Урок 60/3. Механічна  енергія та її види. Закон збереження та перетворення енергії в механічних процесах та його практичне застосування.

Мета:

              Освітня . Ввести поняття кінетичної і потенціальної енергії. Формувати поняття про повну механічну енергію і показати перетворення одного виду енергії в інший.

             Розвиваюча.  Розвивати вміння спостерігати, аналізувати і описувати фізичні процеси.

           Виховна . Виховувати  цілеспрямованість у досягненні поставленої мети, дисциплінованість, сумлінність.

Тип уроку. Урок  вивчення нового навчального   матеріалу .

Прилади та матеріали: сталева кулька, брусок, візок, похила площина.

 Презентації  Енергія і її види. Закон збереження енергії   Урок 60.3

 Будь-який процес, що відбувається  в природі, можна розглядати, 

                                                           як перетворення одного виду енергії в інший .

                                                                                                                                                    М. Планк

                                                                         Хід уроку

1.Організаційний момент.

2.Перевірка домашнього завдання.

       Огляд зошитів з метою  з’ясування  наявності розв’язання учнями домашніх   задач.

Висновок учителя за результатами  перевірки виконання домашнього завдання.

3.Актуалізація опорних знань.

       Слово «енергія» кожен з нас неодноразово чув в своєму житті. Щоб в наших домівках не було темно, ми вмикаємо електричні лампочки, які споживають при цьому електричну енергію. Автомобілі, літаки, тепловози працюють, затрачаючи енергію палива. Гідротурбіни споживають енергію падаючої води. Ми самі також, щоб жити, працювати, грати, поповнюємо запас своєї енергії, споживаючи їжу.

      З іншого боку, людей, які виконують багато роботи за короткий проміжок часу, називають енергійними. Що ж таке енергія?

  4.Мотивація навчальної діяльності.

    Дослід 1. Над столом піднімемо тіло .

    Запитання до учнів класу:

    1.Чи виконується в цей момент ( поки тіло нерухоме) механічна робота?

     2.А чи є в тіла  можливість виконати роботу?

Учні відповідають, вчитель  аналізує  їх відповіді  і

оголошує тему та мету     уроку.

Тема: Механічна  енергія та її види. Закон збереження та перетворення енергії в механічних процесах та його практичне застосування.

5.Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

    Можна навести ще багато прикладів із природи, повсякденного життя та з техніки, в яких ідеться про тіла, які знаходяться в такому стані, що за певних умов може виконатись робота. Про такі тіла кажуть, що вони мають енергію.

     Енергія.  Слово «енергія» в перекладі з грецького означає «дія». Енергійним ми називаємо людину, яка активно рухається, виробляючи при цьому безліч різноманітних дій.

   Якщо тіла або система тіл можуть виконати роботу, то кажуть, що вони мають  механічну енергію.

Дослід 2. На візку закріпимо стержень з блоком на кінці . Через блок перекинемо нитку, один кінець якої намотано на вісь візка, а на другому висить тягарець. Відпустимо тяга­рець, під дією сили тяжіння він опускатиметься вниз і надасть руху візку.

                    Дослід 2                                                  Дослід 3

Дослід 3. Кулька скочується з похилої площини, вдаряє брусок і він проходить деякий шлях.

             Питання до класу

   Чи виконує тягарець роботу?

   Чому він виконує роботу, адже ніхто його не штовхає?

   Чи виконує кулька роботу?

   Чому вона виконує роботу, адже ніхто її не штовхає?

    Здатність тіла виконувати роботу внаслідок зміни свого стану характеризують фізичною величиною, що називається  механічною енергією, або просто енергією.

   Чим більшу роботу виконує тіло, тим більшу енергію воно має. Під час

виконання роботи енергія тіла змінюється. Тому, механічна робота є мірою

зміни енергії тіла. 

   Енергія позначається символом Е. Мірою зміни енергії є робота, тому

одиницею енергії в СІ є джоуль (Дж).

   У фізиці розрізняють два види механічної енергії: потенціальну і кінетичну. 

    Потенціальна (від лат. – можливість ) енергія - це енергія, яка визначається взаємним положенням тіл, або частин того самого тіла, що взаємодіють.

   Потенціальну енергію має будь-яке підняте над поверхнею землі тіло або

деформоване тіло.

   Потенціальна енергія піднятого над поверхнею землі тіла залежить від його

маси та висоти над поверхнею Землі. Чим більша маса тіла та висота його над

поверхнею Землі тим більшу потенціальну енергію воно має.

Потенціальна енергія піднятого тіла на деяку висоту:

Потенціальна енергія пружно деформованого тіла:   

    Спостереження за явищами природи показують, що робота може виконуватись при русі тіл, а це значить, що рухомі тіла також мають запас енергії. Таку енергію називають кінетичною( від грецького – рух.)

Енергію, яку має тіло внаслідок свого руху, називають кінетичною  і визначається за формулою:

де m – маса тіла, а v – швидкість руху, цього тіла.

    Досить часто тіло має як потенціальну, так і кінетичну енергію. Наприклад, літак, який летить над Землею на певній висоті, має і потенціальну енергію, і кінетичну енергію. 

     Суму потенціальної і кінетичної енергії тіла називають повною механічною енергією тіла.  

    Якщо ізольовані від зовнішнього впливу тіла взаємодіють між собою силами тяжіння і пружності, то повна механічна енергія залишається незмінною під час руху:  Еп + Ек = const. Енергія не виникає з нічого і не зникає, а тільки переходить з одного виду в інший.

6.Осмислення об’єктивних зв’язків.

       Вчимось розв’язувати задачі.

Задача 1. Яку потенціальну енергію відносно Землі має тіло масою 100кг на висоті 10м?

Задача 2. При русі зі швидкістю 72 км/год тіло має кінетичну енергію 600Дж. Чому дорівнює маса його тіла?

      Запитання на закріплення матеріалу.

    1.Що таке енергія?

    2.Коли тіло має потенціальну енергію? кінетичну?

    3.В яких місцях річки – біля витоку чи в гирлі – кожен кубічний метр води     має більшу потенціальну енергію? Відповідь обґрунтуйте.

    4.В якій річці – гірській чи рівнинній – кожен кубічний метр води, що тече, має більшу кінетичну енергію? Чому?

    5.Маси тіл, що падають однакові. Чи однакові значення потенціальної енергії тіл на одній і тій же висоті і чи однакові значення кінетичної енергії на цій висоті?

7.Підсумок уроку.

      Метод «Незакінчене речення».

   Учні підсумовують урок  одним реченням, починаючи словами:

   «Я зрозумів, що …»

   «Мене зацікавило те,що…»

    «Я дізнався про…»

    Оцінювання вчителем роботи учнів на уроці.

 8.Домашнє завдання.