Урок. Решение задач "Кинетическая и потенциальная энергия"
Цель:
Образовательная:
· закрепление пройденного материала(понятие работы и потенциальной энергии);
· анализ понятия кинетической энергии и процесса превращения потенциальной энергии в кинетическую на примере математического маятника;
· работа по формированию навыков (анализ условия задачи, экспериментальная работа, работа в группе);
Воспитательная:
· воспитание мировоззренческих понятий (причинно- следственные связи в окружающем мире, познавательность мира);
· нравственное воспитание (товарищеская взаимовыручка, этика групповой работы).
Развивающая:
· развитие навыков и умений (классифицировать и обобщать, Формулировать выводы, самостоятельность мышления);
· развитие грамотной устной речи;
· развитие навыков практической работы.
Здоровьесберегающая:
· учение с увлечением;
· организация творческой деятельности, создание условий для творческого самовыражения;
· организация поисковой деятельности;
· ориентация на личность учащегося, учет особенностей всего классного коллектива;
· адаптация программы обучения к условиям здоровьесберегающей среды (личностно-ориентированный подход, работа в группах).
Подготовка
Класс ещё с начала учебного года разбит на четыре группы. 1 группа: дети очень способные в предмете, заинтересованы, увлечены предметом (7человек). 2группа: стабильно – хорошо работающие на уроках учащиеся (9 человек). 3 группа: ученики не всегда активные на уроках(8 человек).4 группа: работа этих учащихся требует постоянной коррекции и контроля. В каждой группе сами учащиеся выбрали руководителя, который координирует работу группы. По результатам определённого периода работы возможен переход из одной группы в другую.(6 человек).
Оборудование:
Для экспериментальной задачи заранее установлен математический маятник (на гвоздь в доске прикреплён транспортир и длинная нить с металлическим шариком, массой 65 г ). Руководителю каждой группы выдаётся папка с файлами в которых разложены задания по количеству человек в группе. Есть так же задания и других групп, для того чтобы закончив задание раньше включиться в работу другой группы.
Ход урока.
I. Организационный момент.
Учитель: Цель сегодняшнего урока рассмотреть понятие кинетической энергии, проанализировать процесс перехода потенциальной энергии в кинетическую на примере математического маятника. Задача для 1-й группы: решить экспериментальную задачу, объяснить её классу. Задача 2-й и 3-й группам: решить и объяснить качественные и расчетные задачи на кинетическую и потенциальную энергию. Задача 4-й группы: повторить пройденный материал, осознать процесс перехода потенциальной энергии в кинетическую энергию.
II. Проверка домашнего задания.
1-я, 2-я и 3-я группы пишут тест на два варианта для каждой группы, после окончания тестирования обмениваются листочками между собой внутри группы, ставят друг другу оценки, работы сдают учителю. (Текст тестов см. в Приложении1). В это время 4-я группа устно работает с учителем..(см Приложение2).
III. Демонстрация. Экспериментальная задача 1-й группы.
На примере математического маятника определите, чему равна скорость шарика в нижней точке траектории, в крайних положениях.
Опыт “ Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно”.
При проведении опыта ориентируются на следующие вопросы:
1. Что дано?
2. Для чего проводим опыт? (сформулировать цель опыта по условию задачи).
3. Что делаем?
· Отвести влево шарик на 450
· Наблюдаем колебания шарика
· Отмечаем верхнее и нижнее положения шарика, проводим горизонтальные прямые
· Отклоняем шарик снова до верхнего положения
· Наблюдая за шариком ставим преграду, что происходит с шариком?
4. Что заметили?
· Шарик поднялся на …
· Что происходит с шариком в крайнем положении?
· Что происходит с шариком в крайней точке траектории?
· Как шарик движется с преградой?
5. Сделать качественный анализ результатов (объяснить).
6. Оформить расчетную часть задачи.
Весь класс в это время наблюдает опыт, высказывают свои предположения о том, что должно получится. Когда 1-я группа записала условие задачи на доске (высота, на которую поднялся шарик, заранее определённая перед уроком, масса шарика), все остальные приступают к выполнению заданий в группах, а 1-я группа выполняет расчеты.
IV. Решение задач
Задачи для решения 2-й и 3-й группе.
№1. Приведите примеры тел обладающих одновременно и потенциальной и кинетической энергией.
№2. Какой энергией обладает африканский слон, бегущий со скоростью 40 км/ч, масса которого 4.5т?
№3. Масса самосвала в 12 раз больше массы легкового автомобиля, а скорость в 6 раз меньше скорости легкового. Кинетическая энергия:
· грузового в два раза больше
· легкового в два раза больше
· легкового в три раза больше
· одного в 36 раз больше, чем у другого.
№4. На рисунке изображен график зависимости ?х(t). Определите работу силы, действующей на тело, за 10с, если масса его равна 15 кг? (рисунок 1)
№5. Кинетическая энергия тела равна 20 Дж, а его импульс 10 кг м/с. Найдите скорость тела.
Задание для 4-й группы.
После того как решена задача №11 из своей папки. Учащиеся этой группы решают задачи для 2-й и 3-й групп. Задачи вызывающие затруднения разбираются на доске самими учащимися.
Выполнив экспериментальную задачу, 1-я группа присоединяется к остальным. Для детей решающих вперёд есть резервные задачи, оцениваемые отдельно.
V. Резервные задачи.
№1. Камень массой 4.5 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 72 км/ч. На какую высоту поднимется камень?
№2. Снаряд, выпущенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты 1 км. Какой скоростью он обладал на половине высоты?
№3. Хоккейная шайба массой 160г, летящая горизонтально со скоростью 25 м/с, влетела в ворота и ударила в сетку, которая при этом прогнулась на 5 см. какова максимальная сила, с которой шайба подействовала на сетку?
VI. Объяснение опыта
1-я группа объясняет результаты опыта. Класс обсуждает выводы, при необходимости учитель корректирует выводы учеников, исправляет ошибки. Опыт проводится повторно. С более лёгким пластмассовым шариком. Результаты сравниваются.
VII. Домашнее задание
По данным о новой технике (1, 35-44) составить задачу для другой группы. На этом же уроке учащиеся обмениваются задачами.
VIII. Подведение итогов урока.
В конце урока учащиеся самостоятельно оценивают свою работу, как каждого в отдельности так и группы в целом. Оценка группы учитывается при групповом зачете в конце темы.
