Кинетическая и потенциальная энергия

СОДЕРЖАНИЕ: МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ

ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА МАТЕМАТИКИ И МПМ

КОНСПЕКТ УРОКА ПО ФИЗИКЕ

(8 класс)

НА ТЕМУ:

«Кинетическая и потенциальная энергия»

Подготовила и провела

студент

физико-математического

факультета

группы 4М

Платошина Татьяна Сергеевна

методист по физике

Кузнецов Владислав Валентинович

Орехово-Зуево

2010г

Урок изучения нового материала и решения задач.

Кинетическая и потенциальная энергия.

Число: 8.11.2010

Класс: 8В

Тип урока: Комбинированный

Цели урока (триединые дидактические цели):

1. Обучающие: Повторить импульс, закон сохранения импульса. Решение задач на ЗСИ. Дать новые понятия кинетической и потенциальной энергии. Учиться применять полученные знания при решении задач.

2. Развивающие: учить выделять главное, строить аналогии, обобщать и систематизировать, развивать логическое мышление, умение анализировать данные и полученные результаты, развивать навыки самостоятельной работы, учится решать задачи по данной теме.

3. Воспитательные: воспитывать любовь к предмету, обогащать словарный запас, воспитывать взаимоуважение, дисциплину на уроке, наблюдательность; умение слушать своих одноклассников.

Ход урока:

1. Организационный момент: 2 мин

- взаимное приветствие учителя и учеников;

- проверка готовности кабинета;

- отметить отсутствующих (спросить у дежурного).

2. Проверка домашнего задания: 7мин

Учитель: Пожалуйста к доске, разбираем и проверяем домашнюю работу, задачи №

Учитель вызывает учеников к доске решать задачи, заданные на прошлом уроке на дом. Остальные ученики проверяют правильность решения при необходимости подсказывают и исправляют товарища. Если что-то непонятно, задают вопросы учителю.

3. Актуализация знаний. Фронтальный опрос.

· Дать понятие импульса.

· Прочитать ЗСИ.

· Какое движение называется реактивным, привести примеры?

· Какое топливо использовалось в первых ракетах?

· Под чьим руководством был запущен первый искусственный спутник Земли?

4. Изучение нового материала. 17-20 мин

Учитель: Сегодня на уроке мы будем изучать новую тему : Энергия.

План :

1. Ввести понятие механической энергии.

2. Ввести понятие потенциальной и кинетической энергии.

3. Вывод формул для кинетической энергии.

4. Вывод формул для потенциальной энергии.

Сегодня понятие энергии настолько вошло в наш обыденный лексикон, что мы, не задумываясь, применяем этот термин по поводу и без повода. Нам кажется, что это существует в реальности как отдельная вещь, или субстанция. Как, например, вода или воздух.
Обычно мы часто говорим, чтобы поднять что-либо, или копать земли в саду, не хватает энергии. Если же нет света в доме, говорим, нет электрической энергии. Чтобы вскипятить чайник на газовой плите, тратим тепловую энергию, которая выделяется при сжигании природного газа.
Также у всех на слуху механическая энергия, атомная энергия, ветровая энергия, и т.д

Так, что же это такое?

Термин «энергия» был введен в 1807 году английским ученым Т.Юнгом. В переводе с греческого это слово означает «Действие, деятельность».

Различные разделы физики изучают различные виды энергии. В ядерной физике- ядерную энергию, в молекулярной физике- внутреннюю и тепловую энергию, в механике- механическую энергию.

Говорят,что любое тело, способное совершить механическую работу, обладает механической энергией. Механическая энергия обозначается буквой Е и измеряется в тех же единицах что и работа, т. е. в джоулях

Например , если шар движется с некоторой скоростью в направлении неподвижного бруска, то при ударе брусок сместиться. Значит по отношению к бруску была совершена работа за счет энергии двигавшегося шара.

Следовательно, любое тело обладающее скоростью обладает энергией.

Этот вид механической энергии называется кинетической энергией Е_к

Кинетическая энергия — энергиямеханической системы, зависящая от скорости движения её тела.

Если тело некоторой массы поднимать на высоту h, то произведенная работа не будет зависит от того как мы поднимали тело( по вертикали, горизонтали или другому способу). Во всех этих случаях работа будет равна. Значит, поднимая тело, мы запасли работу, т. е. поднятое тело обладает энергией. Эта энергия не зависит от того, по какому пути происходил подъем, а определяется лишь положением тела (высотой, на которую оно поднято). Поэтому эту энергию называют энергией положения. Чаще ее называют потенциальной энергией.

Потенциальная энергия - энергия взаимодействия тел или частей тела. Потенциальная энергия (от латинского potentia - возможность) определяется взаимным расположением тел или частей тела, т.е. расстояниями между ними.

Для расчета той и другой энергии существует общее правило. Чтобы определить энергию, которой обладает тело, надо найти работу, необходимую

для перевода этого тела из нулевого состояния в данное( нулевое состояние- состояние в котором в котором энергия тела считается равной нулю).Чем больше это работа , тем большей энергией обладает тело в данном состоянии.. Воспользуемся этим правилом для расчета каждой из энергий.

Кинетическая энергия.

Предположим что тело массой mпод действием силы F начинает двигаться из состояния покоя и разгоняется до скорости v. тогда тело начнет двигаться с постоянным ускорением и совершит перемещение s.

Работа, необходимая для сообщения телу данной скорости находится:

A=Fs

По второму закону Ньютона: F=ma

A=mas

Путь, пройденный при равноускоренном движении из состояния покоя:

Формула для ускорения :

Подставляем эти значения в формулу работы:

Кинетическая энергия тела равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости.

Потенциальная энергия.

Найдем потенциальную энергию тела, взаимодействующего с Землей.Пусте тело массой m поднято на высоту h. При равномерном подъеме, когда прикладываемая к телу сила равна по величине силе тяжести, эта работа может быть найдена так:

где

Потенциальна энергия тела, взаимодействующего с Землей, равна произведению массы этого тела, ускорению свободного падения и высоты на которой находиться тело.

За нулевое положение тела при расчете его потенциальной энергии необязательно выбирать то, которое расположено на поверхности Земли. Это может быть и уровень пола в помещении и поверхность стола. Нулевое положение, от которого отсчитывается высота тела, выбирают произвольно, руководствуясь соображениями удобства.

Мы рассчитали значения двух видов механической энергии. Совершенно очевидно что: чем больше энергия тела, тем большую работу оно может совершит.

5. Решение задачи: 10мин

№76 ( Громов, стр 135)

При равномерном подъеме, прикладываемая к телу сила совпадает по величине с силой тяжести, совершаемая работа рассчитывается так: