Данный материал опубликован на сайте:

http://Gosvoroni.narod.ru

 

Физика 10

Тема урока: Кинетическая энергия. Потенциальная энергия тела, поднятого над землей. Потенциальная энергия упруго деформированной пружины

 

Цели  урока:

а) Обучающая: изучение основных законов в механики

б) Воспитательная: положительного отношения к знаниям; воспитание дисциплинированности

в) Развивающая: развитие мышления (классифицировать факты, делать обобщающие выводы и т. д.); развитие познавательных умений (формирование умений выделять главное, конспект, наблюдать); развитие умения владеть собой

Задачи  урока:

Изучить закон сохранения импульса.

Обеспечение урока:

«Физика 10» (авторы Дынич В.И., Толкачев Е.А и др.)

Ход урока:

1. Организационный момент – 1 мин

2. Проверка домашнего задания – 10 мин

3. Объяснение нового материала – 15 мин

4. Решение задач – 12 мин

5. Физкультурная минутка – 5 мин

6. Домашнее задание – 2 мин

Домашнее задание: стр. 65-68

Конспект урока:

 

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Движущееся тело обладает кинетической энергией. Кинетическая энергия тела равна работе всех сил, под действием которых тело раз­гоняется из состояния покоя. Кинетическая энергия обозначается Е_к и может быть рассчитана по формуле:

В общем случае, кинетическая энергия тела — физическая вели­чина, изменение которой равно работе всех действующих на тело — внутренних и внешних — сил:

Отсюда следует, что энергия измеряется в тех же единицах, что и работа, — в джоулях.

Определение работы как изменения кинетической энергии движу­щегося тела может быть использовано и в том случае, когда действу­ющие на тело силы непостоянны. Кроме того, оно позволяет понять, почему при криволинейном движении с постоянной по модулю ско­ростью работа не совершается: при таком движении не изменяется кинетическая энергия.

 

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ТЕЛА, ПОДНЯТОГО НАД ЗЕМЛЕЙ

Рассчитаем работу силы тяжести: . Так как F=mg и , то  или  (рис. 5).

Величина Е_п = тgh  называется потенциальной энергией тела, под­нятого над Землей. В этом случае поверхность Земли принята за уро­вень нулевой потенциальной энергии. Таким образом, потенциальная энергия зависит от выбора уровня ее нулевого значения. Физический смысл имеет изменение потенциальной энергии. Получим:

Рисунок 5 иллюстрирует важную особенность силы тяжести. Ее работа не зависит от траектории движения тела и определяется только разностью высот начального и конечного положения тела. Этот вывод справедлив для любой траектории движения тела под действием силы тяжести. Разобьем траекторию на малые участки, каждый из которых можно считать прямолинейным (рис. 6). Общая работа будет равна сумме работ силы тяжести на отдельных участках.

Рис. 5. Под действием силы тяжести тело перемещается из положения 1, находящегося на высоте h, от поверх­ности Земли, в положение 2. В этом случае за уровень нулевого значения энергии принята поверхность Земли.

Рис. 6. Работа силы тяжести, действу­ющей на движущееся по криволиней­ной траектории тело, равна работе при движении тела вдоль вертикали, т. е. определяется значением потенциаль­ной энергии в конечном и начальном положении тела.

 

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ УПРУГО ДЕФОРМИРОВАННОЙ ПРУЖИНЫ

Упруго деформированная пружина также обладает потенциальной энергией: , где к — жесткость пружины, а х — ее абсолютное удлинение. Как и в случае действия на тело силы тяжести, работа силы упругости пружины равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком: