Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия

Тема: «Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия.»

Цель урока:

1. Ввести понятие энергии:

а) кинетической,

б) потенциальной,

в) полной.

Кинетическая, потенциальная, полная энергии: характеристики механических систем.

2.Уметь объяснять явления, научиться применять полученные знания в новой ситуации, развивать умения.

3. Привить желание к физике как предмету, изучаемому в старших классах.

Тип урока:  усвоения нового материала.

Метод обучения: продуктивный. 

Ход урока.

1.Организационный момент:

- Проверка домашнего задания и готовности к уроку.

- Постановка темы и цели данного урока.

2.Объяснение нового материала:

В современном обществе возникают проблемы, связанные с использованием органического топлива. К топливу относятся: каменный уголь, нефть, газ, торф, дрова и т.д.. Усиленное снижение запасов органического топлива содержащегося в недрах земли беспокоит общество, т.к. источником жизни для всего на Земле является энергия. Примерно70% - 80% всей энергии которая вырабатывается на Земле, добывается из органического топлива. Никакой механизм не будет работать и действовать, если отсутствует энергия. В современном мире, все ученые находятся в постоянном поиске более эффективного использования любого вида энергии.

Зададимся вопросом, что такое энергия?
Понятие энергии было введено в 1807 году, английским ученым Юнгом. По-гречески это слово означает "действие, деятельность". Существует внутренняя, тепловая, ядерная и механическая энергии. Мы сегодня с вами будем рассматривать механическую энергию.

Энергия - физическая величина, показывающая какую работу может совершить тело (несколько тел). Энергия обозначается буквой Е, измеряется в Дж.

Существуют два вида механической энергии: потенциальная – энергия взаимодействия тел, кинетическая – энергия движущегося тела.

Механическая энергия тела представляет собой сумму его потенциальной и кинетической энергии.

W = E_п +E_к

Кинетическая энергия(Е_к) - энергия, которой будет обладать тело в следствии своего движения. 

Е_к = mv²/2

Где:

Е_к – кинетическая энергия, Дж.

v – скорость тела, м/с. 

m – масса тела кг.

Кинетическая энергия зависит от массы и скорости тел.

Чем больше масса тела и его скорость, тем больше будет его кинетическая энергия.

Потенциальной энергией(Е_п) называется энергия, которая будет определяться взаимным положением взаимодействующих тел (или отдельных частей тела).

Рассмотрим тело, которое поднято над поверхностью Земли на некоторую высоту h. Такое тело будет обладать потенциальной энергией. В самом деле, если тело падает с высоты и приводит в движение другие тела, которые встречающиеся на его пути, то такие тела совершают механическую работу. 

E_п = mgh

Где:

Е_п- потенциальная энергия тела, Дж.

m – масса тела, кг.

g – постоянная величина (ускорение свободного падения), 9,8 Н/кг.

Потенциальная энергия тела зависит от массы этого тела, высоты и ускорения свободного падения.




3. Приступим к решению задач: Используем сборник задач по физике 7-9 под редакцией А.В. Перышкина.

№ 635

Какой кинетической энергией обладает космический корабль массой 10т. При движении по орбите вокруг Земли со скоростью 3,07 км/с?

Дано: СИ: Решение:

m=10т.=10000 кг. E_k=mv²/2;E_k= 10000*(3070)²/2 =4,7*10¹⁰Дж.

v=3,07 км/с.=3070 м/с.

Найти: Ответ: 4,7*10¹⁰Дж.

Е_к=?

№636

Автомобиль «Мерседес» массой 1т. Едет со скоростью 108 км/ч. Определите его кинетическую энергию.

Дано: СИ: Решение: 
m = 1т = 1000 кг. E_k=mv²/2;E_k=1000*(30)²/2=450000 Дж

v= 108 км/ч=30 м/с.
Найти: Ответ: 450000 Дж= 450 кДж.

Е_к=?

№ 622

Какой потенциальной энергией относительно земли обладает человек массой 80 кг. на высоте 20 м.?
Д ано: СИ: Решение: 
m = 80 кг Eп = mgh; Еп = 80 * 20 * 9,8 = 15680 Дж.
h = 20 м
Найти:
Еп - ? Ответ: 15680 Дж= 15,68 кДж.

№ 624

На какую высоту нужно поднять кирпич массой 2 кг, чтобы его потенциальная энергия возросла на 19,6 Дж?

Дано: СИ: Решение: 
m = 2 кг. Е_п= mgh; h=E_п/mg=19,6/2*9,8=1 м.

E_п= 19,6 Дж.

Найти:
h = ? Ответ: h = 1 м.

4. Закрепление материала:

На доске чертим таблицу, которую нужно заполнить.

Приведите примеры потенциальной и кинетической энергии.

Вывод урока: Чем большую работу может совершить тело, тем большей энергией оно обладает. Когда совершается механическая работа: энергия тел изменяется и совершенная работа равна изменению энергии. Энергия не исчезает, она переходит из одного вида в другой.

5. Итоги урока:

- Рефлексия.

- Выставление оценок

- Дом задание: ……

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/524590-jenergija-kineticheskaja-i-potencialnaja-jene