Применение законов сохранения энергии к решению задач

Пояснительная записка

Во многих случаях законы движения нельзя использовать для решения задач потому, что неизвестны силы. В таких случаях для решения задачи пользуются следствиями из законов движения. При этом появляются новые величины вместо сил и ускорений. Эти величины – импульс и энергия. Они обладают важным свойством сохранения. И сами эти величины, и их свойство сохранения играют важную роль не только в механике, но и во всех разделах физики, во всех науках о природе, во всех отраслях техники да и в повседневной жизни. Если на изучение закона сохранения импульса отводится некоторое время по программе Е.М.Гутник. А.В.Пёрышкина для 9 класса, то в учебниках этих авторов нет ни формулировки закона сохранения энергии, ни формулы, позволяющей решать задачи. Тогда как, анализ тестов, предложенных учащимся на ЕГЭ, показал необходимость изучения этой темы на уровне 9 класса, а не только 7-го, как это предложено в указанной программе

Цель курса: подготовка к итоговой аттестации по физике за курс основной школы.

Задачи курса:

• сформулировать закон сохранения энергии.
• научить решать задачи. используя закон сохранения энергии.
• правильное понимание протекающих в природе процессов.

Количество часов – 12.

В элективном курсе рассматривается связь между работой сил, приложенных к телу, и изменением его скорости; связь между работой силы тяжести и потенциальной энергии тела, поднятого над землёй; связь между работой сил упругости и потенциальной энергией упруго деформированного тела.
Основная форма проведения курса – уроки по 2 часа, состоящие из : лекции, решения задач, практической работа.
В результате посещения этого курса ожидается, что учащиеся будут
более глубоко понимать процессы, происходящие в природе, обобщат свои знания по физике, разовьют навыки решения задач.
·Инструментарий для оценивания результатов – контрольная работа.

Тематический план

Содержание

Работа силы (механическая работа) – 1 час

Общее выражение для работы силы. положительная и отрицательная работа. когда работа равна нулю.
Решение задач №№ 406, 408. 412.

Мощность – 1 час

Связь мощности и работы, мощности, силы и скорости.
Решение задач №№ , 404 ,405.
Лабораторная работа «Измерение работы и мощности человека».

Кинетическая энергия 1 час

Работа сил, приложенных к телу и изменение его скорости. Кинетическая энергия. Что характеризует кинетическая энергия.
Решение задач №№ 416.

Потенциальная энергия тела, поднятого над землёй – 1 час

Работа силы тяжести, в случае, когда тело двигается по вертикали и когда не по вертикали. Для чего применяют наклонные плоскости. Потенциальная энергия тела, поднятого над землей. Потенциальная энергия – энергия взаимодействия.
Решение задач №№ 418, 419.

Потенциальная энергия деформированного тела – 1 час

Работа силы упругости. Потенциальная энергия деформированного тела.
Решение задач №№ 422, 425

Закон сохранения полной механической энергии – 3 часа

Превращение энергии из одного вида в другой. Полная механическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии.
Решение задач №№ 446, 448, 450, 451, 455
Лабораторная работа «Изучение закона сохранения механической энергии».

Работа силы трения и механическая энергия – 2 часа

Работа силы трения и механическая энергия. Нарушение закона полной
механической энергии и выполнения закона полной энергии. Сила трения в технике.
Решение задач №№ 461, 466, 469.

Превращение энергии и использование машин – 2 часа

Превращение энергии и использование машин. О «вечных двигателях». Коэффициент полезного действия.
Решение задач №№ 428, 432.

Литература:

1. Методика факультативных занятий по физике. пособие для учителя под редакцией О.Ф.Кабардина, В.А.Орлова. Москва «Просвещение» 1988 год.
2. Г.Я.Мякишев, Б.Б Буховцев, Н.Н. Сотский Учебник для класса общеобразовательных учреждений «Физика. 10 класс». Москва «Просвещение» 2009 год.
3. Сборник задач по физике для 9-11 классов общеобразовательных учреждений. Составитель Г.Н.Степанова. Москва «Просвещение» 1995 год.

Мультимедийные пособия:

1. Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки физики Кирилла и Мефодия 9 класс. ООО «Кирилл и Мефоди», 2007.
2. «Физика 7-11 класс». Серия «Ваш репетитор».ООО «ИД «Равновесие», оформление, издание , 2004-2008.
3. Школьный репетитор «Физика 7-11 класс». ООО «Питер-Пресс» 2008.
4. Электронное учебное издание «Лабораторные работы по физике 9 класс». ООО «Дрофа», 2006. ООО «Квазар-Микро», 2006.