Дифференцированный урок-зачет: "Законы сохранения". 10-й класс

"Человек страшится только того, чего не знает,
знанием побеждается всякий страх".

Цели урока:

Образовательная: обобщить и проверить знания темы “Законы сохранения в механике” на доступном ученику уровне трудности.

Развивающая: развивать у учащихся умение самостоятельно применять знания, осуществлять их применение в новых условиях.

Воспитательная: принимать самостоятельные решения, действовать в нестандартных ситуациях, оценивать свои знания.

ХОД УРОКА

1. Вступительное слово преподавателя.

Учитель делает сообщение учащимся, как будет проходить урок

2. Фронтальный опрос (10 мин.).

На этом этапе урока учащиеся должны дать определение того или иного понятия, сформулировать закон, ответить на вопрос, относящийся к той или иной категории. На доске пять табличек с количеством очков, соответствующих уровню сложности вопроса. Каждый учащийся выбирает категорию и называет номер задания, которое будет выполнять. Учитель формулирует выбранный вопрос, и ученик отвечает на него.

Вопросы:

Импульс

1. Что такое импульс?
2. Сформулируйте второй закон Ньютона в импульсном представлении?
3. Чему равен импульс покоящего тела?
4. Что понимают под импульсом системы?
5. Что является единицей измерения импульса, и каково его направление?

Виды энергии

1. Что такое потенциальная энергия?
2. Чему равна потенциальная энергия тела, на которое действует сила тяжести?
3. Чему равна потенциальная энергия тела, на которое действует сила упругости?
4. Что такое кинетическая энергия?
5. Чему равна полная механическая энергия?

Теоремы

1. В чем заключается теорема о кинетической энергии?
2. В чем заключается физический смысл кинетической энергии?
3. В чем заключается теорема о потенциальной энергии?
4. В чем заключается принцип минимума потенциальной энергии?
5. В чем заключается теорема об изменении полной механической энергии?

Закон сохранения энергии

1. Как формулируется закон сохранения энергии?
2. Как связаны друг с другом изменения кинетической и потенциальной энергий?
3. Опишите превращения энергии, происходящие при движении тела брошенного вертикально вверх.
4. Для каких систем справедлив закон сохранения энергии?
5. С каким свойством симметрии связан закон сохранения энергии?

Закон сохранения импульса

1. Сформулируйте закон сохранения импульса
2. Какое столкновение называют абсолютно упругим?
3. Какое столкновение называют абсолютно неупругим?
4. С каким свойством симметрии связан закон сохранения импульса?

3. Тестирование (15 мин.) (2 чел за доску).

Вариант 1

1. В каких единицах измеряют импульс в Международной системе?

А) 1 кг
Б) 1 Н
В) 1 кг*м/с
Г) 1 Дж Д) 1 Вт.

2. Какая из названных ниже физических величин является скалярной? 1) Импульс. 2) Энергия.

А) только 1
Б) только2
В)1 и 2
Г) ни 1, ни 2

3. Какое выражение соответствует определению импульса тела?

А) ma
Б) mv
В) Ft
Г) mv
Д) mv²/2

4. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии сжатой пружины?

А) mv²/2
Б) mgh
В) kx²/2
Г) kx² Д) mv²

5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения механической энергии?

А) А= mgh₂–mgh₁
Б) А= mv²₂/2–mv²₁/2
В) Е_k1+Е_p1= Е_k2+ Е_p2
Г) m₁v₁+m₂v₂ = m₁v₁+m₂v₂
Д) Ft = mv₂–mv₁

6. Мяч движется со скоростью v. На мяч действует сила F так, как показано на рисунке. Какая из стрелок (А–Г) соответствует направлению импульса р мяча?

7. На рисунке приведен график зависимости потенциальной энергии груза от высоты его подъема над поверхностью земли. Какова масса этого груза?

А) 20 кг; Б) 2 кг; В)0,5 кг; Г) 0,05 кг.

8. Как изменится потенциальная энергия упругодеформированного тела при увеличении его деформации в 2 раза?

А) Не изменится
Б) Уменьшится в 2 раза
В) Увеличится в 2 раза
Г) Уменьшится в 4 раза
Д) Увеличится в 4 раза

9. Как изменится потенциальная энергия тела, поднятого над Землей на высоту 2 м, при увеличении высоты на 6 м?

А) Не изменится
Б) Увеличится в 2 раза
В) Увеличится в 3 раза
Г) Увеличится в 4 раза
Д) Увеличится в 6 раз.

10. Тележка массой 40 кг после толчка движется по горизонтальной дорожке. Ее координата меняется в соответствии с уравнением х=2+4t+3t². Чему равна кинетическая энергия тележки через 2с после начала движения?

А)2000 Дж
Б) 5120 Дж
В) 320 Дж
Г) 200 Дж.

Вариант 2

1. В каких единицах измеряют энергию в Международной системе?

А) 1 кг
Б) 1 Н
В) 1 кг*м/с
Г) 1 Дж Д) 1 Вт.

2. Какая из названных ниже физических величин является векторной? 1) Импульс. 2) Энергия.

А) только 1
Б) только 2
В) 1 и 2
Г) ни 1, ни 2

3. Какое выражение соответствует определению кинетической энергии тела?

А) mv
Б) mv²
В) mv²/2
Г) Ft
Д) m/2 (v²–v²₀)

4. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии поднятого над Землей?

А) mv²/2
Б) mgh
В) kx²/2
Г) mgh/2 Д) mv²

5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения импульса для случая взаимодействия двух тел?

А) р= mv.
Б) Ft = mv₂–mv₁
В) m₁v₁+ m₂v₂ = m₁v₁+ m₂v₂
Г) m₁v₁²/2+mgh₁ = mv₂²/2+mgh₂
Д) А= mv²₂/2–mv²₁/2

6. Мяч движется со скоростью v. На мяч действует сила F так, как показано на рисунке. Какая из стрелок (А-Г) соответствует направлению импульса р мяча?

7. Камень брошен вертикально вверх. В момент бросания он имел кинетическую энергию 30 Дж. Какую потенциальную энергию будет иметь камень в верхней точке траектории полета?

А) 0 Дж
Б) 15 Дж
В) 30 Дж
Г) 300 Дж

8. Как изменится потенциальная энергия упруго-деформированного тела при уменьшении его деформации в 2 раза?

А) Не изменится
Б) Уменьшится в 2 раза
В) Увеличится в 2 раза
Г) Уменьшится в 4 раза
Д) Увеличится в 4 раза

9. Как изменится потенциальная энергия тела, поднятого над Землей на высоту 6 м, при уменьшении высоты на 4 м?

А) Не изменится
Б) Уменьшится в 1,5 раза
В) Уменьшится в 2 раза
Г) Уменьшится в 3 раза
Д) Уменьшится в 4 раза

10. Координата тела меняется в соответствии с уравнением х=2+30t-2t². Масса тела 5 кг. Какова кинетическая энергия тела через 3с после начала движения?

А) 4410 Дж
Б) 3240 Дж
В) 1440 Дж
Г) 810 Дж

3. Задачи (15 мин.) (1 вариант – нечетные номера, 2 вариант – четные номера).

1 уровень

1. Пружину школьного динамометра растянули на 5 см. Коэффициент упругости пружины равен 40 Н/м. Чему равна потенциальная энергия растянутой пружины.
2. Какова кинетическая энергия метеора, масса которого равна 50 кг, если он движется со скоростью 40 км/с.
3. С какой скоростью должен двигаться автомобиль массой 4т, чтобы его кинетическая энергия была равна 32000 Дж.
4. На какой высоте тело массой 5 кг будет обладать потенциальной энергией, равной 500 Дж.
5. Шар массой 100 г движется со скоростью 5 м/с. После удара о стенку он движется в противоположном направлении со скоростью 4 м/с. Чему равно изменение импульса шара в результате удара о стенку.
6. Мальчик массой 20 кг, стоя на коньках, бросает горизонтально камень массой 1 кг со скоростью 5 м/с. Определите скорость, с которой поедет мальчик в результате броска камня?

2 уровень

1. Мяч брошен вертикально вверх со скоростью 16 м/с. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной энергии?
2. Тело брошено со скоростью 15 м/с под углом к горизонту. Определите его скорость на высоте 10 м.
3. Самолет массой 2 т летит со скоростью 50 м/с. На высоте 420 м он переходит на снижение (при выключенном двигателе) и совершает посадку, имея скорость 30 м/с. Определите работу силы сопротивления воздуха во время планирующего полета.
4. Пуля массой 10 г влетает в доску толщиной 5 см со скоростью 800 м/с и вылетает из нее со скоростью 100 м/с. Какова сила сопротивления, какова сила сопротивления, действующая на пулю внутри доски?
5. Под действием постоянной силы 50 Н в течение времени равного 8 с, была увеличена скорость тела до 10 м/с. С какой скоростью двигалось тело массой 100 кг до приложения силы.
6. Два шара движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. Масса первого шара равна 1 кг. Какую массу должен иметь второй шар, чтобы после столкновения первый шар остановился, а второй покатился назад с прежней скоростью.

3 уровень

1. Тело, брошенное с высоты 250 м вертикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, углубилось в почву на 1,5 м. Рассчитайте среднюю силу сопротивления почвы, если масса тела равна 2 кг.
2. Самолет для взлета должен иметь скорость 25 м/с. Длина пробега перед взлетом 100 м. Какова мощность моторов, если масса самолета 1000кг и коэффициент сопротивления 0,02? Считать движение самолета при взлете равноускоренным.
3. С горки высотой 2 м и основанием 5 м съезжают санки. Пройдя от основания горки горизонтально путь 35 м, они останавливаются. Определите коэффициент трения, считая его одинаковым на всем пути.
4. Санки съезжают с горы, высота которой равна 5 м, а угол наклона равен 30^° и движутся дальше по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути санок одинаковый и равен 0,1. Какое расстояние пройдут санки по горизонтальному участку до полной остановки.
5. Пуля, массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, ударяет в подвешенный на нитях деревянный брусок массой 6 кг и застревает в нем. Определите на какую высоту поднимается брусок.
6. Пуля, летевшая горизонтально со скоростью 40 м/с, попадает в брусок, подвешенный на нити длинной 4 м, и застревает в нем. Определите угол, на который отклонится брусок, если масса пули 20 г, а масса бруска 5 кг.

4. Итоги урока. Домашнее задание.

Приложение