Конспект урока по физике на тему Кинетическая энергия_ (9 класс)

Конспект урока физики Класс: 9 Тема урока: Кинетическая энергия материальной̆ точки. Теорема об изменении кинетической̆ энергии Планируемые результаты: Личностные:    умение применять основные умения для решения практико –ориентированных задач, интерпретировать полученные результаты и оценивать их на соответствие практической ситуации; формирование устойчивой мотивации к обучению; умение контролировать процесс и результат учебной деятельности. Предметные: дать представление об энергии как физической величине, зависящий от состояния тела или системы тел, и показать, что изменение энергии при переходе из одного состояния в другое определяется величиной совершенной работы; совершенствовать навыки решения вычислительных задач. Метапредметные: Коммуникативные: – организовывать и планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками; – развивать умение точно и грамотно выражать свои мысли; – воспринимать текст с учетом поставленной учебной задачи, находить в тексте информацию, необходимую для решения задачи. Регулятивные: – определять целевые установки учебной деятельности, выстраивать последовательности необходимых операций; – корректировать деятельность: вносить изменения в процесс с учетом возникших трудностей и ошибок, намечать способы их устранения. Познавательные: – осуществлять смысловое чтение; – использовать общие приёмы решения задач. Оборудование: презентация к уроку, сборники задач. Ход урока: 1. Организационный момент Проверка домашнего задания 2. Актуализация опорных знаний. Что называется работой? В каких единицах измеряется работа? Как определяется знак работы? В каких случаях работа может быть равна нулю? Как можно вычислить работу графическим способом? Что называется мощностью? Назовите единицу измерения мощности. Векторные или скалярные величины работа и мощность? Как вычисляется мощность механизма? Чему равна мощность силы тяги, развиваемой автомобилем? 3. Постановка цели урока. Мотивация учебной деятельности учащихся. На одном из прошлых уроков мы с вами ввели понятие механической работы, показали, что данная физическая величина определяется скалярным произведением двух векторов: действующей на тело силы и перемещения тела. Но мы так и не ответили, зачем нам нужна данная величина при решении задач, ведь, как правило, любая новая физическая величина должна нам помогать решать основную задачу механики. - По думайте, как объяснить, почему совершается механическая работа? - Объясните многообразие ваших ответов. - Как думаете, какова тема урока? - Какова главная цель урока?  Сегодня мы познакомимся с механической работой, кинетической энергией материальной̆ точки. Б удем решать задачи, чтобы уметь ориентироваться в любой жизненной ситуации, связанной с различными физическими расчетами. 4. Изучение нового материала 1. Механическая работа- это скалярная величина, равная произведению модуля силы, действующей на тело, на модуль перемещения и на косинус угла между вектором силы и вектором перемещения В системе СИ работа измеряется в джоулях( Дж) . A= FScosα Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении действия силы.  [ 1 Дж= 1 Н·м] 2. Формирование понятия энергии: Если система тел может совершить работу, то говорят, что она обладает энергией. Для совершения работы необходимо, чтобы на движущееся тело действовала та или иная сила. Энергия характеризует способность тела( или системы тел) совершать работу. Совершая механическую работу, тело или система тел переходят из одного состояния в другое, в котором их энергия минимальна. При совершении работы энергия постепенно расходуется. Для того чтобы система опять приобрела способность совершать работу, надо изменить ее состояние: увеличить скорость тел, поднять тела вверх или деформировать. Для этого внешние силы должны совершить над системой положительную работу. Вывод:   энергия в механике – это величина, определяемая состоянием системы – положением тел и их скоростями; изменение энергии при переходе системы из одного состояния в другое равно работе внешних сил. Вывод теоремы об изменении кинетической энергии. Выясним, как энергия тел зависит от их скоростей. Подсчитаем работу постоянной силы , действующей на тело( материальную точку) массой  m  при его прямолинейном движении. Пусть направление силы совпадает с направлением скорости тела. В этом случае направления вектора   перемещения  и   вектора  силы  совпадают. left0 Поэтому работа силы   равна: left0   Выберем координатную ось  ОХ  так, чтобы векторы  и  были направлены в сторону положительного направления этой оси. Тогда и формулу для работы можно записать так: left0    Согласно  второму закону Ньютона    Так как точка движется с постоянным ускорением, то изменение ее координаты  при переходе из начального положения в конечное можно найти по известной нам из кинематики формуле где Подставляя формулу( 6. 8) в формулу( 6. 6) , получим    Можно показать, что формула( 6. 9) , выведенная для случая прямолинейного  движения  тела, на которое действует постоянная сила, справедлива и в тех случаях, когда на тело действует переменная сила и оно движется по криволинейной траектории. Таким образом, работа силы при перемещении тела из начального положения в конечное равна изменению величины. Величина  представляет собой энергию, которую имеет тело, движущееся со скоростью . Эту энергию называют  кинетической  ( от греческого слова «кинема»- движение) .    Как видим,   кинетическая энергия  тела равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости.    Будем обозначать кинетическую энергию буквой  Е к:    Энергия измеряется, в тех же единицах, что и работа. Учитывая равенство( 6. 10) , можно уравнение( 6. 9) записать так:    Равенство( 6. 11) выражает теорему об изменении кинетической энергии:   изменение кинетической энергии тела( материальной точки) за некоторый промежуток времени равно работе, совершенной за то же время силой, действующей на тело.  Если на тело действует несколько сил, то изменение его кинетической энергии равно сумме работ всех сил, действующих на тело.    Кинетическая энергия тел зависит только от их масс и  скоростей. Полная механическая энергия системы зависит от скоростей тел и расстояний между ними. Для того чтобы вычислить ту часть энергии, которая зависит от расстояний между телами, нужно предварительно рассмотреть вопрос о работе силы тяжести и силы упругости. Вывод:   движущееся тело обладает кинетической энергией. Эта энергия равна работе, которую надо совершить, чтобы увеличить скорость тела от нуля до значения  v. Физический смысл кинетической энергии При V ₀= 0; A= mV²/ 2, то есть кинетическая энергия тела Ек равна механической работе, которую должна совершать сила, действующая на покоящееся тело, чтобы сообщить ему скорость V. Особенности кинетической энергии А) Из формулы Ек= mV ²/ 2 следует, что кинетическая энергия – понятие относительное, так как скорость тела зависит от выбора системы отсчета. Б) Кинетическая энергия – скалярная величина. По ее приращению можно судить о работе лишь результирующей силы. Например, если автомобиль движется прямолинейно и равномерно, то прироста кинетической энергии нет, значит, работа результирующей силы равна нулю, хотя совершается работа двигателя, которая полностью компенсируется отрицательной работой сил сопротивления и трения. В) Кинетическая энергия системы тел равна сумме кинетических энергий тел, входящих в механическую систему. - эта формула выражает  теорему о кинетической энергии:   изменение кинетической энергии тела( материальной точки) за некоторый промежуток времени равно работе, совершенной силой, действующей на тело, за этот же промежуток времени Эта теорема справедлива для любого движения и для сил любой природы. Если тело разгоняется из состояния покоя, то  E k1= 0.     Тогда    A =  E k2.    Следовательно, кинетическая энергия численно равна работе, которую необходимо совершить, чтобы разогнать тело из состояния покоя до данной скорости. Вывод: Работа силы равна изменению кинетической энергии тела, т. е.   A =   ΔE k.   5. Ф изминутка для глаз 6. Закрепление изученного Решение задач: 1 Сани тянут на пути 100 м с силой 80 Н за веревку, составляющую угол 30° к горизонту. Какая работа совершается при этом? Решение A= FScosα= 80* 100* cos30= 8000* 0. 866= 6 928( Дж) 2. Пуля массой 10г вылетела из винтовки со скоростью 800м/ с и пробила доску, после чего скорость пули стала равна 400 м/ с. Определить работу по преодолению сопротивления доски. Решение A= mV ²/ 2 – mV ₀ ²/ 2= m/ 2( V ² – V ₀ ²) ; A= 0. 01/ 2 ·( 64·104 – 16·104) = 2400( Дж) 3. Доп. задание Автомобиль, двигаясь равномерно, проходит 40 м за 2с. Мощность двигателя автомобиля 160 кВт. Определите силу тяги, развиваемую автомобилем. 7. Рефлексия. Подведение итогов урока Какие задачи вызвали у вас затруднения и почему? Успешно ли для вас прошел урок? Что интересного вы узнали на сегодняшнем уроке? Как вы думаете, удалось ли нам решить учебную задачу? 8. Домаш нее задание § 40- 41 стр. 131- 136 изучить, выучить определения, стр. 134 ответить на вопросы