| Главная » Статьи » Физика |
Энергия
Сынып: 9А Күні: 27.11.2014ж Сабақтың тақырыбы: §§22 ,23 Энергия. Энергияның сақталу және бір түрден екінші түрге айналу заңы. Сабақтың мақсаты : а) білімділігі :оқушыларға энергияның түрлері, энергия түрлерінің физикалық шамаларға тәуелділігі, энергияның бір түрден екінші түрге айналу заңы туралы түсіндіру, ә) дамытушылығы: оқушылардың танымдық деңгейлерін кеңейту, ойлау қабілеттерін дамыту, энергия түрлерінің түрленуін талдай білуге дағдыландыру. б) тәрбиелілігі : оқушыларды білімділікке, ізденімпаздыққа, белсенділікке, адамгершілікке тәрбиелеу. Сабақтың түрі: жаңа білімді қалыптастыру, аралас Көрнекіліктері : « Энергияның сақталу және бір түрден екінші түрге айналу заңы» - бетшесі, интерактивті тақта,тест тапсырмалары. Сабақтың барысы: І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі: II. Үй тапсырмасын тексеру: III. Жаңа сабақ: IV. Бекіту V. Үйге тапсырма беру VI. Бағалау І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі: Оқушыларды сабаққа психологиялық дайындау. Оқушыларды түгендеп, таңдаған суреттері бойынша үш топқа бөлу. II.Үй тапсырмасын тексеру: Әр топқа жеке тапсырма беру I-топ. Тест тапсырмасы 1. Импульс сөзі қай елдің сөзі? А) неміс Ә) ағылшын Б) грек В) парсы 2. Дене импульсі дегеніміз не? А)Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығының көбейтіндісіне тең шама Ә) Күшпен оның әрекет ету уақтының көбейтіндісіне тең шама Б)Тұйық жүйеде импульстің сақталуы В) Дұрыс жауап жоқ 3 .Реактивті қозғалыс дегеніміз не? А) Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығының көбейтіндісіне тең шама Ә)Күшпен оның әрекет ету уақтының көбейтіндісіне тең шама Б)Дененің бір бөлігі қандайда біржылдамдықпен бөлініп шыққан кездегі қозғалыс В)Денелердің немесе дене бөлшектерінің өзара орналасуына байланысты болатын қозғалыс 4.Күш бірлігі 1Н қандай бірліктерге тең? А) Кг-м/с Ә)Кг-м/с2 Б) Кгм2с2 В) Кг-м3/с 5.Күш пен оның әрекет ету уақытының көбейтіндісі А) Денс импулъсі Ә) Куш импулъсі Б) Импулъс В) Қозғалыс мөлшері 6.Дененің бір бөлігі одан қандай да бір жылдамдықпен бөлініп шыққан кездегі қозғалысы А) Механикалық қозғалыс Ә) Бірқалыпты қозғалыс Б) Реактивті қозғалыс В) Бір қалыпты емес қозғалыс 7.Денелердің өзара әрекеттесуіне немесе дене бөлшектерінің өзара орналасуына байланысты болатын энергия А) Механикалық энергия Ә) Толық энергия Б) Кинетикалык энергия В) Потенциалдық энергия 8. Импульстің сақталу заңының анықтамасына сәйкес формула A) ΔP=mv Ә) Ft=mv – mv0 Б) m+Mv=m0+Mv0 В) P=mv 9.Дене массасының жылдамдық векторына көбейтіндісіне тең болатын физикалық шама A) Күш импульсі. Ә) Кинетикалық энергия. Б) Дене импульсі. В) Жұмыс. 10. 3 м/с жылдамдықпен қозғалатын, массасы 2 кг дененің импульсі A) 3 . Ә) 18 . Б) 1,5 . В) 6 . II-топ. Есептер шығару 1. 8 м/с жылдамдықпен айналатын массасы 3 т жер серігінің импульсі неге тең? 2.Бірқалыпты күштің әсерінен 4с ішінде дененің импульстің өзгерісі 20 кг*м/с тең.Бұл күштің мәні III-топ. Сұрақтарға жауап жазу 1. Импульс сөзі қай елдің сөзі? 2. Дене импульсі дегеніміз не? 3 .Реактивті қозғалыс дегеніміз не? 4 .Дене импульсінің өлшем бірлігі 5. Ғарышқа ең алғаш қадам басқан кім? 6 .Екінші космостық жылдамдық неге тең? 7. Күш импульсі дегеніміз не? 8. Дене импульсінің өзгерісі неге тең? 9. Импульстің сақталу заңы тұжырымдау 10.Тұйық жүйе деп қандай жүйені айтады? III Жаңа сабақ: І. Сендер өткен тақырыптарда сақталу заңына бағынатын ерекше шама – импульспен танысқан болатынсыңдар. Механикада денелердің тұйық жүйесі үшін өзгеріссіз сақталатын тағы бір шама қарастырылады. Ол – энергия. Энергиямен сендер тек механикада ғана емес, физиканың басқа да бөлімдерінде, тіпті табиғат жайлы ғылымдардың бәрінде, сондай–ақ техниканың барлық салаларында да кездесетін боласыңдар. Энергия. Денелердің потенциалдық және кинетикалық энергиялары Заводтар мен фабрикалардағы станоктар мен машиналар жұмыс істеу үшін, оларды электр двигатальдері қозғалысқа келтіруі керек, ал электр двигательдері электр энергиясын жұмсайды. Автомобильдер мен самолеттер, тепловоздар мен теплоходтар жанғыш отын энергиясының, гидротурбиналар биіктен құлап аққан судың энергиясын жұмсау арқылы жұмыс істейді. Біз өзіміз өмір сүріп, жұмыс істеу үшін өз энергиямыздың қорын тамақ арқылы ауық - ауық жаңар тып толықтырып отырамыз. «Энергия» терминін 1807 жылы ағылшын ғалымы Юнг енгізген, грек тілінен аударғанда «қозғалыс» дегенді білдіреді. Энергия – ішкі, жылу, ядролық, механикалық болып бөлінеді. Біз бүгін сіздермен механикалық энергиямен танысамыз. «Энергия» деген сөз күнделікті тұрмыста да жиі қолданылады. Мысалы, көп жұмыс істей алатын адамдарды энергиясы, мол, қайратты адамдар деп атаймыз. Энергия дегеніміз не? Бұл сұраққа жауап беру үшін мысалдар қарастырайық. Сығылған серіппе жазылғанда жұмыс істей алады, мысалы, жүкті көтер алады немесе арбаны итеріп қозғалтады. Жоғары көтеріліп қойылған қозғалмайтын жүк жұмыс істемейді, бірақ егер сол жүк төмен түссе, онда ол жұмыс істейді (мысалы, қазықты жерге қағып жібере алады). Әрбір қозғалыстағы дененің жұмыс істей алатын қабілеті бар. Мысалы, көлбеу жазықтықтан домалаған А болат шар В ағаш цилиндрге соғылып, оны біраз жерге жылжытады. Бұл жағдайда жұмыс істеледі. Егер бір дене немесе өзара әсерлесетін бірнеше дене жұмыс істей алатын болса, онда оларды, энергиясы бар деп айтылады. Энергия - бір дененің қандай жұмыс істей алатындығын көрсететін физикалық шама. Энергияны да жұмыс бірліктерімен, яғни джоульдармен өлшенеді.7–сыныпта физиканы оқығанда өздерің механикалық энергия жайлы қарапайым түсінік алдыңдар. Механикалық энергияның түрлерімен және оның өлшем бірлігімен таныстыңдар. Жұмыс пен энергия арасындағы байланыс туралы оқып–үйрендіңдер. Енді сол бөлімдеріңді әрі қарай дамытып, тиянақтай түсу мақсатымен, осы ұғымдарды еске түсіре отырып, неғұрлым тереңірек қарастырамыз. Ол үшін физика курсының алдағы уақытта өтілетін барлық тарауларында кеңінен қолданылатын дене күйі деп аталатын ұғыммен алдын ала танысайық.«Дене күйі», «күй» деген сөздер күнделікті өмірде кенінен пайдаланылады. Мәселен, адамның күйі туралы айтқанда, оның қан қысымы, дене температурасы сияқты т.б. белгілі бір уақыт мезетіндегі жалпы жағдайын сипаттайтын мәліметтер туралы сөз болады. Қариялар кездескенде «Күйлі, куаттысыз ба?» деп сәлемдесіп жатады.Ол «Денсаулығыңыз жақсы ма? Қуатыңыз мол ма?» деген мағынаны білдіреді.Ғарьпп кемесінің ұшуын басқаратын орталыққа ғарышкерлердің күйі туралы, кеме кабинасы ішшдегі температура, қысым, ылғалдылық және т.б. туралы мәліметтер үздіксіз келіп түсіп жатады. Қарапайым тілмен айтқанда күй дегеніміз – дененің берілген уақыт мезетіндегі жағдайы.Бұдан механикалық энергияның өздеріне таныс анықтамасы туындайды: механикалық энергия деп дененің механикалық жұмыс жасай алу қабілетін айтады. Жұмыс сияқты, энергия да тек сандық мәнімен сипатталатын скалярлық шама болып табылады. Энергияның өлшем бірлігіне жұмыс бірлігі джоуль (Дж) алынады.Сендерге механикалық энергияның екі түрі белгілі, олар: кинетикалық және потенциалдық энергиялар.Қозғалыстағы кез келген дене өз жолында қандай да бір механикалық жұмыс жасауға қабілетті. IІ. Қозгалып келе жатқан дене энергиясын кинетикалық энергия деп атайды. Мысалы, ұшқан құстың, атылған оқтың, соққан желдін кинетикалық энергиясы болады. Кинетикалық энергия қозғалыстағы дене күйін сипаттайды және ол . формуласымен өрнектеледі. Оның екі белгісі бар: Ek жылдамдыққа тәуелді және онын өзгерісі денеге әсер етуші күш атқаратын жұмысқа тең. Демек, III. Ал потенциалдық энергия дегеніміз–денелердің өзара әрекеттеріне немесе дене бөлшектерінің өзара орналасуына байланысты болатын энергия. Ол потенциалдық күштер (ауырлық күші және серпімділік күші) әсер еткен дене күйінің сипаттамасы болып табылады.Мысалы, бөгетке жиналған судың, керілген садақтың, сығылған немесе созылған серіппен ің, ішінде сығылған ауасы бар резеңке баллонның потенциалдық энергиясы болады.Демек, A=Fs=Fт*h=mgh, немесе Eп=mgh, немесе потенциалдық энергиялары потенциялдық күштер есер еткен дене күйінің сипаттамасы. Оның екі белгісі бар: Е.. дене координаталарына тәуелді және оның өзгерісі потенциалдың күштер атқаратын жұмысқа тең. Басқаша айтқанда A = Fs = mas = m * v / t * vt / 2 = (mv^2) / 2 ,немесе A = – (mgh2 – mgh1) Теңдік алдындағы «минус» таңбасы ауырлық күшнің оң жұмысы кезінде, яғни дене төмен құлағанда, бұл энергияның кемитінін білдіреді және керісінше. IV. Механикалық жұмыс – бұл энергия өзгерісінің өлшемі, оның физикалық мағынасы да, міне, осында. Жұмыс атқарылған кезде энергияның әйтеуір бір түрі өзгереді. Серпімділік күшінің жұмысы. Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы. Денелер деформацияға түскенде, өзіміз білетіндей, серпімділік күші пайда болады. Ол күш өзінін абсолют мәні жағынан деформацияға (созылуға) пропорционал, ал бағыты жағынан деформация кезіндегі дене нүктелерінің жылжу бағытына қарама - қарсы бағытталған.Серіппе деформацияланбаған, табиғи күйінде көрсетілген. Серіппенін оң жақ ұшы бекітілген, ал сол жақ ұшына жүк ілінген. X координаттар осін суретте көрсетілгендей етіп бағыттайық. Егер серіппені, оның сол жақ ұшын х1 аралыққа созып барып, сосын сығатын болсақ (1 - сурет), онда серіппе тарапынан денеге әсер ететін серпімділік күші пайда болады және ол мынаған тең:Серіппені еркіне қоя берейік. Сонда серіппенің ұшы солға қарай ығысады. Серіппенің орамдары орын ауыстырған кезде серпімділік күші жұмыс атқарады. Сол жұмысты есептеп шығарайық. Серіппенің сол жақ ұшы А қалпынан В қалпына келді дейік. Бұл жағдайда серіппенің деформациясы енді x1 емес, х2 - ге тең. Серіппе ұшының орын ауыстыруы сол ұштың — х2 координаттарының айырмасына тең. Суреттен күш пен орын ауыстыру бағыты бірдей екенін көреміз. Сондықтан серпімділік күшінің жұмысын есептеп шығару үшін, серпімділік күші мен орын ауыстыру модульдерін көбейту керек. Бірақ серпімділік күші дене қозғалған кезде нүктеден нүктеге өзгеріп отырады. Егер А нүктеде күш модулі kx1 болса, онда В нүктесінде kx2 болады. Сонымен, қорыта айтқанда, қозғалыстағы дененің кинетикалық энергиясы өзара орналасуына тәуелді болады.Енді дене h2 биіктіктен түсті дейік және сол кездегі онын жылдамдығы v2 болсын. Бұл қозғалыс кезінде ауырлық күші ΔA=mg(h1-h2) жұмыс істейді. Ол жұмыс толығымен дененің энергиясын арттыруға жұмсалады: Осы өрнектердің сол жақтары тең болғандықтан, олардың оң жақтары да өзара тең болады, яғни ΔA=mgh1-mgh2 =-(mgh2-mgh1) немесе бұл өрнекті былай жазуға болады Бұдан кинетикалық энергияның өзгерісі мен потенциалдық энергияның өзгерісі абсолют мәні жағынан бір–біріне тең, бірақ таңбалары қарама–қарсы екендігі көрінеді: Ек1-Ек2 = -(Еп2+Еп2) Демек, егер дененің потенциалдық энергиясы артса, онда оның кинетикалық энергиясы кемиді және керісінше, егер потенциалдық энергия кемісе, онда кинетикалық энергиясы артады.Осы формуланы мына түрде жазуға болады: Ек2+ Еп2 =Ек1+Еп2. Бұдан мынадай қорытынды шығады: тұйық жүйе құрайтын және бірімен бірі бүкіл әлемдік тартылыс күші мен серпімділік күші арқылы әрекеттесетін денелердің кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысы тұрақты болады. Энергияның сақталу заңының мәнісі осында. Денелер жүйесінің кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысы толық механикалық энергияны беретіндіктен, бұл заңды былайша тұжырымдауға да болады: бірімен–бірі тартылыс және серпімділік күштері арқылы әрекеттесетін денелердің тұйық жүйесінің толық механикалық энергиясы өзгеріссіз қалады: Етолық=Ек+Еп =const. IV. Бекіту 1. Дененің механикалық жұмыс жасай алу қабілетін (механикалық энергия) деп атаймыз. 2. Қозғалып келе жатқан дене энергиясын (кинетикалық энергия) деп атайды. 3. Денелердің өзара әрекеттесу энергиясын (потенциалдық энергия) деп атаймыз. 4. Энергияның өлшем бірлігі (Джоуль) 5. Потенциалдық және кинетикалық энергия өзгерістері (жұмыс) - ты береді. 6. Кинетикалық энергия өзгерісі кезінде атқарылатын жұмыс өрнегі: 7. Потенциалдық энергия өзгерісі кезінде атқарылатын жұмыс өрнегі: 8. Кинетикалық энергия өрнегі: 9. Потенциалдық энергия өрнегі: 10. Механикалық энергия өрнегі: 11.Мына аталған жағдайлардың қайсысында потенциалық энергия, қайсысында потенциалдық энергия туралы сөз болады: а) иілген серіппеге; е) соққан желге; б) сарқырамадан құлап аққан суға; в)сығылған ауаға; г)үй шатырының шетінде жатқан тасқа? Сергіту сәті. Көралдарды көрсетіп. Содан соң оны жауып қойылады.Оқушылар қанща құралды еске түсіре алатынын байқаймыз. № физикалық шаманың атауы белгіленуі Формула өлшем бірлігі 1 Ауырлық күші 2 Күш импульсі 3 Потенциалдық энергия жұмысы 4 Дене импульсі 5 Серпімділік күші 6 Кинетикалық энергия 7 Потенциалдық энергия 8 Толық энергия 9 Энергияның сақталу заңы Деңгейлік есептер I-деңгей 1. Жер бетінен 3, 5 м биіктікке көтерілген массасы 6 кг дененің потенциалдық энергиясын анықтаңыз. 2. 9 м/с жылдамдықпен қозғалатын 6 кг дененің кинетикалық энергиясы неге тең? II-деңгей 1.Жұмысшы горизонталь 600Н күш жұмсай отырып, жәшікті 3 м - ге жылжытқанда істейтін жұмысы ? 2. “Союз” сериялы ғарышкеменің массасы 6, 6т болса, оның орбита бойымен 7, 8 км/с жылдамдықпен қозғалғандағы кинетикалық энергиясы қандай? III-деңгей 1.Массасы 250г дене 15м/с жылдамдықпен вертикаль жоғары лақтырылды. А) Дененің лақтырылған мезетіндегі кинетикалық энергиясын; Ә) Ең жоғары нүктедегі потенциалдық энергиясын; В)Ең үлкен көтерілу биіктігін табу керек V. Үйге тапсырма беру §§22 ,23 , 92-96 беттер №19 жаттығу 1-4, 95-бет. VI. Бағалау. I-деңгей 1. Жер бетінен 3, 5 м биіктікке көтерілген массасы 6 кг дененің потенциалдық энергиясын анықтаңыз. 2. 9 м/с жылдамдықпен қозғалатын 6 кг дененің кинетикалық энергиясы неге тең? II-деңгей 1.Жұмысшы горизонталь 600Н күш жұмсай отырып, жәшікті 3 м - ге жылжытқанда істейтін жұмысы ? 2. “Союз” сериялы ғарышкеменің массасы 6, 6т болса, оның орбита бойымен 7, 8 км/с жылдамдықпен қозғалғандағы кинетикалық энергиясы қандай? III-деңгей 1.Массасы 250г дене 15м/с жылдамдықпен вертикаль жоғары лақтырылды. А) Дененің лақтырылған мезетіндегі кинетикалық энергиясын; Ә) Ең жоғары нүктедегі потенциалдық энергиясын; В)Ең үлкен көтерілу биіктігін табу керек I-топ. Тест тапсырмасы 1. Импульс сөзі қай елдің сөзі? А) неміс Ә) ағылшын Б) грек В) парсы 2. Дене импульсі дегеніміз не? А)Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығының көбейтіндісіне тең шама Ә) Күшпен оның әрекет ету уақтының көбейтіндісіне тең шама Б)Тұйық жүйеде импульстің сақталуы В) Дұрыс жауап жоқ 3 .Реактивті қозғалыс дегеніміз не? А) Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығының көбейтіндісіне тең шама Ә)Күшпен оның әрекет ету уақтының көбейтіндісіне тең шама Б)Дененің бір бөлігі қандайда біржылдамдықпен бөлініп шыққан кездегі қозғалыс В)Денелердің немесе дене бөлшектерінің өзара орналасуына байланысты болатын қозғалыс 4.Күш бірлігі 1Н қандай бірліктерге тең? А) Кг-м/с Ә)Кг-м/с2 Б) Кгм2с2 В) Кг-м3/с 5.Күш пен оның әрекет ету уақытының көбейтіндісі А) Денс импулъсі Ә) Куш импулъсі Б) Импулъс В) Қозғалыс мөлшері 6. Дененің бір бөлігі одан қандай да бір жылдамдықпен бөлініп шыққан кездегі қозғалысы А) Механикалық қозғалыс Ә) Бірқалыпты қозғалыс Б) Реактивті қозғалыс В) Бір қалыпты емес қозғалыс 7.Денелердің өзара әрекеттесуіне немесе дене бөлшектерінің өзара орналасуына байланысты болатын энергия А) Механикалық энергия Ә) Толық энергия Б) Кинетикалык энергия В) Потенциалдық энергия 8. Импульстің сақталу заңының анықтамасына сәйкес формула A) ΔP=mv Ә) Ft=mv – mv0 Б) m+Mv=m0+Mv0 В) P=mv 9.Дене массасының жылдамдық векторына көбейтіндісіне тең болатын физикалық шама A) Күш импульсі. Ә) Кинетикалық энергия. Б) Дене импульсі. В) Жұмыс. 10. 3 м/с жылдамдықпен қозғалатын, массасы 2 кг дененің импульсі A) 3 . Ә) 18 . Б) 1,5 . В) 6 . II-топ. Есептер шығару 1. 8 м/с жылдамдықпен айналатын массасы 3 т жер серігінің импульсі неге тең? 2.Бірқалыпты күштің әсерінен 4с ішінде дененің импульстің өзгерісі 20 кг*м/с тең.Бұл күштің мәні III-топ. Сұрақтарға жауап жазу 1. Импульс сөзі қай елдің сөзі? 2. Дене импульсі дегеніміз не? 3 .Реактивті қозғалыс дегеніміз не? 4 .Дене импульсінің өлшем бірлігі 5. Ғарышқа ең алғаш қадам басқан кім? 6 .Екінші космостық жылдамдық неге тең? 7. Күш импульсі дегеніміз не? 8. Дене импульсінің өзгерісі неге тең? 9. Импульстің сақталу заңы тұжырымдау 10.Тұйық жүйе деп қандай жүйені айтады? | |
| Просмотров: 3708 | |
| Всего комментариев: 0 | |