Урок по теме "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. 

Подготовка

Класс ещё с начала учебного года разбит на четыре группы. 1 группа: дети очень способные в предмете, заинтересованы, увлечены предметом  2группа: стабильно – хорошо работающие на уроках учащиеся. 3 группа: ученики не всегда активные на уроках. 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.

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.

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.

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. В это время 4-я группа устно работает с учителем.

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.

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. 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.

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?

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.

Домашнее задание

По данным о новой технике (1, 35-44) составить задачу для другой группы. На этом же уроке учащиеся обмениваются задачами.

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.

Литература

1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2005.
2. Марон А.Е. Физика. 7 класс: учебно-методическое пособие / А.Е Марон, Е.А. Марон. – М.: Дрофа, 2007.

3. Башарулы Р. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений /Р.Башарулы. – А.: Атамұра, 2007.