Пошук по сайту


Перетворення одного виду енергії в інший. Закон збереження механічної енергії. Розв’язування задач. 8 клас. Мета уроку

Перетворення одного виду енергії в інший. Закон збереження механічної енергії. Розв’язування задач. 8 клас. Мета уроку

Перетворення одного виду енергії в інший. Закон збереження механічної енергії. Розв’язування задач. 8 клас.

Мета уроку: розглянути взаємні перетворення потенціальної і кінетичної енергії в механічних процесах, сформулювати фізичний зміст закону збереження повної механічної енергії; навчити учнів розв’язувати стандартні задачі з даної теми; розвивати творче мислення; виховувати пізнавальний інтерес і такі якості як самостійність, працелюбність, бажання отримувати знання.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

Оголошення теми і мети уроку.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

1. Що таке механічна робота?

2. Від чого залежить значення роботи?

3. Як розрахувати роботу?

4. Які є одиниці роботи?

5. Чи завжди швидкість виконання роботи однакова?

6. Яку фізичну величину називають потужністю?

7. Як розрахувати потужність?

8. Яка основна одиниця потужності?

9. Які похідні одиниці потужності?

10. Чому потужність пов'язана зі швидкістю руху?

11. Наведіть приклади різної швидкості виконання роботи.

12. Як розрахувати роботу, знаючи потужність?

Творча робота.

1. Які тіла мають потенціальну енергію?

2. Як обчислити потенціальну енергію тіла, піднятого над поверхнею Землі?

3. Коли потенціальна енергія одного й того самого тіла може мати різне значення?

4. Чи змінюється потенціальна енергія при падінні тіла?

5. Чому рухоме тіло може виконати роботу?

6. Яку енергію називають кінетичною?

7. Як залежить кінетична енергія від швидкості тіла?

8. Як залежить кінетична енергія від маси тіла?

Вправа 1.

1. Яку енергію має цеглина, що лежить на стіні новобудови?

2. Палю забивають пароповітряним молотом, маса ударної частини якого становить 1800 кг. Під час удару об верхній кінець палі виконується робота 27 кДж. На яку максимальну висоту піднімається перед цим ударна частина молота?

3. За допомогою копра металевий тягар масою 800 кг підняли на 6 м, а потім дали йому вільно впасти. Внаслідок удару металевого тягаря об верхній кінець палі вона заглибилася в ґрунт на 30 см. Визначити силу опору ґрунту.

4. Яким молотком — легким чи важким — можна забити цвях за меншу кількість ударів? Чому?

Вправа 2.

1. Два автомобілі з вантажами однакової маси рухаються горизонтальним шляхом з однаковими швидкостями відносно поверхні Землі. Що можна сказати про їхні енергії? Чи однакові енергії вони матимуть, якщо один із них збільшить швидкість?

2. Чому спортсмен спочатку розбігається, а потім стрибає в довжину?

3. Чому на дорогах легковим автомобілям дозволяється їхати з більшою швидкістю, ніж вантажним?

4. Два електропоїзди рухаються з однаковими відносно Землі швидкостями, але перший має шість, а другий — дев'ять таких самих вагонів. Який із них має більшу кінетичну енергію?

5. Яку кінетичну енергію має куля масою 5 г, що вилетіла з рушниці зі швидкістю 500 м/с?

6. З якою швидкістю рухається автомобіль, якщо відомо,

що його кінетична енергія дорівнює 50 кДж, а маса — 2,5 т?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Перетворення потенціальної енергії на кінетичну і навпаки.

Розглянемо перетворення потенціальної енергії на кінетичну і навпаки під час вільних коливань маятника.



У правому положенні кулька має найбільшу потенціальну енергію, але її кінетична енергія у цьому положенні дорівнює нулю. Коли кулька опускається до точки свого найнижчого положення, її потенціальна енергія дорівнює нулю, а кінетична має найбільше значення.

Закон збереження енергії - закон, який стверджує, що повна енергія в ізольованих системах не змінюється з часом. Проте енергія може перетворюватися з одного виду в інший. У термодинаміці закон збереження енергії відомий також під назвою першого закону термодинаміки. Закон збереження енергії є, мабуть, найважливішим із законів збереження, які застосовуються в фізиці.

У механіці, закон збереження енергії твердить, що в замкненій системі часток, повна енергія, що є сумою кінетичної і потенціальної енергії не залежить від часу.

Закон збереження енергії справедливий тільки для замкнених систем, тобто за умови відсутності зовнішніх полів чи взаємодій.

Сили взаємодії між тілами, для яких виконується закон збереження механічної енергії називаються консервативними силами.

Закон збереження механічної енергії не виконується для сил тертя, оскільки за наявності сил тертя відбувається перетворення механічної енергії в теплову.

Закон збереження і перетворення енергії.

Для обох видів механічної енергії є спільна властивість: при виконанні роботи енергія тіла завжди змінюється.

Як змінюється повна механічна енергія тіла?

Піднятий над поверхнею Землі м'яч має певну потенціальну процесі падіння швидкість м'яча збільшується, тобто збільшується його кінетична енергія. Внаслідок виконання роботи силою тяжіння кінетична енергія м'яча збільшилася. Проте зменшилася потенціальна енергія. Отже, можна сказати, що кінетична і потенціальна енергії пов'язані одна з одною. Зі збільшенням кінетичної енергії зменшується потенціальна енергія, і навпаки. Кинутий вгору м'яч має спочатку велику швидкість і відповідно кінетичну енергію. При підніманні м'яча вгору збільшується його потенціальна енергія, але швидкість і кінетична енергія м'яча поступово зменшуються.

Отже, тіло одночасно може мати як кінетичну, так і потенціальну енергії.

Який зв'язок між кінетичною і потенціальною енергією тіла

Мірою зміни кінетичної і потенціальної енергій є робота. При зміні потенціальної енергії тіла, що рухається вниз, виконується робота силою тяжіння. За рахунок цієї роботи відбувається збільшення кінетичної енергії. Якщо на дане тіло не діють сили тертя, то його повна механічна енергія залишається сталою. Це один із важливих законів природи, який потрібно враховувати при розрахунках параметрів руху тіл.

Як формулюється закон збереження і перетворення енергії?

Енергія ні з чого не виникає і не зникає безслідно. Вона лише перетворюється в рівній мірі з одного виду в інший.

Сума кінетичної і потенціальної енергій ізольованого тіла в замкнутій системі, у якій відсутні сили тертя, залишається сталою.

Першовідкривачем цього закону, властивого для всіх процесів у природі, є англійський природодослідник Роберт Майєр.

Юліус Роберт Майєр (1814-1878) — англійський природодослідник, першим відкрив фундаментальний закон збереження енергії при дослідженні життєдіяльності живих організмів у різних кліматичних умовах.

Використання закону збереження і перетворення енергії.

Закон збереження і перетворення енергії знайшов застосування в різних галузях техніки і виробництва. Так, біля багатьох гідроелектростанцій побудовані так звані гідроакумулюючі станції. У період, коли споживання електроенергії мале, вода з основної водойми не зливається через греблю, а продовжує обертати лопаті турбін, з'єднаних з генераторами. Вироблений електричний струм приводить в дію електричні двигуни насосів, які закачують воду у водойми, розміщені вище від рівня основної. У період збільшеного споживання струму вода з цієї водойми обертає турбіни і виробляє додаткову енергію. Таким чином кінетична енергія падаючої води перетворюється в потенціальну енергію води в акумулюючій водоймі, яка потім знову перетворюється в кінетичну енергію падаючої води.

Відкриття закону збереження і перетворення енергії спричинило закриття цілого напрямку в науці, коли вчені намагалися створити пристрій, який виконував би роботу без споживання енергії ззовні. Такий двигун дістав назву вічного двигуна (perpetuum mobile). Закон збереження і перетворення енергії виявився настільки незаперечним, що Паризька академія наук, один із найавторитетніших наукових закладів світу, ще в 1755 р. постановила залишати без розгляду всі заяви і пропозиції, що стосуються вічного двигуна.

та ін.

ІV. Закріплення нового матеріалу.

  1. Що називають повною механічною енергією системи?

  2. Наведіть приклади перетворення потенціальної енергії тіла на кінетичну та навпаки.

  3. Наведіть приклади, коли повна механічна енергія не зберігається. Що можна сказати в цьому випадку про повну енергію системи?

  4. Яку потенціальну енергію має тіло масою 60 кг на висоті 20 м над поверхнею землі?

  5. На якій висоті потенціальна енергія вантажу масою 700 кг дорівнює

8,4 кДж?

Підсумок уроку.

Домашнє завдання: §30, Впр. 30 №2,3,4

поділитися в соціальних мережах



Схожі:

Взаємні перетворення потенціальної І кінетичної енергії в механічних...
Чної енергії в механічних процесах, сформулювати фізичний зміст закону збереження повної механічної енергії; навчити учнів розв’язувати...

Закон збереження енергії. Поняття енергії
Які види енергії нам знайомі? (Відповідно до різних форм руху матерії, розрізняють кілька типів енергії: механічна, електромагнітна,...

Теплові явища. Розв ’ язування задач. Підготовка до самостійної роботи. 8 клас. Мета уроку
Мета уроку: повторити, закріпити, узагальнити вивчений матеріал; навчити учнів застосовувати його при розв’язуванні задач різної...

Механічна робота. Одиниці роботи. Потужність та одиниці її вимірювання. 8 клас. Мета уроку
Мета уроку: досягнути свідомого розуміння фізичної суті механічної роботи; сформувати поняття енергії; розвивати логічне мислення...

Розв’язування задач з теми «Закони постійного струму». 9 клас. Мета
Навчальна мета. В цікавій формі повторити основні поняття І закони постійного струму, удосконалювати навики розв’язування якісних...

Закони збереження в механіці
Взаємні перетворення потенціальної І кінетичної енергії в механічних процесах. Повна механічна енергія

Урок формування нових знань
Мета уроку: досягнути свідомого розуміння фізичної суті механічної роботи; сформувати поняття енергії; розвивати логічне мислення...

Закон збереження маси І енергії
Основні поняття І закони хімії, періодичний закон І будова речовини. Будова молекул І хімічний зв’язок

Поверхневий натяг рідини. Змочування. Капілярні явища. Розв’язування задач. 10 клас. Мета уроку
Мета уроку: перевірити І поглибити знання учнів з даної теми, розвивати вміння аналізувати фізичний зміст задачі; розвивати індивідуальні...

Тема уроку: Кінетична енергія Мета
Мета: з'ясувати фізичний зміст поняття «кінетична енергія»; сформувати поняття кінетичної енергії; ознайомити з прикладами використання...



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації

f.lekciya.com.ua
Головна сторінка