Урок физики на тему Закон сохранения энергии.» Формулы нахождения энергии в 10 классе

Конспект урока по физике 10 класс дата_____________
Тема: Решение задач по теме «Закон сохранения энергии.» Формулы нахождения энергии Закон сохранения энергии – в замкнутых системах энергия ниоткуда не берется, никуда не исчезает. Она может только переходить от одного тела к другому и превращаться из одного вида в другой.
Виды механической энергии
Кинетическая энергия (обладают любые движущиеся тела):
;
где m – масса тела, V – скорость.
Потенциальная энергия (для тела, поднятого над землей):

где h – высота поднятия тела над землей, g – ускорение свободного падения (9,8 Н/кг).
Потенциальная энергия (для упругодеформированных тел):
;
где k – жесткость тела, х – величина деформации.
Задача №1 Условие
На какую высоту поднимется тело, подброшенное вертикально вверх, с начальной скоростью 20 м/с? При решении задачи не учитывается сопротивление воздуха.
Дано: V=20 м/c; h=?
Решение
Кинетическая энергия, полученная в броске, будет переходить постепенно в потенциальную энергию:


упрощаем это выражение до:

При упрошенных расчетах принято величину ускорения свободного падения (g) рассчитывать как 10 Н/кг.
Математически преобразуем формулу для нахождения h:

Ответ: высота подъема тела 20 метров.
Задача №2 Условие
Необходимо рассчитать жесткость пружины, если известно, что при растяжении ее на 20 см пружина приобрела потенциальную энергию упругодеформированного тела 20 Дж.
Дано: х=20 см=0,2 м; Ер=20 Дж; k=?
Решение

умножаем правую и левую часть на 2, для получения промежуточной формулы:

выражаем величину k:

проверим размерность величины, которую получили:


Ответ: жесткость пружины равна .Задача №3 Условие
Спусковую пружину игрушечного пистолета сжали на 5 см, при вылете шарик массой 20 г приобрел скорость 2 м/с. Необходимо рассчитать, какова жесткость пружины.
Дано: х=5 см=0,05 м; m=20 г=0,02 кг; V=2 м/с; k=?
Решение
По закону сохранения энергии, потенциальная энергия упругодеформированной пружины перейдет в кинетическую энергию движения шарика:


упрощаем данное выражение:

выражаем величину k:

Ответ: жесткость пружины равна .Заключение При решении задач на этом уроке мы применяли закон сохранения энергии, но не учитывали сопротивление среды, так как считали систему замкнутой. Вспомнили формулировку этого закона и формулы нахождения потенциальной и кинетической энергии.
 
Список литературы
Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7–9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004.
Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7–9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010.
 
Домашнее задание
Привести пример тела, которое обладает только кинетической энергией.
С какой скоростью должен двигаться автомобиль массой 7,2 т, чтобы обладать кинетической энергией 8,1 кДж?
Определите, какой кинетической энергией будет обладать пуля, вылетевшая из винтовки. Скорость пули при вылете равна 500 м/с, масса – 7 г.
На какую высоту нужно поднять тело массой 5 кг, чтобы его потенциальная энергия увеличилась на 40 Дж?
 
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Интернет-портал School-collection.edu.ru (Источник).
Интернет-портал School-collection.edu.ru  (Источник).
Интернет-портал Sfiz.ru (Источник).
Интернет-портал Pskgu.ru (Источник).
Интернет-портал Docs.google.com (Источник).