам нужно быть внимательными при подготовке к Приветствуют учителя. Слушают.
внимание учащихся. Стимулировать деятельность учащихся. изучению новой темы, чтобы
самостоятельно
определить тему урока и поставить перед собой
цель
изучения темы. Сначала повторим и проверим, какие у вас есть опорные знания.
2. Актуализация
опорных знаний
учащихся
,
проверка
домашнего задания.
Выявить, проанализировать имеющиеся знания, устранить пробелы, совершенствуя при этом ЗУН, стимулировать учащихся к участию в поиске полных и правильных ответов. 7мин Учитель: На прошлых уроках мы изучили физические понятия: механическая работа, механическая энергия, узнали виды энергии. Какая домашняя подготовка у тебя была к уроку? Учитель: Проверим заполнение таблицы (проверить наличие заполненной таблицы у каждого учащегося) . Вы заполняли таблицу в тетрадях, а ученица ___ приготовила ответы в форме презентации. Проверьте правильность своих ответов. Прошу ___ к доске. Если ваш ответ совпадает с правильным, поставьте +, если нет – исправляйте. Учитель: *Спасибо, за твою работу я ставлю тебе -…. Презентация ученицы (презентация прилагается слайды с 1-по 10). Вариант заполненной таблицы на экране (прилагается) Отвечают на вопрос: - Заполнить таблицу, выучить ее, решить задачу. Ученица читает правильные ответы с помощью презентации. Все проверяют, при необходимости исправляют.
Кто поставил все плюсы, оставьте себе «5». - Задачу решили? (задача заведомо дана такая, чтобы не решили.)
- А РЕШАЛИ???
- Как вы думаете, почему вы не смогли решить задачу? - Посмотрим, может быть, изучение сегодняшней темы вам поможет решить домашнюю задачу. Отвечают: -Нет. - Да. - Наверное, не хватает знаний.
3. Подготовка к
активному и
осознанному
усвоению нового
материала.
Организация и направление познавательной деятельности учащихся к теме и цели урока. 7мин Учитель: - запишите слово «Тема.___». Тему урока запишем позже. А пока я займемся другой задачей. Знания, полученные на прошлых уроках и отраженные в таблице, помогут вам решить задачу, а
результат
задачи поможет сформулировать тему урока и
поставить цели изучения темы.
Будьте внимательны. Задача. Падение камня массой 5кг с высоты 1,25м длилось 0,5с. Не учитывая действие сил сопротивления, определите E k , E p , (E k + E p ) в трех точках падения: 1- в начале падения, 2- в конце падения, 3- на высоте 1м, скорость камня на этой высоте -2,2м/с. Решение задачи: камень
анализ, расчеты:
m=5кг в 1т.: E k =0, = 62,5Дж h=1,25м
(E
k
+ E
p
)= 62,5Дж
V 0 =0 t=0,5с во 2т.: = 62,5Дж h= 1м u=2,2м/с Е р =0
(E
k
+ E
p
)= 62,5Дж
E k -? E p -? V=V 0 +gt =5м/с Условие задачи на слайде11. Ученица у доски читает условие задачи, решает ее. Все ученики решают задачу, решение записывают в тетрадях. mgh Eр 2 2 mu Eк
(E k + E p) -?в т.1,2,3. в 3т.: =50Дж =12,5Дж
(E
k
+ E
p
)= 62,5Дж
Анализ результатов задачи. Учитель: * Спасибо. Отметка – … *Какова сумма (E k + E p ) в 1,2,3 точках падения камня? *Можно предположить, что (E k + E p )= const. *Что происходило с кинетической энергией? *Что происходило с потенциальной энергией? *А что оставалось неизменным? *Эту сумму называют полной механической энергией системы. Запишите в тетради: (E k + E p )= const (пишу на доске). Отвечают : - одинаковая. - Кинетическая энергия менялась - увеличивалась. - Потенциальная энергия менялась - уменьшалась. - Не менялась сумма (E k + E p )= const. Ученики пишут в тетрадях: (E k + E p )= const. (E k + E p ) – полная мех. энергия. mgh Eр 2 2 mu Eк
4. Изучение нового
материала.
Подвести к самостоятельной формулировке темы и цели урока, добиться понимания закона сохранения энергии. 5мин Учитель: - Рассмотрим падение мяча с точки зрения превращения энергии без учета сил сопротивления (показываю падение мяча). *Запасом какой энергии обладает мяч? *Под действием какой силы происходит движение мяча вниз? *Чему равна работа силы тяжести? Запишите формулу в тетрадь. *Как меняется скорость мяча по мере приближения к полу? * Значит, с другой стороны, работа равна увеличению кинетической энергии. Запишите это математически. * Работу одной и той же силы мы выразили в одном случае через убыль потенциальной энергии, а в другом через увеличение кинетической энергии. Можно предположить: насколько уменьшилась потенциальная энергия, настолько увеличилась кинетическая. *Левые части формул равны, приравняем правые: Смотрят. Отвечают: - Кинетической потому что движется, потенциальной потому, что взаимодействует с землей. - Под действием силы тяжести. - Работа силы тяжести равна А =- (E р2 - E p1 ) – изменению (уменьшению) потенциальной энергии (записывают формулу). - Скорость мяча увеличивается. Записывают: А =E k2 + E к1 - (E р2 - E p1 ) =E k2 + E к1
- (E р2 - E p1 ) =E k2 + E к1 * Преобразуйте выражение так, чтобы слева были кинетическая и потенциальная энергии на начало движения, а справа – на момент удара о землю: E к1 + E p1 =E р2 + E к2 * Что записано в левой части формулы? *Что записано в правой части формулы? *Какой смысл знака = между ними? *Значит, (E k + E p )= const. E к1 + E p1 =E р2 + E к2 - Полная мех. энергия в первой точке. - Полная мех. энергия во второй точке. - Энергия сохраняется.
5. Формулировка
темы и цели урока
учащимися.
Развитие умения самостоятельно формулировать тему и цель урока. 3мин Учитель: Что мы узнали при анализе результатов задачи? Я думаю, теперь вы сможете сформулировать тему урока. - Запишите тему урока в тетради. *Да, эта формула E к1 + E p1 =E р2 + E к2 выражает математическую запись закона сохранения энергии –
полная механическая энергия
замкнутой системы при всех изменениях системы
сохраняется
. *Сформулируйте ЗСЭ и запишите его в тетради. *Поставьте цель изучения темы урока. Слайд 12. Отвечают:полная механическая энергия сохраняется. Формулируют тему урока, записывают в тетрадях: «Закон сохранения энергии». Записывают ЗСЭ в тетрадях. Несколько человек
формулируют цель урока: -
уметь
формулировать ЗСЭ, -
знать
математическую запись ЗСЭ, -
применять
формулу для решения задач.
6. Закрепление
изученного
материала.
Выявить уровень достижения цели урока. 2мин 1мин Учитель: *Ученица подготовила информацию об открытии закона сохранения энергии. Давайте ее послушаем. - К середине 19-го века многочисленные опыты показали, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно. На основе множества наблюдений и обобщений опытный фактов был сформулирован
закон сохранения энергии:
Энергия в природе не возникает из ничего и не
исчезает: количество энергии неизменно, она
только переходит из одной формы в другую.
Закон сохранения энергии управляет всеми явлениями природы и связывает их воедино. Он всегда выполняется абсолютно точно, неизвестно ни одного случая, когда бы этот великий закон не выполнялся. Этот закон был открыт в середине 19-го века немецким ученым, врачом по образованию Р.Майером, английским ученым Дж.Джоулем и получил наиболее точную формулировку в трудах немецкого ученого Г. Гельмгольца. Учитель: Слайд с портретами ученых, открывших закон (прилагается) Ученица у доски делает сообщение. Слушают. Записывают :
2мин 6мин 8мин *Запишите фамилии ученых, открывших закон сохранения энергии. *Учитель: Закон сохранения энергии получен из законов Ньютона, но имеет более широкую область применения. Полная механическая энергия сохраняется и для систем микрочастиц, для которых законы Ньютона не применимы. Справедливость закона подтверждается экспериментально с высокой точностью. *Закон сохранения энергии предполагает взаимное превращение потенциальной энергии в кинетическую и обратно в равных количествах. При этом полная энергия остается постоянной. Давайте посмотрим видеофрагмент, который объясняет физический смысл закона сохранения энергии. *Предлагаю вам проверить полученные знания, выполнив тест. *Поменяйтесь тетрадями, за каждый правильный ответ поставьте знак +. Сколько + такая отметка. Отдайте тетради хозяину. Назовите свои отметки. Делаю анализ по результатам проверки теста. Видео с диска «Физика 10 класс» (электронное пособие к учебнику). Вопросы теста на презентации (слайды с 13 по 17). Презентация правильных ответов (слайды 18-22). Гельмгольц, Джоуль, Майер. Слушают. Смотрят видео. Пишут ответы на вопросы теста – выбирают правильный ответ. Взаимопроверка. Один ученик у доски
*Решаем домашнюю задачу: Камень
анализ:
m=2кг в точке бросания камня -1: E k =400Дж Е к1 =400Дж u=10м/с на высоте h- 2: h-? По закону сохранения энергии: E k1 +E p1 = E k2 +E p2 E k1 = E k2 +E p2 E k1 = + mgh mgh= E k1 -
выразим h:
h=( E
k1
-
: mg
расчеты
:
h
=(400Дж – (2кг*10 2 м 2 /с 2 :2)):2кг*9,8м/с 2 = =15м.
Ответ
: на высоте 15м. Условие задачи на слайде 23. решает, все записывают решение в тетрадях.
7. Этап
информирования о
домашнем задании,
инструктаж по его
выполнению.
Обеспечить понимание учащимися цели, содержания выполнения ДЗ. 2мин * Запишите домашнее задание. Параграф 50. Упр.9(5) Как вы будете готовить домашнее задание? Записывают д/з. - Прочитать параграфы. Выучить закон, формулу, решить задачу. 2 2 mu Eк 0 Eр mgh Eр 2 2 mu 2 2 mu ) 2 2 mu
8. Итог урока.
1мин Учитель: *Я хочу отметить хорошую работу на уроке ………………… А сейчас с помощью ИД всем хочу сказать : спасибо за работу (пишу маркером на ИД). «Спасибо за работу. До встречи. Урок окончен»
В раздел основное полное образование