Интегрированный урок «Физика, физическая культура, анатомия» Авторы: Байбакова Т.А - учитель информатики, физики Кручинина Л.Н. – учитель физкультуры Байбаков М.М.- учитель биологии

План урока I. Организационный момент. Вступление II.Постановка задачи III.Цель урока. Актуализация знаний V.Новый материал VI.Закрепление VII.Итог урока

I. Вступление Материальный мир един и взаимосвязан. Как писал поэт Фёдор Тютчев, «невозмутимый строй во всём, созвучье полное в природе».

Человек – физический объект, который наравне с другими объектами природы совершает перемещение, участвует в силовых взаимодействиях, подвергается влиянию физических полей разного рода.

Человек – физический сложный комплекс. Функционирование его отдельных частей и взаимодействие с окружающей средой определяются физическими процессами.

Человек – объект познания. Наблюдения, измерения, эксперимент, гипотеза, модель, теория – изобретения человека, при помощи которых он изучает и объясняет окружающий мир и себя в этом мире.

II. Постановка задачи Для изучения наук о природе всё же удобно «делить» этот мир на части и подробно рассматривать отдельные законы и явления. Таким образом, наши знания о природе и человеке разделяются на «физические», «биологические», «химические», «анатомические», «географические» и т.п., а общий объект их изучения - человек + природа со всеми составляющими. Чтобы при изучении такого объекта у вас сформировалось целостное восприятие общих законов окружающего мира, мы и проводим сегодня урок, тема которого:

Потенциальная и кинетическая энергия Превращение одного вида энергии в другой. В механике изучают движение и взаимодействие тел друг с другом. Поэтому принято различать два вида механической энергии: энергию, обусловленную движением тел, или кинетическую энергию, и энергию, обусловленную взаимодействием тел, или потенциальную энергию. В физике существует общее правило, связывающее энергию и работу. Чтобы найти энергию тела, надо найти работу, которая необходима для перевода тела в данное состояние из нулевого, то есть такого, при котором его энергия равна нулю.

III. Цель урока: 1)Объяснение понятия кинетическая и потенциальная энергия. 2)Демонстрация явления превращения одного вида механической энергии в другой. 3)Усвоение закона сохранения полной механической энергии на примерах.

1.Что говорят о теле или системе тел, которые совершают работу? Если тело или система тел, взаимодействующих между собой, могут совершать работу, то говорят, что они обладают энергией.

Опыт Продемонстрируем на опыте от чего зависит потенциальная энергия? h1h1 h2h2 Шарик, падающий с большей высоты, обладает большей потенциальной энергией.

4.Как связана работа силы с изменением потенциальной энергии? Если считать потенциальную энергию тела, лежащего на Земле, равной нулю, то потенциальная энергия тела, поднятого на некоторую высоту, определится работой, которую совершит сила тяжести при падении тела на Землю. Значит Е п = А. Единица энергии - джоуль

5. Формула, по которой можно вычислить потенциальную энергию. Еп = А. Е п = Рh, Е п = F h, E п = g m h. 6.При подъёме тела массой 15 кг совершена работа 60Дж. На какую высоту было поднято тело?

Упругие тела обладают потенциальной энергией.

Кинетическая энергия Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической. 2)Как вычислить кинетическую энергию?

Актуализация знаний Как же движется человек? За счёт чего? Какие силы действуют на ноги во время бега или ходьбы? Какие мышцы участвуют в движении?

Мышцы, которые участвуют в движении

Физкультминутка Проведём физкультминутку, которая позволит нам убедится, что механическая энергия запасается в наших ногах, как в пружинах. Присядьте, как можно сильнее согнув ноги в коленях. Медленно выпрямляя колени, встаньте в основную стойку. Присядьте ещё раз, как можно сильнее согнув ноги в коленях. А теперь резко выпрямляя колени, встаньте в основную стойку. В каком случае подниматься было сложнее?

Большинство процессов в природе сопровождается превращением энергии из одного вида в другой, её передачей от одного тела к другому, от одной части тела к другой.

Огромной потенциальной энергией обладает вода в реках, удерживаемая плотиной. При падении с плотины вниз вода движется, и её потенциальная энергия превращается в такую же большую кинетическую энергию.

Кинетическая энергия совершает работу, приводя в движение мощные турбины электростанций. Турбины соединены с генератором электрического тока. Таким образом, за счёт кинетической энергии воды вырабатывается электрическая энергия.

Потенциальную энергию молота копра используют в строительстве для совершения работы по забиванию свай. В процессе полета молота в воздухе, потенциальная энергия молота переходит в кинетическую. При ударе: часть кинетической энергии молота переходит в кинетическую энергию сваи, еще часть тратится на трение сваи о грунт, часть затрачивается на деформацию (хотя и небольшую) сваи и молота, а оставшаяся часть переходит в энергию звуковой волны (звук удара).

W=Eп +Ек

Закон сохранения энергии А в нашем организме действует этот закон? Каким образом?

Мышцы и сухожилия играют роль своеобразных пружин, в них может запасаться потенциальная энергия, так как сила внутреннего трения в них очень мала, и около 90% этой энергии может быть преобразовано в кинетическую. Именно в сухожилиях хранится потенциальная энергия, которая при необходимости преобразуется в кинетическую. Когда колени согнуты, часть мышц напряжена, сухожилия растянуты. Если перед вставанием в основную стойку из приседа сухожилиям не дать укоротиться, то запасённая в них потенциальная энергия перейдёт в кинетическую. У нас в ноге самое мощное сухожилие – «ахиллово», при беге на него действует растягивающая сила до 4000н.

Решите задачу: В показательных выступлениях каратисты разбивают рукой кирпич размерами 0,4х0,2х0,05 м. Чтобы такой кирпич разбить, нужно затратить энергию 0,55Дж. Рассчитайте хватит ли для этого энергии руки, если скорость руки в момент удара равна 12м/с, а масса руки – 0,7кг.

Источники