Презентация по физике на тему: "Закон сохранения энергии в механике"

• 1 слайд

  Закон сохранения
  энергии в механике
  
  ПРЕДМЕТ «ФИЗИКА»
  
  ПРЕЗЕНТАЦИЯ ОТКРЫТОГО УРОКА
  Преподаватель:
  Косян Анаит Георгиевна
  Богучар – 2016 год
  ГБПОУ ВО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОМЫШЛЕННО-ГУМАНИТАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
  

• 2 слайд

  ПЛАН УРОКА
  
  Механическая энергия;
  Закон сохранения энергии;
  Тесты, решение задач;
  Домашняя работа.
  

• 3 слайд

  Обучаящая:
  Повторить, углубить, и обобщить материал по теме;
  Научить применять формулы при решении различных задач.
  Развивающая:
  Развить вычислительные навыки, мыслительную деятельность при выполнении различных заданий;
  Развивать интерес к предмету путём создания ситуации успеха.
  Воспитательная:
  Воспитывать самостоятельность, ответственность, любознательность, эстетический вкус.
  ЦЕЛИ УРОКА
  

• 4 слайд

  Энергия – это общая количественная мера различных форм движения материи.
  Термин “энергия” ввел в физику английский ученый Т. Юнг в 1807 г.
  В переводе с греческого слово «энергия» означает действие, деятельность.
  

• 5 слайд

  МЕХАНИЧЕСКАЯ
  ЭНЕРГИЯ
  КИНЕТИЧЕСКАЯ
  ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ
  
  
  энергия движения
  
  
  энергия взаимодействия
  Так как в механике изучается движение тел и их взаимодействие, то
  

• 6 слайд

  Кинетическая энергия
  
  Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния (υ0=0) в данное (υ≠0 ).
  
  Определим кинетическую энергию тела, движущегося со скоростью υ
  υ
  υ0=0
  

• 7 слайд

  Определим эту работу:
  υ
  υ0=0
  S
  Чтобы тело изменило скорость к нему необходимо приложить силу F,
  при этом оно начнет двигаться равноускоренно, и пройдя
  путь S,
  При этом сила F совершит работу:
  F
  
  приобретет скорость υ.
  

• 8 слайд

  Преобразуем это выражение:
  υ
  υ0=0
  S
  Согласно II закону Ньютона:
  Путь при равноускоренном движении:
  F
  , подставим вместо ускорения его значение
  Так как ускорение при равноускоренном движении
  

• 9 слайд

  υ
  υ0=0
  S
  F
  Кинетическая энергия движущегося тела равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
  Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния (υ0=0) в данное (υ≠0 ).
  

• 10 слайд

  Потенциальная энергия
  Выберем уровень Земли за нулевой h0.
  
  
  Определим потенциальную энергию взаимодействия тела с Землей на высоте h.
  h
  h0
  Нулевой уровень энергии – уровень, на котором энергия считается равной нулю.
  

• 11 слайд

  Энергия - это работа которую, нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния (h0=0) в данное (h).
  h
  h0
  Для равномерного подъема тела на высоту h к нему необходимо приложить силу F,
  равную силе тяжести FТ
  FТ
  F
  Под действием силы F тело начнет двигаться вверх, и пройдет путь h.
  

• 12 слайд

  Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния (h0=0) в данное (h).
  h
  Для равномерного подъема тела на высоту h к нему необходимо приложить силу F,
  равную силе тяжести FТ
  FТ
  F
  Под действием силы F тело начнет двигаться вверх, и пройдет путь h.
  

• 13 слайд

  Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния (h0=0) в данное (h).
  h
  FТ
  F
  Определим работу силы F:
  Так как
  , а путь
  Тогда работа
  Отсюда потенциальная энергия:
  

• 14 слайд

  Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния (h0=0) в данное (h).
  h
  FТ
  F
  Потенциальная энергия взаимодействия тела с Землей равна произведению массы тела, ускорения свободного падения и высоты, на которой оно находится.
  

• 15 слайд

  МЕХАНИЧЕСКАЯ
  ЭНЕРГИЯ
  КИНЕТИЧЕСКАЯ
  ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ
  энергия движения
  
  энергия взаимодействия
  Итак:
  

• 16 слайд

  h
  S1
  Рассмотрим взаимосвязь энергии и работы
  Для этого пустим шар массой m1 по наклонной плоскости с высоты h
  Он будет обладать энергией E1
  При ударе о цилиндр, шарик совершит работу А1 по перемещению цилиндра на расстояние S1 .
  

• 17 слайд

  h
  S1
  Пустим шар массой m2 < m1 по наклонной плоскости с высоты h
  При ударе о цилиндр, шарик совершит работу А2 по перемещению цилиндра на расстояние S2 .
  Он будет обладать энергией Е2
  S2
  

• 18 слайд

  h
  S1
  Так как m2 < m1, тогда E2 < E1.
  S2
  Так как S2< S1, тогда A2< A1.
  Следовательно:
  чем большей энергией обладает тело , тем большую работу оно может совершить.
  

• 19 слайд

  МЕХАНИЧЕСКАЯ
  ЭНЕРГИЯ
  КИНЕТИЧЕСКАЯ
  ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ
  
  энергия движения
  
  энергия взаимодействия
  Мы познакомились с двумя видами механической энергии
  Однако, в общем случае тело может обладать и кинетической, и потенциальной энергией одновременно.
  

• 20 слайд

  Превращение потенциальной энергии в кинетическую и наоборот
  Подбрасывая вверх мяч, мы сообщаем ему энергию движения - Ек. Поднявшись мяч остановливается, а затем начинает падать. В момент остановки ( в верхней точке) вся Ек полностью превращается в Еп. При движении тела вниз происходит обратный процесс.
  

• 21 слайд

  ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ
  МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
  В замкнутой системе, в которой действуют консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется.
  Впервые этот закон математический обосновал немецкий ученый Г. Гельмгольц в 1847 году.
  

• 22 слайд

  Выясним, что происходит с полной механической энергией при движении тела.
  Подбросим мяч вертикально вверх с некоторой скоростью υ.
  υ
  Придав мячу скорость, мы сообщим ему кинетическую энергию,
  а потенциальная энергия будет равна нулю.
  

• 23 слайд

  По мере движения мяча вверх его скорость будет уменьшаться, а высота увеличиваться.
  На максимальной высоте h мяч остановится (υ=0).
  υ
  =0
  Следовательно, и кинетическая энергия станет равной нулю,
  а потенциальная энергия будет максимальна.
  h
  

• 24 слайд

  После этого мяч, под действием силы тяжести, начнет падать вниз, его скорость будет увеличиваться, кинетическая энергия возрастать, а высота уменьшается.
  На поверхности Земли (h=0) потенциальная энергия превращается в ноль,
  υ
  а кинетическая энергия становится максимальна, так как скорость тела (υ) максимальна.
  h
  =0
  

• 25 слайд

  υ
  h
  υ
  υ
  =0
  h
  υ
  =0
  υ
  Итак, при возрастании кинетической энергии тела потенциальная энергия взаимодействия уменьшается.
  

• 26 слайд

  υ
  h
  υ
  υ
  =0
  h
  υ
  =0
  υ
  И наоборот, при уменьшении кинетической энергии тела потенциальная энергия взаимодействия увеличивается.
  

• 27 слайд

  Обозначим начальную энергию тела
  , а конечную
  Тогда закон сохранения энергии можно записать как
  или
  

• 28 слайд

  Полная механическая энергия тела, на которое не действуют силы трения и сопротивления, в процессе движения остается неизменной.
  ВЫВОД
  

• 29 слайд

  Тесты по теме
  1.Чему равна кинетическая энергия тела массой 20 кг, которое движется со скоростью
  4 м/с?
  А) 80 Дж; Б) 320Дж; В) 160Дж; Г) 1600Дж;
  2. Чему равна потенциальная энергия груза массой 2т, поднятого на высоту 3м?
  А) 588Дж; Б) 58,8кДж; В) 5,88кДж; Г) 5880Дж;
  3. Кинетическая энергия тела измеряется в тех же единицах, что и…
  А)… работа силы; Б)… импульс силы;
  В)… мощность силы; Г)… давление.
  

• 30 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  4. Со дна аквариума всплывает мячик и выпрыгивает из воды. В воздухе он обладает кинетической энергией, которую приобрёл за счёт уменьшения
  А) внутренней энергии воды; Б) потенциальной энергии мяча; В) потенциальной энергии воды;
  Г) кинетической энергии воды.
  5. Парашютист движется вертикально вниз с постоянной скоростью. При этом его…
  А)Еп превращается Ек; Б)Еп превращается во внутреннюю энергию системы
  «парашютист – воздух»; В) Ек превращается Еп;
  Г)Ек превращается во внутреннюю энергию системы «парашютист – воздух»;
  
  

• 31 слайд

  Правильный ответ
  
  1 - В;
  2 - Б;
  3 - А;
  4 - Б;
  5 - Б.
  

• 32 слайд

  Камень массой 2 кг летит со скоростью 10 м/с. Чему равна кинетическая энергия камня?
  Дано:
  υ= 10 м/с
  Ек – ?
  m= 2 кг
  Решение :
  Кинетическая энергия камня
  Подставим числовые значения величин и рассчитаем:
  Ответ: 100 Дж.
  

• 33 слайд

  Кирпич массой 4 кг лежит на высоте 5 м от поверхности земли. Чему равна потенциальная энергия кирпича?
  Дано:
  h= 5 м
  ЕП – ?
  m= 4 кг
  Решение :
  Потенциальная энергия кирпича
  Подставим числовые значения величин и рассчитаем:
  Ответ: 200 Дж.
  

• 34 слайд

  Мяч бросают с земли вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте этот мяч будет иметь скорость, равную 6 м/с?
  Дано:
  υ0= 10 м/с
  υ= 6 м/с
  h0= 0
  h – ?
  

• 35 слайд

  Решение :
  Дано:
  υ0= 10 м/с
  υ= 6 м/с
  h0= 0
  h – ?
  Разделим правую и левую части равенства на произведение mg
  
  Так как h0= 0 , то
  , отсюда
  Подставим данные:
  Ответ: h=3,2 м
  h
  υ0
  υ
  

• 36 слайд

  Домашняя работа
  Повторить §51;§52;
  
  Упражнение 9 № 2; 3;9;
  
  Задача №362
  
  (Задачник по физике. А.П. Рымкевич)
  

• 37 слайд

  Спасибо за урок!
  Молодцы! Всего доброго!
  Движение - жизнь;
  Движение к цели –
  разумная жизнь;
  Движение в неведомое
  - творчество.