Scenariusz lekcji I. Cele lekcji
1) Wiadomości Uczeń zna:
• pojecie energii i jej związek z pracą.
2) Umiejętności Uczeń umie:
• zdefiniować energię kinetyczną i potencjalną,
• podać wzór energii kinetycznej i potencjalnej,
• wyjaśnić równoważność pracy i energii na jakimś przykładzie,
• rozwiązać proste zadania na równoważność pracy i energii.
II. Metoda pracy
Pogadanka, doświadczenia przeprowadzane przez nauczyciela, dyskusje.
III. Środki dydaktyczne
klocek, dwie kulki metalowe o różnych masach, plastelina, równia pochyła.
IV. Przebieg lekcji 1) Faza przygotowawcza
a) Sprawy organizacyjno - porządkowe:
• sprawdzenie obecności;
• zapisanie tematu lekcji.
2) Faza realizacyjna
a) Nauczyciel zadaje uczniom pytania:
• kiedy mówimy o pracy?
• z czym kojarzy się wam energia?
• kiedy mówimy o energii?
b) Nauczyciel definiuje pojęcia, które uczniowie zapisują w zeszytach:
• Energia opisuje stan fizyczny układu ciał w danej chwili, tj. możliwość wykonania pracy. Inaczej energię można zdefiniować jako zdolność do wykonania pracy.
• Gdy praca jest wykonywana nad ciałem (przez siły zewnętrzne), to zyskuje ono energię.
• Jeżeli praca wykonana jest przez ciało, wówczas traci ono energię.
• Praca i energia to równoważne pojęcia.
c) Nauczyciel przeprowadza doświadczenia:
Doświadczenie 1.
Do przeprowadzenia doświadczenia potrzebna będzie metalowa kulką oraz dwa jednakowej wielkości i kształtu kawałki plasteliny. Plastelinę kładziemy na płaskiej powierzchni,
natomiast kulkę zrzucamy:
z pewnej wysokości na pierwszy kawałek plasteliny, z większej wysokości na drugi kawałek plasteliny.
Uczniowie obserwują, co się stało z kulką i plasteliną.
Uczniowie wraz z nauczycielem formułują wniosek, który zapisują w zeszytach:
Energia potencjalna ciężkości (grawitacji) (równoważna wykonanej pracy) zależy od masy ciała i od wysokości, na jaką to ciało zostanie podniesione.
gdzie:
S = h,
Fg – ciężar ciała o masie m, Ep
∆ – przyrost energii potencjalnej ciężkości, m – masa ciała wzniesionego na wysokość h, g – przyspieszenie ziemskie.
Doświadczenie 2.
Ustawiamy równię pochyłą i u jej podnóża umieszczamy kloce. Na równi umieszczamy metalową kulkę, którą puszczamy.
Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: co się dzieje z kulką?
Uczniowie wraz z nauczycielem formułują wniosek, który zapisują w zeszytach:
Energia kinetyczna ciał jest tym większa im większa jest masa ciała i im większą to ciało osiągnęło prędkość.
gdzie:
Ek – energia kinetyczna ciała, m – masa ciała,
v – prędkość, z jaką poruszało się ciało d) Rozwiązywanie zadań.
Zad.1.
Jaki przyrost energii potencjalnej (względem biurka) będzie miała książka o masie 500g podniesiona, z biurka na wysokość 1m, na półkę umieszczoną 160 cm nad podłogą.
Zad.2.
Oblicz energię kinetyczną pocisku o masie 40 kg wyrzuconego z armatniej lufy z prędkością s
600m.
3) Faza podsumowująca
Podsumowanie wiadomości o energii kinetycznej i potencjalnej.
V. Bibliografia
1) G. Francuz - Ornat, T. Kulawik, M. Nowotny-Różańska, „Fizyka i astronomia dla gimnazjum”, cz.2, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa 1999.
VI. Czas trwania lekcji 45 minut
