Закон сохранения и превращения механической энергии. 10 класс

повторить основные понятия кинематики,
раскрыть сущность закона сохранения и превращения энергии в механических процессах.
Цель:
Задачи урока:
Ввести понятие полной механической энергии замкнутой системы.
Добиться усвоения учащимися формулировки закона сохранения энергии, научить школьников записывать уравнение закона для системы
Продолжить формирование умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала по основам механики, навыки поисковой познавательной деятельности, способность к самоанализу.
Формировать умение применять полученные знания на практике при решении физических задач на закон сохранения энергии.
Продолжить формирование эстетического вкуса учащихся через демонстрацию и наглядность, вызвать желание постоянно пополнять свои знания; поддерживать интерес к предмету.

Историческая справка
Майер Юлиус Роберт
Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд Фон

Потенциальная энергия – это энергия которой обладают предметы в состоянии покоя.
Кинетическая энергия – это энергия тела приобретенная при движении.
СУЩЕСТВУЕТ ДВА ВИДА МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ: КИНЕТИЧЕСКАЯ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРЕВРАЩАТЬСЯ ДРУГ В ДРУГА.

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОДНОГО ВИДА ЭНЕРГИИ В ДРУГОЙ ПРИВЕЛО К ОТКРЫТИЮ ОДНОГО ИЗ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ – ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ
ВО ВСЕХ ЯВЛЕНИЯХ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ПРИРОДЕ, ЭНЕРГИЯ НЕ ВОЗНИКАЕТ И НЕ ИСЧЕЗАЕТ, ОНА ТОЛЬКО ПРЕВРАЩАЕТСЯ ИЗ ОДНОГО ВИДА В ДРУГОЙ, ПРИ ЭТОМ ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ СОХРАНЯЕТСЯ.

Закон сохранения механической энергии
Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.
Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией

Закон сохранения и
превращения механической энергии
Одним из следствий закона сохранения и превращения энергии является утверждение о невозможности создания «вечного двигателя» (perpetuum mobile) – машины, которая могла бы неопределенно долго совершать работу, не расходуя при этом энергии

ЕГЭ-2012-№3. Шарик движется вниз по наклонному желобу без трения. Какое из следующих утверждений об энергии шарика верно при таком движении?
Кинетическая энергия шарика увеличивается, его полная механическая энергия не изменяется.
Потенциальная энергия шарика увеличивается, его полная механическая энергия не изменяется.
И кинетическая энергия, и полная механическая энергия шарика увеличиваются.
И потенциальная энергия, и полная механическая энергия шарика уменьшаются.

ЕГЭ-2011-№3. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Если принять
потенциальную энергию тела в точке бросания равной нулю, то кинетическая энергия тела будет равна его потенциальной энергии при подъеме на высоту?
5м
10 м
15м
20 м

ЕГЭ-2010-№ 3. Упавший и отскочивший от земли мячик подпрыгивает на меньшую
высоту, чем та, с которой он упал. Чем это объясняется?
1) гравитационным притяжением мяча к земле
2) переходом при ударе кинетической энергии мяча в потенциальную
3) переходом при ударе потенциальной энергии мяча в кинетическую
4) переходом при ударе части механической энергии мяча во внутреннюю

Примеры применения
закона сохранения энергии
Потенциальная энергия тела, поднятого над землей переходит в кинетическую
Потенциальная энергия деформированного тела переходит в кинетическую

Примеры применения закона сохранения энергии в селе Русском

(проект ЕГЭ 2013 г., ДЕМО) А5.
Санки массой m тянут в гору с постоянной скоростью. Когда санки поднимутся на высоту h от первоначального положения, их полная механическая энергия
не изменится
увеличится на mgh
будет неизвестна, так как не задан наклон горки
будет неизвестна, так как не задан коэффициент трения

Тело, брошенное вертикально вверх с поверхности земли, достигает наивысшей точки и падает на землю. Если сопротивление воздуха не учитывать, то полная механическая энергия тела
одинакова в любые моменты движения тела
максимальна в момент начала движения
максимальна в момент достижения наивысшей точки
максимальна в момент падения на землю

ВЫВОД
ЭНЕРГИЯ НЕ МОЖЕТ ПОЯВИТЬСЯ У ТЕЛА, ЕСЛИ ОНО НЕ ПОЛУЧИЛО ЕЁ ОТ ДРУГОГО ТЕЛА.
ИСЛЕДУЯ ЯВЛЕНИЯ ПРИРОДЫ, УЧЕНЫЕ ВСЕГДА РУКОВОДСТВУЮТСЯ ЗАКОНОМ СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ