Урок фізики
10 клас
Тема уроку. Механічна енергія. Кінетична і потенціальна енергія.
Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Мета уроку. Увести поняття «енергія, механічна енергія, кінетична енергія, потенціальна енергія»; з’ясувати, від чого залежить значення кінетичної і потенціальної енергії. Розвивати логічне мислення,творчі здібності, пам'ять, спостережливість, вміння порівнювати, аналізувати навчальний матеріал. Виховувати прагнення до самовдосконалення, впевненість у собі, необхідність в знаннях.
Унаочнення: «Відкрита фізика»(Квазар-мікро); програмні засоби Microsoft Office Word, програма Teach Pro.
Технологічна картка уроку
Етапи уроку | Час | Форми і методи діяльності | Результат діяльності |
1. Розминка | 2 хв. | Психологічна розминка | Налаштування на продуктивну діяльність |
2. Мотивація | 5 хв. | Цікава інформація вчителя й обговорення її (фрагмент фільму) | Розвиток пізнавального інтересу в учнів |
3.Актуалізація опорних знань | 3 хв. | Вправа «Фізичний диктант» | Визначення рівня освітньої компетентності кожним учнем. Повторення вивченого |
4. Первинне сприйняття та усвідомлення навчального матеріалу | 20 хв. | Лекція з використанням проблемних запитань та демонстрацій. Фізкультхвилинка | Засвоєння навчального матеріалу, розвиток логічного мислення |
5. Практична частина | 10 хв. | Розв’язування задач Вправа «Перевір себе» | Закріплення знань |
6. Релаксація | 1 хв. | «Шлях до успіху» | Виховувати впевненість у собі |
8. Рефлексія | 2 хв. | Інтерактивна вправа «Результат» | Підбиття підсумків |
9. Домашнє завдання | 2 хв. | Обов’язкового та творчого характеру | Ефективне засвоєння навчального матеріалу |
Структура уроку
Без ідеї не може бути нічого великого!
Без великого не може бути нічого прекрасного!
Р. Флобер
Розминка (2хв.)
Мотивація (5хв.) Часто під час характеристики людини ми використовуємо слово „енергійна”. Що це означає? Поняття енергії використовують і в фізиці. Що ж це за характеристика? Що вона показує? Коли тіло має енергію? На ці та інші запитання ми сьогодні з вами спробуємо дати відповідь.
Відеоспорт «Хокейний матч: Україна-Чехія».
Створення проблемної ситуації.
- Яке відношення хокейний матч має до фізики?
- Чому?
Проблемна ситуація, яка спонукає до аналізу фактів та явищ дійсності, їх узагальнення: що є загальною мірою руху та взаємодії різних видів матерії?
Вихід на тему уроку та план роботи.
Актуалізація (3хв.) Щоб зрозуміти поняття «енергія» нам необхідні знання. Отже, перевіримо, наскільки ви готові до сьогоднішнього уроку.
Вправа «Фізичний диктант»
1. Що таке механічна робота?
2. Від чого залежить значення роботи?
3. Як розрахувати роботу?
4. Які є одиниці роботи?
5. Чи завжди швидкість виконання роботи однакова?
6. Яку фізичну величину називають потужністю?
7. Як розрахувати потужність?
8. Яка основна одиниця потужності?
9. Які похідні одиниці потужності?
10. Чому потужність пов'язана зі швидкістю руху?
11. Наведіть приклади різної швидкості виконання роботи.
12. Як розрахувати роботу, знаючи потужність?
Первинне сприйняття та усвідомлення навчального матеріалу (20хв.) Лекція (тип лекції – проблемний). «Відкрита фізика»(Квазар-мікро). Слово «енергія» можна почути в телевізійних репортажах, побачити на шпальтах газет. Ним можна користуватися для характеристики людей (енергійний), природних явищ, машин, механізмів, побутових приладів. У повсякденному житті можна знайти багато різних тіл, при переміщенні яких може виконуватися робота. Так, випущена з рук кулька почне падати під дією сили тяжіння, яка виконуватиме роботу з переміщення кульки.
Стиснута пружина може підняти на певну висоту тягарець. Тут сила пружності виконає роботу з переміщення тягарця.
Проблемне запитання: Як пов’язати роботу і енергію?
Дослід 1. Демонструємо дослід із кулькою, підвішеною на нитці над ящиком з піском. Ножицями перерізаємо нитку. Кулька падає.
Проблемне запитання.1) Яка сила утримує кульку, що висить на нитці?
2)Яка сила діяла на кульку після того, як перерізали нитку?
3)Чим відрізняється кулька, що лежить у ящику, від кульки, що висіла на нитці? (Взаємним розміщенням кульки та стола, а також тим, що кулька, яка висіла на нитці, здатна виконати роботу, а та, що в піску, – ні.)
Висновок: про тіла, які можуть виконати роботу, кажуть, що вони мають енергію. Енергія — це фізична величина, що показує, яка робота може бути виконана при переміщенні тіла. Можна навести ще багато різних прикладів із природи, з повсякденного життя, з техніки, в яких ідеться про тіла, які знаходяться в такому стані, що за певних умов може виконатися робота при їх переміщенні. Про такі тіла кажуть, що вони мають енергію. За різних умов результат виконання роботи може бути різним. Тому й енергія може мати різні значення та бути розрахована. Одиниці енергії
Оскільки йдеться про можливість виконання роботи, то енергію доцільно вимірювати тими самими одиницями, що й роботу. Тому одиницею енергії є 1 Дж. У фізиці розрізняють два види механічної енергії: потенціальну і кінетичну
Проблемне запитання. Як розраховують потенціальну енергію ?
Якщо підняти, наприклад, брусок над поверхнею Землі (продемонструвати), то він, падаючи, здатний виконати роботу, а отже, має енергію, що зумовлена взаємодією цього бруска й Землею. Таку енергію називають потенціальною (від лат. potentia – сила, можливість).
Потенціальна енергія – це енергія, зумовлена взаємодією тіл або частин одного тіла.
Є ще одна можливість накопичити потенціальну енергію – тіло можна розтягнути або стиснути (деформувати). (Продемонструвати деформацію гумового шнура або звичайної пружини.) Робота виконуватиметься кожного разу, коли деформація зникатиме, а тіло набуватиме первинної форми і розмірів. Отже, пружно деформоване тіло має потенціальну енергію. Наприклад, таку енергію має натягнута тятива лука, деформована пружина в механічних годинниках тощо.
Проблемне запитання. Як розраховують кінетичну енергію?
Найвітряніші місця земної кулі знаходяться в Антарктиді, особливо на її околицях. Так, у бухті Комонельс часто швидкість вітру сягає 90–100 м/с або 320–360 км/год. Упродовж року вітер дме до 340 днів. За довгі дні він робить перерву лише на кілька годин, а потім знову дме з новою силою. Середня річна швидкість вітру сягає 20 м/с (у нас – не перевищує 3–7 м/с). Цей район отримав назву „Полюс вітрів”. У нас в Україні найвітряніше місце – це гора Ай-Петрі в Кримських горах. Тут швидкість вітру сягає 15 м/с. Кожен із нас знає, яку руйнівну силу має вітер, отже, здатний при цьому виконати роботу. Проблемне запитання. А за рахунок якої енергії він виконує роботу?
Проблемне запитання. Як розраховують кінетичну енергію?
Кінетичну енергію різних тіл використовують для виконання механічної роботи. Так, досвідчені водії автомобілів час від часу від'єднують двигун від коліс, вимикаючи зчеплення, і цим економлять паливо. Робота з подолання сил тертя виконується за рахунок кінетичної енергії автомобіля, який рухається з деякою швидкістю. Конструктори працюють над розробкою моделі міського автобуса, який рушає з місця за рахунок енергії розкрученого під час зупинки важкого маховика. Це дає можливість суттєво зменшити викиди шкідливих речовин в атмосферу та економити паливо. Повернення до проблемної ситуації: що є загальною мірою руху та взаємодії різних видів матерії?
Практична частина уроку (10хв.) Розв’язування задач. №3п5;3с4;3д7.
№1. Автомобіль масою 2 т розігнався до швидкості 108 км/год. Якої кінетичної енергії він набув? Яку роботу виконала сила, що розганяла автомобіль?
Вправа «Перевір себе».
1. Які тіла мають потенціальну енергію?
2. Як обчислити потенціальну енергію тіла, піднятого над поверхнею Землі?
3. Коли потенціальна енергія одного й того самого тіла може мати різне значення?
4. Чи змінюється потенціальна енергія при падінні тіла?
5. Чому рухоме тіло може виконати роботу?
6. Яку енергію називають кінетичною?
7. Як залежить кінетична енергія від швидкості тіла?
8. Як залежить кінетична енергія від маси тіла?
Релаксація (1хв.) «Шлях до успіху» Рефлексія (3хв.) Вправа «Результат»
Що нового ви сьогодні дізнались?
Які відкриття ви зробили?
Чому ви сьогодні навчились?
Що залишилось незрозумілим?
Чи досягли ми поставленої мети?
Домашнє завдання (2хв.) §34,35 вивчити; вправа №29 (2,4), вправа №30 (1,2) письмово.
