Урок на тему: "Перетворення одного виду механічної енергії в інший. Закон збереження механічної енергії."

Тема: Перетворення одного виду механічної енергії в інший. Закон збереження механічної енергії.

Мета: продовжити роботу по формуванню природничо-наукових та світоглядних компетенцій через розкриття суті перетворення одного виду механічної енергії в інший та вивчення закону збереження енергії в механічних процесах.

Обладнання: кульки різних мас, пісок.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань.

а) Перевірка домашнього завдання: Вп. 26 (2); Вп 27 (6) (перевіряю відповіді та наявність виконання)

Вп. 26 (2)

Дано:                                       E_п = m*g*h                             

m = 1800 кг                             A = E_п = m*g*h

А = 27 кДж = 27000 Дж         h =A/mg =27000Дж/1800 кг*10Н/кг=27Дж/18Н=1,5м

h - ?

 

Вп. 26 (6)

Дано:                                       Е_к= m*ʋ²/2                             

Е_к= 50кДж=50000Дж             m*ʋ²=2E_к

m=2,5т=2500кг                       ʋ=√2Е_к/m = √2*50000/2500 = 20 м/с

ʋ - ?

 

(Експериментальне завдання: знаючи свою масу тіла, кожен учень визначив свою кінетичну та потенціальну енергію при однаковій висоті та швидкості руху)

б) Теоретичний матеріал перевіряю у вигляді кросворда.

 

1. Енергія тіла над землею…  (потенціальна)
2. Потенціальна енергія тіла залежить від… (слово з 6 букв) (висоти)
3. Чим володіє тіло, коли воно виконує роботу?  (енергією)
4. Енергія рухомого тіла… (кінетична)
5. Чим більша… (слово із 9 букв), тим більша кінетична енергія (швидкість)
6. Енергія залежить від… (слово з 4 букв) (маси)
7. По вертикалі (ключове слово) (еврика)

Підкресліть букви в словах

1. - 4 буква
2. - 1 буква
3. - 4 буква
4. - 6 буква
5. - 5 буква
6. - 2 буква
7. Еврика

• Що означає це слово?

( за легендою, його вигукнув Архімед, коли відкрив закон, який названий на його честь)

 

ІІ. Пояснення нового матеріалу

 

Оголошення теми та мети уроку.

Дослід 1: Перетворення потенціальної енергії в кінетичну. Кидаємо кульку без початкової швидкості, кулька вільно падає.

• Які перетворення енергії відбулися?

 

Висновок: Потенціальна енергія перетворилась в кінетичну.

 

Дослід 2: Перетворення кінетичної енергії в потенціальну. Кидаємо кульку вгору.

• Які перетворення енергії відбулися?

 

Висновок: Кінетична енергія перетворюється в потенціальну.

Закон збереження механічної енергії. (мал. 1)

Учні роблять малюнок: кулька падає з певної висоти Н, масою m.

 

 

 

 

 

Мал. 1

 

Е_к=m*ʋ²/2;     ʋ²=2*g*s;      E_к=2*g*s*m/2=m*g*s=m*g*(H-h)

 

Висновок: Сума потенціальної і кінетичної енергії називається повною енергією тіла і залишається сталою

Е_п+Е_к=const

• Це і є математичний запис закону збереження енергії.

Про фізичний зміст закону прочитайте самостійно в підручнику на ст. 142.

• А як інакше можна  сформулювати закон збереження енергії?  (ст. 142)
• Хто був першовідкривачем цього закону?  Невелике повідомлення з цього питання нам зробить Кущук  С.(виступ учениці)

 

Проблема:

• Повернемось до досліду з кулькою, коли кулька впала на земло , то Е_п=0, Е_к=0
• Куди поділась енергія? (перейшла у внутрішню (теплову) енергію взаємодії частинок у кульці)

 

ІІІ. Закріплення нового матеріалу

 

Задача 1 (вчитель розв’язує разом з учнями)

Тіло вільно падає з висоти 10 м. Яка його швидкість на висоті 6 м над поверхнею Землі? Яка його швидкість у момент падіння на землю?

 

Дано:              ʋ₁²=2*g*(H-h)=2*10Н/кг*(10м-6м)=80м²/с²

Н=10м            ʋ₁=√80м²/с²=8,94м/с

h=6м               ʋ₂²=2*g*H=2*10Н/кг*10м=200м²/с²

ʋ₁-? ʋ₂-?          ʋ₂=√200м²/с²=14,14м/с

 

Задача 2 (Вп. 28 (4)) (самостійно)

 

Дано:             Е_п1=m*g*H

m=2кг            Е_п1=2кг*10Н/кг*10м=200Дж

Н=10м           Е_п2=m*g*h=2кг*10Н/кг*5м=100Дж

h=5м              Перейшла у кінетичну.

Е_п1-? Е_п2-?

 

Задача 3 (самостійно)

Кінетична енергія камінчика при ударі об землю 2,5мДж. Визначте масу камінчика, якщо в момент удару об землю його швидкість досягла 50см/с.

 

Дано:                                       Е_к=m*ʋ²/2

Е_к=2,5мДж=2,5*10⁶Дж          m*ʋ²=2*E_к

ʋ=50см/с=0,5м/с                     m=2Е_к/ʋ²=2*10⁷кг

m-?

 

 

 

IV. Підбиття підсумків уроку

 

• Які перетворення енергії відбуваються при падінні тіла?

(потенціальна перетворюється в кінетичну, а кінетична перетворюється в теплову)

• Які перетворення енергії відбуваються під час руху кинутого угору тіла?

(кінетична перетворюється в потенціальну)

• Як формулюється закон збереження і перетворення механічної енергії?

(енергія ні з чого не виникає і не зникає безслідно. Вона лише перетворюється в рівній мірі з одного виду в інший)

• Куди переходить енергія при ударі тіла об землю?

(У внутрішню (теплову) енергію)

Оцінювання учнів.

V. Домашнє завдання

§ 45, 46 – вивчити, Вп. 28(5)

Додаткове завдання учням вчитель роздає на картках:

Дано:                       А=F*s=µ*m*g*s

m=2т=2000кг          A=0,4*2000*10*50=400000Дж=400кДж

s=50м                       ΔЕ_к=А

µ=0,4

А-? ΔЕ_к-?