План-конспект урока «Решение экспериментальных задач на переход энергии из одного вида в другой. Закон сохранения энергии»

Урок физики в 10 классе

Тема: «Решение экспериментальных задач на переход энергии из одного вида в другой.

Закон сохранения энергии».

Цели урока:

1. С помощью опытов определить переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно.

2. Уметь находить полную механическую энергию (при её сохранении).

3. Решать экспериментальные задачи на применение закона сохранения энергии.

Оборудование: гиря – 1кг, пружина от ведерка Архимеда, груз – 100 грамм, шарик стальной, трубка стеклянная – 70 см, наковальня, штатив универсальный, нить, дощечка деревянная, пластилин, гвоздик – 4 см, мультимедийная установка, измерительная линейка, картон.

План урока:

1. Орг. момент.

2. Блиц – тест с рефлексией своих знаний в решении задач, постановка цели урока, темы.

3. Решение экспериментальных задач, с помощью оборудования.

4. Решение вычислительной задачи с использованием мультимедийной установки.

5. Подведение итогов.

Ход урока

1.  Когда и кем был открыт закон сохранения механической энергии? Дайте формулировку закона. Укажите границы применимости закона.

2. блиц-тест с использованием мультимедийной установки на нахождение верного решения из предложенных 10 вопросов (1 задание – 0,5 баллов). На последнем слайде указаны верные варианты ответов, выполните самопроверку. Дайте теперь оценку своему уровню знаний.

3. Наша цель научиться решать экспериментальные задачи связанные с переходом потенциальной энергии в кинетическую и обратно, нахождением полной механической энергии.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1. Условие, определить переходы энергий: если ЕпЕк.

2. Анализ рисунков с указанием вида энергий.

3. Для каждого рисунка найти полную механическую энергию: Еполн=Ек+Еп.

4. Использовать для решения экспериментальной задачи формулы: (, , , .)

5. Вывод формулы для нахождения вопроса задачи. Подстановка с проверкой размерности.

6. Оценка полученного результата.

7. Ответ.

4. Явление перехода потенциальной энергии в кинетическую и обратно, предлагается определить на следующих 4-х экспериментах:

1. Гирю 1кг подвешивают на пружине к штативу и приводят в колебательное движение в вертикальном направлении. Предлагается учащимся в течении некоторого времени наблюдать за медленными колебаниями груза. Затем останавливают гирю и взяв ее в руку, приводят то в среднее, то в верхнее, то в нижнее положение. Одновременно указывают силы, действующие на груз, скорости его движения, а так же взаимные превращения кинетической и потенциальной энергий груза и пружины. Колебания груза необходимо прекращать раньше, чем станет заметным уменьшение амплитуды. Используя значение потенциальной и кинетической энергий показать справедливость закона сохранения энергии (, , , .)

1. Груз, подвешенный на нити, укрепленный на штативе с муфтой и лапкой.

Отклоняют на угол 45⁰ и наблюдают его колебания в плоскости, параллельной деревянной дощечке, установленной перпендикулярно к штативу. На дощечке мелом отмечают нижнее и верхнее положение грузика и через эти метки проводят горизонтальные прямые.

Далее отклоняют грузик от отмеченного верхнего уровня и пускают его. Грузик, пройдя через нижнее положение, вновь достигает прежнего уровня. Эксперимент повторяют, но в плоскости качений маятника к дощечке устанавливают карандаш. Показывают, что в этом случаи нить огибает карандаш, но грузик поднимается на прежнюю высоту. Проведя измерение, можно определить значение видов энергии и показать справедливость закона сохранения энергии.

Эксперимент, иллюстрирующий переход потенциальной энергии в кинетическую энергию движущихся двух тележек и обратно, с использованием мультимедийной установки, где на слайде показан данный эксперимент движущихся тележек и действующих друг на друга с равными и противоположно направленными силами, производится вычисление значений с нахождением видов энергий. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
на применение закона сохранения полной механической энергии

1. Условие, определить переходы энергий: если ЕпЕк.

2. Анализ рисунков с указанием вида энергий.

3. Для каждого рисунка найти полную механическую энергию: Еполн₁=Ек₁+Еп.

4. Использовать для решения экспериментальной задачи формулы: (, , , .)

5. Вывод формулы для нахождения вопроса задачи. Подстановка с проверкой размерности.

6. Оценка полученного результата.

7. Ответ.

1. На стальной наковальне устанавливают стеклянную трубку, пропустив ее через лапку штатива.

В трубку опускают стальной шарик. Упав на наковальню шарик подпрыгивает несколько раз и останавливается. На этом эксперименте показано превращение потенциальной энергии шарика в кинетическую. На наковальню кладут кусок картона и деревянную дощечку и повторяют эксперимент еще два раза. Шарик при падении подпрыгивает на значительно меньшую высоту.

На этом эксперименте показывают, что работа, произведенная против сил трения, сопровождается полным превращением кинетической энергии во внутреннюю энергию. Эксперимент повторяют с пластилином.

Подведение итогов:  

1. Какие решённые экспериментальные задачи позволили найти вам ответ на поставленный вопрос?

2. Что вы для себя выяснили сегодня на уроке? (высказываются). Благодарю ребят (имена), которые оказали помощь в решении задач ребятам (имена), которые обратились за помощью, пожелав разобраться в теме урока. Отмечаю активность (имена), а так же рад, что сегодня старались принять участие в уроке практически все. Объявляются оценки с комментариями.