Разработка урока физики в 9 классе " Механическая работа. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии

Краткосрочный план  урока  физики в 9 классе

учителя физики Глуханьковой А.Б.

Урок №25                                                                                               Предмет    физика                                     Класс 9
Тема занятия:		" Механическая работа. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии. Применение законов сохранения при решении практических задач в науке и технике."
Ссылки:		Учебник физики 9 класс : Р.Башарулы, Д.Казахбаева. Изд-во «Мектеп» 2013 г.
Цели:		Развивающие рассмотреть и систематизировать примеры превращений энергии в механических и тепловых процессах;  показать  универсальность ЗСЭ на примерах механических,  тепловых процессов и процессов происходящих в живой и неживой природе, опираясь на уже имеющиеся знания и межпредметные связи; выяснить физическое содержание ЗСЭ;показать практическое применение ЗСЭ при решении задач. Слышать и слушать, конспектировать, выстраивать логические цепочки. Переносить знания в новую ситуацию видеть целостную структуру объекта. Сформировать представление о познаваемости мира. Развивающие цели: Участие всех обучающихся в решении поставленной проблемы. развивать навыки самостоятельного приобретения знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования; формировать умения систематизировать, классифицировать и обобщать полученные знания; развивать коммуникативные способности учащихся. Воспитывающие цели:  Расширение  общеобразовательного кругозора; способствовать  формированию научной картины мира, критического мышления, инициативы, деловитости, внимательности, трудолюбия, уверенности в себе.
Результаты обучения:		Учащиеся знают понятия работы и энергии,  использовать  ЗСЭ при решении задач.
Ключевые идеи:		Работа, энергия, ЗСЭ
Время	Стратегии	Ресурсы		Содержание урока
				Деятельность учителя: что я буду делать?	Деятельность учащихся
Орг.момент. Псих.настрой	ТРКМ	Презента ция		Я хотела бы начать сегодняшний урок словами  А.С. Пушкина: «О сколько нам открытий чудных,    Готовят просвещенья дух  И опыт, сын ошибок трудных,  И гений, парадоксов друг, И случай, бог изобретатель»   На этом уроке мы также попытаемся совершить небольшие, но зато самостоятельные открытия.	Приветствуют   друг друга
Стадия вызова	ИКТ , ТРКМ			Просмотр видеоролика "Целеустремленный поросенок" По окончании просмотра задаются вопросы: 1.О чем этот видеоролик? Какое название вы дали  этому ролику? (подвожу учащихся к  названию ролика). 2.А теперь переведите этот сюжет на язык физики. Какими физическими величинами вы выразите действия поросенка т.е.глаголами? З.Совершается ли работа? 4.А  работа совершается за счет чего? 5. Об изменении какой энергии мы можем сказать? 6.Как вы думаете о чем мы сегодня будем говорить? Итак тема нашего урока: " Механическая работа. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии." Исходя из названия ролика, давайте и мы сегодня проявим эти качества и сформулируем цели урока.	Смотрят видеоролик. Делают выводы, формулируют свои предложения. Отвечают на поставленные вопросы.       Делают предположения.     Формулируют цели урока.
Вводная часть Подготовка к восприятию нового.	КМ, ОДО	Таблица "ЗХУ"		Итак, тема нашего урока  " Механическая работа. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии."  Помогаю учащимся поставить цель урока и составить программу достижения цели – план по описанию физической величины -работа и энергия. Стратегия   "ЗХУ"  (обращаю внимание на тему урока , запишите что вам известно на этот момент в  колонке "знаю" , "хочу узнать" - время 5 мин.) Знаю Узнал Хочу узнать Определения: Работа Энергия Виды энергии Закон сохранения энергии.	Ведут записи, затем участвуют в обсуждении, высказывают свои мнения, что они знали по теме урока.
Изучение нового материала.	ТРКМ	Задание на развитие функцио нальной грамот ности: сплош ной текст		Работа в парах. А сейчас прослушайте, интересный отрывок из рассказа Л.Н.Толстого "Прыжок". Только рассмотрим мы его уже с точки зрения физики, а не литературы. Рассказ Льва Толстого: "Прыжок":  Один корабль обошел вокруг света и возвращался домой. Была тихая погода, весь народ был на палубе. Посреди народа вертелась большая обезьяна и забавляла всех. Обезьяна эта корчилась, прыгала, делала смешные рожи, передразнивала людей, и видно было — она знала, что ею забавляются, и оттого еще больше расходилась.  Она подпрыгнула к 12-летнему мальчику, сыну капитана корабля, сорвала с его головы шляпу, надела и живо взобралась на мачту. Обезьяна села на первой перекладине мачты, сняла шляпу и стала зубами и лапами рвать ее. Мальчик   скинул куртку и бросился за обезьяной на мачту. В одну минуту он взобрался по веревке на первую перекладину; но обезьяна еще ловчее и быстрее его, в ту самую минуту, как он думал схватить шляпу, взобралась еще выше.   Так не уйдешь же ты от меня! — закричал мальчик и полез выше. Обезьяна опять подманила его, полезла еще выше, но мальчика уже разобрал задор, и он не отставал. Так обезьяна и мальчик в одну минуту добрались до самого верха. От мачты до конца перекладины, где висела шляпа, было аршина два (1 аршин = 0,71 м.)  так что достать ее нельзя было иначе, как выпустить из рук веревку и мачту.  Стоило ему только оступиться — и он бы вдребезги разбился о палубу. Да если б даже он и не оступился, а дошел до края перекладины и взял шляпу, то трудно было ему повернуться и дойти назад до мачты. Все молча смотрели на него и ждали, что будет.  Вдруг в народе кто-то ахнул от страха. Мальчик от этого крика опомнился, глянул вниз и зашатался.  В это время капитан корабля, отец мальчика, вышел из каюты. Он увидал сына на мачте, и тотчас же прицелился в сына и закричал: «В воду! прыгай сейчас в воду! застрелю!» Мальчик шатался, но не понимал. «Прыгай или застрелю!.. Раз, два...» и как только отец крикнул: «три» — мальчик размахнулся головой вниз и прыгнул.  Точно пушечное ядро, шлепнуло тело мальчика в море, и не успели волны закрыть его, как уже 20 молодцов матросов спрыгнули с корабля в море.    Вопросы:  1) Совершалась ли  мальчиком работа? 2) За счет изменения какой энергии совершалась работа? 3) Какие   превращения энергии происходят при подъеме мальчика на мачту  и падении? 4) Какая сила совершила работу и заставила мальчика падать вниз? 5) Какая сила не совершала работы при падении? 6) Какая сила совершила работу и заставила мальчика всплыть вверх из воды? 7) Рассчитайте потенциальную  энергию, зная, с какой высоты падал мальчик.(найдите в тексте), если его масса равна 40 кг ? 8) Какой физический закон выполняется  в действиях мальчика?	Работают  с текстом  (на каждую пару теория из приложения ) Отвечают на вопросы.                                                                   Ответы: 1) Да 2) Ек , Еп 3)  Ек при ↑, Еп при ↓ 4) Сили тяжести 5) Сила Архимеда 6) Сила  Архимеда 7)  Еп=mqh=40•10•0,71= 284 Дж 8) Закон сохранения энергии.
Физминутка				• Увеличение внутренней энергии, т.е. нагревание тел (пальцев и ладоней) за счёт совершения работы над ними. (Сгибание, разгибание пальцев, растирание ладоней) • Переход кинетической энергии в потенциальную энергию и наоборот. (Прыжки)
Первичное закрепление				Задания по развитию функциональной грамотности при подготовка к PISA. ЗАДАНИЕ . ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ВЕТРА	Выполняют задание и дают устные ответы
Закрепление	Страте гия "Кадро план"	Математи ческий и пружинный маятники		1.Работа в группах:  1 группа Работа с дополнительным материалом - применение  закона сохранения энергии.        Примеры превращения энергии. Ø  теплообмен Ø  энергетические превращения, связанные с изменением агрегатных состояний Ø  сгорание топлива (тепловые эффекты химических реакций)           процесс фотосинтеза Ø  обмен и превращение энергии в живых организмах Ø  пищевые цепочки Ø  ветры, ураганы, круговорот воды в природе Ø  энергия Солнца Делаем вывод на основе анализа энергетических превращений: Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, её значение сохраняется. -математическая запись закона сохранения полной механической энергии. Формулировка закона: Полная механическая энергия замкнутой, или изолированной, системы при всех изменениях в системе сохраняется. (заполните 2 колонку таблицы) 2 группа - решение задач. 3 группа -  с помощью математического и пружинного маятника  определить превращение энергии. (Поочередное выступление групп)	Работают в группе. 1 группа  составляет "Кадроплан"                             Записывают в справочник           Решают задачи                       Демонстрируют превращения энергии с помощью математического и пружинного маятников
				Работа в парах Распределите  в таблицу по графам превращения энергии: падение мяча, движение маятника, падение свинцового шара на свинцовую плиту, движение заводной механической игрушки,  торможение автомобиля  нагревание при трении, работа теплового двигателя и паровой турбины,  выстрел из пружинного пистолета, выстрел из лука,  выстрел из огнестрельного оружия внут.
				Дополнительное задание: Первый уровень. На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м?  Второй уровень. Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м3. Третий уровень. Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?
Заключитель ная часть			Метод толстых и тонких вопросов. Каждая группа  составляет  и   отвечает на один вопрос другой команды		Составляют друг другу вопросы и отвечают
Рефлексия			Анкета 1.Результатом своей личной работы считаю, что я : А.Разобрался в теории В.Научился решать задачи С.Повторил весь ранее изученный материал  2. Что вам не хватало на уроке при решении задач?  А.Знаний     С.Желания  В.Времени  Д.Решал нормально  3. Кто оказывал вам помощь в преодолении трудностей на уроке? А.Одноклассники   С.Учебник  В.Учитель               Д.Никто		Заполняют анкету, подводят итоги урока Несколько учащихся озвучивают свои ответы.
Дом.зад. (2мин)			§22,23,Упр.19 (2), Упр. 20 (2)		Запись в дневниках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Рассказ Льва Толстого: "Прыжок":

 Один корабль обошел вокруг света и возвращался домой. Была тихая погода, весь народ был на палубе. Посреди народа вертелась большая обезьяна и забавляла всех. Обезьяна эта корчилась, прыгала, делала смешные рожи, передразнивала людей, и видно было — она знала, что ею забавляются, и оттого еще больше расходилась. 

Она подпрыгнула к 12-летнему мальчику, сыну капитана корабля, сорвала с его головы шляпу, надела и живо взобралась на мачту. Обезьяна села на первой перекладине мачты, сняла шляпу и стала зубами и лапами рвать ее. Мальчик   скинул куртку и бросился за обезьяной на мачту. В одну минуту он взобрался по веревке на первую перекладину; но обезьяна еще ловчее и быстрее его, в ту самую минуту, как он думал схватить шляпу, взобралась еще выше. 

 Так не уйдешь же ты от меня! — закричал мальчик и полез выше. Обезьяна опять подманила его, полезла еще выше, но мальчика уже разобрал задор, и он не отставал. Так обезьяна и мальчик в одну минуту добрались до самого верха. От мачты до конца перекладины, где висела шляпа, было аршина два (1 аршин = 0,71 м.)  так что достать ее нельзя было иначе, как выпустить из рук веревку и мачту.

 Стоило ему только оступиться — и он бы вдребезги разбился о палубу. Да если б даже он и не оступился, а дошел до края перекладины и взял шляпу, то трудно было ему повернуться и дойти назад до мачты. Все молча смотрели на него и ждали, что будет.

 Вдруг в народе кто-то ахнул от страха. Мальчик от этого крика опомнился, глянул вниз и зашатался.

 В это время капитан корабля, отец мальчика, вышел из каюты. Он увидал сына на мачте, и тотчас же прицелился в сына и закричал: «В воду! прыгай сейчас в воду! застрелю!» Мальчик шатался, но не понимал. «Прыгай или застрелю!.. Раз, два...» и как только отец крикнул: «три» — мальчик размахнулся головой вниз и прыгнул.

 Точно пушечное ядро, шлепнуло тело мальчика в море, и не успели волны закрыть его, как уже 20 молодцов матросов спрыгнули с корабля в море.

Вопросы:

 1) Совершалась ли  мальчиком работа?

2) За счет изменения какой энергии совершалась работа?

3) Какие   превращения энергии происходят при подъеме мальчика на мачту  и падении?

2) Какая сила совершила работу и заставила мальчика падать вниз?

2) Какая сила не совершала работы?

3) Какая сила совершила работу и заставила мальчика всплыть вверх из воды?

4) Рассчитайте потенциальную  энергию, зная, с какой высоты падал мальчик? (найдите в тексте)

5) Какой физический закон выполняется  в действиях мальчика?

 

Знаю	Узнал (в справочник)	Хочу узнать

______________________________________________________________________________________

_

Знаю	Узнал (в справочник)	Хочу узнать

 

 

 

 

Анкета

1.Результатом своей личной работы считаю, что я :

А.Разобрался в теории

В.Научился решать задачи

С.Повторил весь ранее изученный материал

 2. Что вам не хватало на уроке при решении задач?

 А.Знаний     С.Желания

 В.Времени  Д.Решал нормально

 3. Кто оказывал вам помощь в преодолении трудностей на уроке?

А.Одноклассники   С.Учебник

 В.Учитель               Д.Никто

____________________________________________________________________________________

Анкета

1.Результатом своей личной работы считаю, что я :

А.Разобрался в теории

В.Научился решать задачи

С.Повторил весь ранее изученный материал

 2. Что вам не хватало на уроке при решении задач?

 А.Знаний     С.Желания

 В.Времени  Д.Решал нормально

 3. Кто оказывал вам помощь в преодолении трудностей на уроке?

А.Одноклассники   С.Учебник

 В.Учитель               Д.Никто

____________________________________________________________________________________

Анкета

1.Результатом своей личной работы считаю, что я :

А.Разобрался в теории

В.Научился решать задачи

С.Повторил весь ранее изученный материал

 2. Что вам не хватало на уроке при решении задач?

 А.Знаний     С.Желания

 В.Времени  Д.Решал нормально

 3. Кто оказывал вам помощь в преодолении трудностей на уроке?

А.Одноклассники   С.Учебник

 В.Учитель               Д.Никто

____________________________________________________________________________________

Анкета

1.Результатом своей личной работы считаю, что я :

А.Разобрался в теории

В.Научился решать задачи

С.Повторил весь ранее изученный материал

 2. Что вам не хватало на уроке при решении задач?

 А.Знаний     С.Желания 

 В.Времени  Д.Решал нормально

 3. Кто оказывал вам помощь в преодолении трудностей на уроке?

А.Одноклассники   С.Учебник

 В.Учитель               Д.Никто

____________________________________________________________________________________

 

 

 

 

   Работа в группах

1 группа - решение задач.

____________________________________________________________________

 

        Работа в группах

·        2 группа - работа с дополнительным материалом.

 Примеры превращения энергии.

Ø теплообмен

Ø энергетические превращения, связанные с изменением агрегатных состояний

Ø сгорание топлива (тепловые эффекты химических реакций)

          процесс фотосинтеза

Ø обмен и превращение энергии в живых организмах

Ø пищевые цепочки

Ø ветры, ураганы, круговорот воды в природе

Ø энергия Солнца

______________________________________________________________________

Работа в группах

3 группа -  с помощью математического и пружинного маятника  показать какие превращения энергии происходят.

_______________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа в парах

 

Распределите  в таблицу по графам превращения энергии: падение мяча, движение маятника, падение свинцового шара на свинцовую плиту, движение заводной механической игрушки,  торможение автомобиля,  нагревание при трении, работа теплового двигателя и паровой турбины,  выстрел из пружинного пистолета, выстрел из лука,  выстрел из огнестрельного оружия

 

	внут.

 

_________________________________________________________________________

 

Работа в парах

 

Распределите  в таблицу по графам превращения энергии: падение мяча, движение маятника, падение свинцового шара на свинцовую плиту, движение заводной механической игрушки,  торможение автомобиля,  нагревание при трении, работа теплового двигателя и паровой турбины,  выстрел из пружинного пистолета, выстрел из лука,  выстрел из огнестрельного оружия

 

	внут.

 

_________________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

Энергетические превращения, связанные с изменением агрегатных состояний:

-в процессе плавления кристаллического вещества вся поступающая энергия расходуется на разрушение кристаллической решётки. При этом температура остаётся постоянной, но внутренняя энергия вещества увеличивается. При кристаллизации энергия выделяется, так как частицы занимают такие положения, при которых их энергия минимальна.

-сгорание топлива (тепловые эффекты химических реакций)

из курса физики 8 класса мы узнали, что при сжигании топлива каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода (атомы соединяются в молекулы) при этом выделяется энергия. Вообще всякая перестройка химических связей сопровождается изменением энергии. Можно сказать, что при горении химическая энергия топлива переходит во внутреннюю энергию образовавшихся газов.

__________________________________________________________________________

Процесс фотосинтеза:

-из курса биологии мы уже знаем, что фотосинтез - синтез органических веществ из неорганических под действием солнечного света. На свету в хлоропластах клеток зелёного листа из воды и углекислого газа образуются органические вещества (крахмал), из воздуха поглощается углекислый газ и выделяется кислород. Другими словами происходит превращение солнечной энергии в энергию химических связей.

__________________________________________________________________________

Обмен и превращение энергии в живых организмах:

- Какой неведомый источник энергии приводит в движение наши мышцы, сердце, заставляет думать голову? Задумаемся, почему все едят? Почему пища так важна для жизни? Пища даёт живым существам строительный материал и энергию. Конфеты и котлеты, колбаса и мороженое согревают и приводят в движение организм. В процессе пищеварения происходит расщепление белков, жиров, углеводов. В клетках  нашего организма энергия запасается в молекулах АТФ. В процессе жизнедеятельности клетки, молекулы АТФ расщепляются и  за счёт выделившейся при этом энергии и происходят все процессы в клетке.

__________________________________________________________________________ 

Пищевые цепочки:

-Посмотрим на энергетические процессы в живых организмах более глобально. Ведь все живые организмы связаны между собой энергетическими отношениями, так как являются объектами питания других организмов. Травоядные животные поедают растения, мелкие хищники поедают травоядных, их поедают крупные хищники и т.д. Перенос энергии от её источника (растений) через ряд организмов называют пищевой цепью.

_________________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

Ветры, ураганы, круговорот воды в природе:

-круговорот воды в природе происходит, как вы знаете из природоведения и географии за счёт энергии Солнца. Ветры – это гигантские конвективные потоки. Поверхность планеты прогревается неравномерно (сказывается наклон земной оси  22,5 ⁰ и то, что поверхность суши составляет лишь 30% поверхности планеты, а вода имеет большую удельную теплоёмкость), следовательно возникающая разность температур создаёт разность давлений и воздушные массы перемещаются из области высокого давления в область низкого давления. Самые мощные по своей энергетике природные явления – тропические ураганы , также происходят за счёт энергии Солнца.

__________________________________________________________________________

Энергия Солнца:

- А за счёт какой энергии светит Солнце?  Солнце получает энергию от ядерного «сгорания» водорода, который переходит при этом в гелий. Источником энергии Солнца являются реакции термоядерного синтеза.

А сколько примеров превращения энергии у нас дома! Взять хотя бы бытовую технику! (вентилятор и миксер, электрический чайник, утюг и стиральная машина)

И сам процесс производства электрической энергии тоже связан с превращениями энергии.  

_______________________________________________________________________

Первый уровень.

На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м? 

Второй уровень.

Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м³ на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м³.

Третий уровень.

Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?

_________________________________________________________________________

Первый уровень.

На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м? 

Второй уровень.

Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м³ на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м³.

Третий уровень.

Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?

_________________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

Первый уровень.

На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м? 

Второй уровень.

Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м³ на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м³.

Третий уровень.

Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?

_________________________________________________________________________

 

Первый уровень.

На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м? 

Второй уровень.

Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м³ на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м³.

Третий уровень.

Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?

_________________________________________________________________________

 

Первый уровень.

На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м? 

Второй уровень.

Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м³ на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м³.

Третий уровень.

Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?

_________________________________________________________________________

Первый уровень.

На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м? 

Второй уровень.

Вычислите работу, совершаемую при подъеме бетонной плиты объемом 0,5 м³ на высоту 15 м. Плотность бетона 2300кг/ м³.

Третий уровень.

Мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт.  Какой груз она может поднять на высоту 15 м в течение 2 минут?

_________________________________________________________________________