Конспект урока по физике "Закон сохранения механической энергии. Подготовка к ЕГЭ"

Конспект урока по физике «По следам научных знаний, в глубину известных тайн…»
Тема урока: «Закон сохранения механической энергии. Подготовка к ЕГЭ».
« Считай несчастным тот день или тот час , в который ты не усвоил ничего нового и ничего не
прибавил к своему образованию»
(Я.А.Коменский)
Цели и задачи урока
Цель:
Раскрытие учащимися, в ходе урока, смысла закона сохранения энергии, получение сведений о
границах его применимости, приобретение умения описывать преобразования энергии при
движении тел и решении задач
Задачи:
Обучающие: Создать условия для формирования умений, обеспечивающих самостоятельное успешное
применение закона сохранения механической энергии к решению задач на преобразование энергии
придвижении тел
Развивающие: Способствовать развитию умений самостоятельно выделять главное, обобщать и
систематизировать имеющиеся знания. Развивать умение грамотно выражать свои мысли, строить
логически выдержанный рассказ.
Воспитательные: Продолжать работать над совершенствованием качеств, отражающих отношение к
другому человеку: дисциплинированность, вежливость, добросовестность, товарищество.
Тип урока: Обобщающий урок.
Формы работы учащихся: работа в парах, фронтальный опрос, объяснение, беседа,
индивидуальная.
Оборудование: компьютер, экран, мультимедийный проектор, шарик, шарик подвешенный на нити,
брусок, наклонная поверхность, мячик.
Дидактический материал: задания карточки.
План урока
.
1. Оргмомент(2мин).
2.Актуализация знаний(6)
3. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.(5мин)
4. Этап усвоения новых знаний.(опыт, ответы на вопросы, вывод формулы)(11мин)
5.Этап обеспечения планируемого уровня знаний. ( сообщения, решение задачи)(7мин) .
6.Этап закрепления нового материала.(тест).(4мин)
7. Этап информирования учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.(2мин)
8.Рефлексивно – оценочный этап(3мин)
1. Организационный этап
Взаимные приветствия учителя и учащихся;(здравствуйте, ребята и уважаемые коллеги.)
Фиксация отсутствующих;(отметить отсутствующих)
Организация внимания и внутренней готовности.
В природе много тайн. А физика – это наука о природе, разгадавшая больше загадок мироздания, чем
любая другая. И я предлагаю Вам приоткрыть одну из таких тайн. Жажда открытий была главной
движущей силой, «действующей» на ученых в их очень трудном, но и самом интересном деле
поиске истины. Есть удивительные законы и один из них мы сегодня рассмотрим.Многие ученые
посвятили жизнь изучению этого закона, а мы с Вами еще посмотрим, как он влияет на нашу жизнь.
Попробуем понять, почему он необходим нам в повседневной жизнедеятельности. Я хочу рассказать
вам одну интересную притчу (притча Плутарха о тачке).
Путник встретил на дороге трех людей, с большим усилием везущих тяжелогруженые камнями
тачки, и задал им один и тот же вопрос:
- «Что ты делаешь?»
- «Везу проклятую тачку», - ответил первый.
- «3арабатываю себе на жизнь», - сказал второй.
- «Строю прекрасный храм», - воскликнул третий.
В чем смысл этого короткого рассказа.
Обсуждение.
Что сегодня нам предстоит узнать и чему научится?
Обсуждение. Высказывают предположения.
Сегодня нам предстоит научиться решать задачи на закон сохранения энергии. Для кого-то такая
работа окажется, как в притчи, тяжелой, кто-то справиться легко и быстро, кто – получит хорошую
оценку. За работу друзья.
Эпиграфом к нашему уроку будут слова немецкого поэта Иоганна Гете: «Опыт – вот учитель
жизни вечной».
Для того, чтобы сформулировать тему и цель нашего урока, мы вспомним то, что проходили на
прошлом уроке.
2. Проверка ЗУН
1.Организация работы (в группах- парах) с дидактическими карточками), направленной на
выяснение степени усвоения заданного на дом материала, определение типичных недостатков
в знаниях и их причины, ликвидацию обнаруженных недочетов.
1. ТЕЛО СОСКАЛЬЗЫВАЕТ С НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ ВЫСОТОЙ Н.
2. ТЕЛО СВОБОДНО ПАДАЕТ С ВЫСОТЫ Н.
3. ТЕЛО ПОДВЕШЕНО НА НИТИ И СОВЕРШАЕТ МАЛЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
Постарайтесь выполнить это задание за 5 минут .Взаимопроверка.(1)
(1 .Заполняют карточки. Работают (в группах) с предложенными учителем карточками, показывая
глубину и осознанность знания данной темы.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ
НА ИАД
ЗАДАЧА
ТРЕБУЕМЫЙ
РЕЗУЛЬТАТ
CЛАЙД № 10
ТЕЛО СОСКАЛЬЗЫВАЕТ С
НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ
ВЫСОТОЙ Н.
Н=5м, h=2м, m= 1кг.
Найти кинетическую
энергию на высоте 2м и
скорость в конце спуска.
Ответ:30Дж
Ответ: 10 м/с
CЛАЙД № 11
ТЕЛО СВОБОДНО ПАДАЕТ С
ВЫСОТЫ Н.
Н=80м, m=1кг.
Какую кинетическую
энергию будет иметь
тело в момент удара о
землю?
Тело брошено
вертикально верх со
скоростью 20 м/с. На
какой высоте его
кинетическая энергия
будет равна
потенциальной?
Ответ: 800 Дж
Ответ: 10м
CЛАЙД № 12
ТЕЛО ПОДВЕШЕНО НА НИТИ
И СОВЕРШАЕТ МАЛЫЕ
КОЛЕБАНИЯ.
Пуля, попав в шар,
висящий на нити,
сообщила ему скорость
2 м/с. На какую
высоту поднимется
шар?
Ответ: 0,2м
3.Повторение знаний: тест. Проверка теста.
2
2
mgH mgh m
v
=+
2
2
m
m mgH
v
=
2
2
m
m mgH
v
=
2
2
m
mgh m
v
=
1 вариант
2 вариант
1. В каких единицах измеряют импульс в системе СИ?
А) 1 кг Б) 1 Н
В) 1 кг*м/с Г) 1 Дж
1. В каких единицах измеряют энергию в системе СИ?
А) 1 Вт Б) 1 Н
В) 1 кг*м/с Г) 1 Дж
2. Какая из названных ниже физических величин
является векторной?
А) работа Б) энергия
В) сила Г) масса
2. Какая из названных ниже физических величин
является скалярной?
А) сила Б) работа
В) импульс Г) перемещение
3. Какое выражение соответствует определению
кинетической энергии тела?
А) mv Б) mv
2
В) mv
2
/2 Г) Ft
3. Какое выражение соответствует определению
импульса тела?
А) ma Б) mv
В) Ft Г) mv
2
/2
4. Какое выражение соответствует определению
потенциальной энергии поднятого над Землей?
А) mv2/2 Б) mgh
В) kx2/2 Г) mgh/2
4. Какое выражение соответствует определению
потенциальной энергии сжатой пружины?
А) mv2/2 Б) mgh
В) kx2/2 Г) kx2
5. Какое из приведенных ниже выражений
соответствует закону сохранения импульса для случая
взаимодействия двух тел?
А) m1v12/2+mgh1 = mv22/2+mgh2
Б) F t = mv2–mv1
Г) р= mv.
В) m1v1+ m2v2 = m1u1 +m2u2
5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует
закону сохранения механической энергии?
А) А= mgh2–mgh1
Б) А= mv22/2–mv21/2
В) Еk1+Еp1= Еk2+ Еp2
Г) m1v1+m2v2 = m1u1 +m2u2
6.Как изменится потенциальная энергия
деформированного тела при увеличении его
деформации в 2 раза?
А) Увеличится в 4 раза Б) Уменьшится в 2 раза
В) Увеличится в 2 раза Г) Уменьшится в 4 раза
6. Как изменится кинетическая энергия тела, если
скорость тела уменьшится 2 раза?
А) Уменьшится в 4 раза Б) Уменьшится в 1,5 раза
В ) Уменьшится в 2 раза Г) Уменьшится в 3 раза
7. Каким видом энергии обладает парашютист во время
прыжка?
А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0
7. Каким видом энергии обладает мяч, удерживаемый под
водой?
А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0
8. Каким видом энергии обладает мяч, лежащий на
футбольном поле?
А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0
8. Каким видом энергии обладает пружина часов после
завода?
А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0
Ключ к тесту: слайд 7
1 вариант
В
В
В
Б
В
А
В
Г
Б
Б
2 вариант
Г
Б
Б
В
В
А
Б
Б
Б
В
ВЫСТАВЛЕНИЕ БАЛЛОВ:
9-10 правильных ответов – 5 баллов
7-8 правильных ответов – 4 балла
5-6 правильных ответов – 3 балла
0-4 правильных ответов – 2 балла
4. Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.
Законы не открываются сами по себе, их открывают люди. . Вот о таких людях мы
и поговорим. Немного истории.
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.
(Доклад ученика)
Однажды Роберт Майер услышал от моряка, что во время сильной бури вода
нагревается. Эти слова его заинтересовали. А в 1840 году судно, на котором
работал Майер судовым врачом, стояло у берегов тропического острова Ява.
Одному из матросов от жары стало плохо. Желая помочь, Майер вскрывает ему
вену, чтобы уменьшить избыточное кровяное давление (тогда такой прием был
распространен). И, к своему ужасу, обнаруживает, что вместо темной крови
потекла алая. Испуг врача объяснялся тем, что алая кровь течет в артериях.
Своим цветом она обязана высокому содержанию кислорода: это «свежая» кровь,
которая только что омыла легкие. А по венам кровь течет уже после того, как она
разнесла кислород по телу. В венозной крови кислорода мало, поэтому она
темно-красная. Для кровопускания можно вскрывать только вену – кровотечение
же из артерии смертельно опасно. К счастью, Майер не ошибся: он вскрыл
больному вену. Но ученый задается вопросом: почему же в вене течет алая кровь?
Удивление Майера усилилось, когда местные врачи сказали ему, что здесь
это – обычное явление: в тропиках венозная кровь у людей такая же алая, как и
артериальная
. Учитель:
А как бы Вы ответили на вопрос с точки зрения физики? Почему у людей,
живущих в тропиках, в вене течет алая кровь?
Учащиеся (предполагаемый ответ): Температура воздуха почти равна
температуре человеческого тела. Организму не нужно расходовать энергию
на поддержание температуры тела, поэтому кислород остается в крови – ведь
энергию дает именно сгорание кислорода. А это значит, что энергия сохраняется:
она только превращается из одного вида в другой, но никогда не исчезает и не
появляется из ничего.
5. Практикум решения задач( примеры заданий ЕГЭ):
Практикум решения задач( примеры заданий ЕГЭ):
А1. При выстреле из пружинного пистолета происходят преобразования:
1) энергии теплового движения молекул пули в кинетическую энергию
2) кинетической энергии пружины в потенциальную энергию пружины
3) потенциальной энергии пружины в кинетическую энергию пули
4) кинетической энергии пули в потенциальную энергию пружины
А2. На рисунке показан груз, подвешенный на нити и совершающий
свободные колебания как маятник. Изменяется ли при этих колебаниях
груза его полная энергия? Известно, что при этих колебаниях
максимальное значение кинетической энергии равно 10 Дж,
максимальное значение потенциальной энергии равно 10 Дж.
1) Полная энергия не изменяется и равна 10 Дж
2) Полная энергия не изменяется и равна 20 Дж
3) Полная энергия изменяется от 0 до 10 Дж
4) Полная энергия изменяется от 0 до 20 Дж.
А3. Высота подъема тела над землей увеличилась в 9 раз. Потенциальная
энергия при этом
1) уменьшилась в 3 раза
2) увеличилась в 3 раза
3) уменьшилась в 9 раза
4) увеличилась в 9 раз
А4. При растяжении пружины на 0,1 м в ней возникает сила упругости,
равная 2,5 Н. Определите потенциальную энергию этой пружины при
растяжении на 0,08 м.
1) 25 Дж
2) 0,16 Дж
3) 0,08 Дж
4) 0,04 Дж
А5. Кинетическая энергия тела 16 Дж, а величина импульса 4 кгм/с. Масса
тела равна
1) 0,5 кг
2) 1 кг
3) 2 кг
4) 32 кг
1) Не изменятся
2) Увеличивается
3) Уменьшается
В2. Камень свободно падает вертикально вниз. Изменяются ли
перечисленные в первом столбце физические величины во время
его движения и если изменяются, то как? Установите соответствие
между физическими величинами, перечисленными в первом
столбце, и возможными видами их изменений, перечисленными
во втором столбце. Влиянием сопротивления воздуха пренебречь.
А) Скорость
Б) Ускорение
В) Кинетическая энергия
Г) Потенциальная энергия
В3. Тело упало на поверхность Земли с высоты 10 м и подпрыгнуло
вверх, потеряв 40% своей скорости. На какую высоту поднимется
тело после удара? Ответ дайте в метрах и округлите до десятых.
А
Б
В
Г
Ключ к практикуму решения
задач:
А1
А2
А3
А4
А5
В1
В2
В3
3
1
4
3
1
44231
2123
3,6
6.Самостоятельная работа
ЗАДАЧА НА ИАД
ТРЕБУЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ
1 вариант
Какую скорость будет иметь тело,
скатившись с горки высотой 5м на
2
2
mgH mgh m
v
=+
2
2
mgH mgh m
v
−=
2
2
gH gh
v
−=
2
2( )gH gh
v
−=
2( )gH gh v−=
высоте 2м?
2 вариант
Тело свободно падает с высоты 5м.
На какой высоте его кинетическая
энергия в 6 раз больше
потенциальной?
7. Этап обеспечения планируемого уровня знаний.
СЛАЙД № 13 Вашему вниманию предлагается исследовательская задача. Необходимые справочные
материалы (таблицы по теплоте, опорный конспект) у вас лежат на столах. (Приложение №3)
ЗАДАЧА НА ИАД
ТРЕБУЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ
Снежок, летящий со скоростью 20м/с,
ударяется о стену. Какая часть его
расплавится, если температура
окружающей среды равна 0˚С, а вся
кинетическая энергия передается снегу?
Ответ:
Задача считается решенной, если предложено уравнение на основе закона сохранения энергии.
8. Этап закрепления нового материала.
Вопрос: Медведь – большой любитель меда. Чтоб уберечь от разорения медведем дупло, в
котором поселились дикие пчелы, над дуплом подвешивают на веревке бревно. Подбираясь к дуплу,
медведь наталкивается на бревно и отталкивает его в сторону, а бревно, как маятник, возвращаясь в
положение равновесия, ударяет медведя. Все сильнее и сильнее толкает медведь бревно и все
2
2
mgH mgh m
v
=+
6mgH mgh mgh=+
7mgH mgh=
7
H
h=
2
2
m
v
m km
=
больнее и больнее ощущает ответный удар. И так до тех пор, пока обессиливший медведь не упадет
на землю. Кто свалил медведя?
9. Этап информирования учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
10.Рефлексивно – оценочный этап
Учитель: Наш урок подходит к концу. Мы с Вами в очень активной форме изучили закон
сохранения энергии, вспомнили основные формулы. Вы учились применять свои знания в новых
ситуациях. И у Вас это получилось.
1)Какую задачу мы ставили перед собой на уроке?
Ответ:1)Ввели понятие замкнутой изолированной системы, полной механической энергии
Получили закон сохранение механической энергии на опыте и экспериментально
Научится решать задачи с применением закона сохранения механической энергии
- 2)Мы выполнили ее? ответ: 2)Да
- 3)Как именно мы ее выполнили? ответ: 3)Сообщения об открытии закона сохранения механической
энергии, о выполнении этого закона в окружающем мире…, решили задачу,
Объявить оценки.
Наше занятие я хотела бы закончить притчей о Мастере и ученике.
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.
Благодарю всех за урок. До свидания.