Урок "Збереження та перетворення енергії в механічних процесах"

Про матеріал
Розробка уроку з використанням учнівських проектів. Мета: • формувати поняття потенціальної та кінетичної енергій, як певних характеристик взаємодії тіл, навчити застосовувати ці поняття до аналізу явищ взаємодії, політехнічне навчання передбачає широкий показ практичного застосування цих понять і законів у житті, техніці; переконати учнів, що саме в існуванні універсальних фізичних законів проявляється матеріальна єдність світу, перетворюваність і незнищуваність матерії; • розвивати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки при аналізі умови задач та конкретних ситуацій; • виховувати добросовісне ставлення до праці, позитивне ставлення до знань, дисциплінованості, естетичних поглядів та смаків. Тип уроку: комбінований
Перегляд файлу

 Урок з фізики в 10 класі.

Тема: Збереження та перетворення енергії в механічних процесах.

Мета:

  • формувати поняття потенціальної та кінетичної енергій, як певних характеристик взаємодії тіл, навчити застосовувати ці поняття до аналізу явищ взаємодії, політехнічне навчання передбачає широкий показ практичного застосування цих понять і законів у житті, техніці; переконати учнів, що саме в існуванні універсальних фізичних законів проявляється матеріальна єдність світу, перетворюваність і незнищуваність матерії;
  • розвивати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки при аналізі умови задач та конкретних ситуацій;
  • виховувати добросовісне ставлення до праці, позитивне ставлення до знань, дисциплінованості,  естетичних поглядів та смаків.

Тип уроку: комбінований

 

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Людина завжди намагалась отримати енергію з нічого. Протягом багатьох століть однією з провідних ідей була ідею створення вічного двигуна. (Розповідь учениці про моделі вічних двигунів та демонстрація відео «Вічні двигуни»).

Чому ж до сьогоднішнього дня не змогли створити вічний двигун?

На це питання ми спробуємо дати відповідь на сьогоднішньому уроці.

ІІІ. Актуалізація опорних знань учнів.

(На дошці прикріплено плакат «Пісочний годинник»)

Даний пісочний годинник символізує наші знання. В нижній частині годинника знання що ми вже маємо, у верхній частині – те що ми повинні вивчити на цьому уроці.

Актуалізація опорних знань відбувається шляхом фронтального опитування, «пісчинки» з позначенням фізичних величин або написом потрібних формул переміщуються в нижню частину «годинника».

  1. Що називається силою? Позначення, одиниці вимірювання, прилад для вимірювання?
  2. Що таке робота, енергія? Позначення, одиниці вимірювання, формула для визначення?
  3. Які види механічної енергії існують? Як їх визначити?
  4. Від чого залежить потенціальна та кінетична енергії?
  5. За рахунок чого можна змінити енергію тіла?

На цьому уроці ми повинні з’ясувати що собою представляє повна механічна енергія, в чому полягає закон збереження та перетворення енергії, як проявляється закон збереження енергії в повсякденному житті та побуті.

 

ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

 Тема нашого уроку «Перетворення енергії в механічних процесах» (слайд 1)

Головне питання сьогоднішнього уроку «Чому не можна створити вічний двигун?» (слайд 2)

Даються означення повної механічної енергії та закону збереження механічної енергії.

Сукупність потенціальної та кінетичної енергій називають повною механічною енергією. (слайд 3)

Закон збереження повної механічної енергії:

Повна механічна енергія нікуди не зникає і ні з чого не виникає, вона може перетворюватись з одного виду в інший, або передається від одного тіла до іншого.

IV. Формування вмінь та навичок.

Розглянемо приклади прояву закону збереження механічної енергії в механічних процесах. По підготовці до уроку працювали творчі групи. Послухамо та подивимось їх звіти.

  1. Рух по похилій площині. (виступ учениці, коментар відеосюжету про катання дітей на санчатах з гірки)

Задача №1.

Сани масою 10кг скотились з гірки висотою 5м та зупинились на горизонтальній ділянці. Яку мінімальну роботу виконає хлопчик повертаючи санки по лінії їх скочування?

Дано:

m=10кг

h=5м

Розв’язання

А=ΔЕп, А=mgh.

Вся потенціальна енергія що була на початку руху перетворилась в кінетичну енергію, а потім кінетична енергія перетворилась на роботу по подоланню сили тертя під час руху по горизонтальній ділянці. Отже, робота по підніманню буде дорівнювати А=mgh.

А=10кг∙10м\с2∙5м=500Дж

А-?

Відповідь: 500Дж

 

  1. Перетворення енергії під час руху під дією сили тяжіння. (виступ учениці з коментарем відео про рух м’яча кинутого з деякої висоти)

Перетворення енергії під час руху під дією сили тяжіння розглянемо за малюнком.

 

 

  1. Перетворення енергії під час коливального руху (розповідь учня з коментарем відеосюжету про катання дитини на гойдалці)

 

  1. Перетворення енергії під час деформації тіла (виступ учня з коментарем відеосюжету про закривання дверей за допомогою пружини)

Ми розглянули приклади перетворення енергії в механічних процесах. Закон збереження та перетворення енергії є самим універсальним законом природи. За допомогою цього закону можна розв’язати любу задачу з фізики, хімії, біології.

Декілька уроків назад ми розв’язували задачу динамічним способом (за допомогою другого закону Ньютона).

Задача №2. Автомобіль рухається по шосе зі швидкістю 36км/год. Водій помічає на відстані 26м пішохода, що переходить дорогу. Чи буде наїзд, якщо водій починає одназу гальмувати?

Але її можна розв’язати і за законом збереження енергії.

Результат одержали однаковий. Порівняйте ці два способи. Який з них вам простіший , легший? Звичайно ж другий.

Закон збереження енергії був фактично підтверджений в 1775 році Паризькою академією наук. Тоді академія наук офіційно оголосила про припинення прийому патентів на створення вічних двигунів, оголосивши на весь світ про неможливість створення вічного двигуна.

Але і на сьогоднішній день багато хто намагається створити вічний двигун, але все безрезультатно.

  1. Режисери та сценаристи створюючи цікаві фільми іноді забувають про закон збереження енергії.(виступ учениць з коментарем відео).

Один з таких кіноляпів знайшли в мультиплікаційному фільмі «Пригоди капітана Врунгеля». (демонстрація уривку мультфільму де яхта рухається за допомогою шампанського). Виникає питання: скільки пляшок шампанського необхідно для того, щоб яхта «Біда» розвинула швидкість 72 км/год рушаючи з місця, якщо її маса 3т? Маса шампанського в пляшці 700г, швидкість струменя шампанського 5м/с.

Дано:

m1=3 m

v1=72км/год

m2=700г

v2=5м/с

CI:

3000кг

20м/с

0,7кг

Розв’язання

За законом збереження енергії складемо рівняння

З отриманого рівняння визначимо N:

.

Підставимо числові значення:

Визначимо масу цих пляшок шампанського:

М=68571∙0,7кг=48000кг.

Зрозуміло, що яхта маючи масу 3т не зможе знаходитись на плаву маючи вантаж 48т.

 

N-?

Відповідь: 68571, результат не задовольняє реальним умовам.

 

V. Підсумок уроку.

Робота з «Пісочним годинником»

Піщинки з верхньої частини опускаються вниз.

Але одна «застряла» (не опускається вниз) – проблема створення вічного двигуна і на сьогоднішній день залишається актуальною.

VI. Рефлексія.

Питання до учнів:

  • Що дізнались нового?
  • Які факти виявились для вас несподіваними?
  • Про що хотіли б дізнатись на наступних уроках?

Подарунки від «винахідників».

Для всіх приготували подарунок-сюрприз «Сушений скорпіончик». В цій іграшці також використовується закон збереження енергії - потенціальна енергія скрученого гумового джгута перетворюється в кінетичну енергію ґудзика.

VII. Домашнє завдання. Повт. Розділ «Законі збереження», розв’язати задачі №324(350), №340(361), №387(411).

 

doc
Пов’язані теми
Фізика, Розробки уроків
Додано
16 жовтня
Переглядів
38
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку