Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом ее значение сохраняется.
Урок физики в 8 классе
Тема урока. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах. Решение задач.
Цель урока: Сформировать знания о законе сохранения энергии для тепловых процессов.
Ход урока.
1. Организационный момент. В тетради напишите число, классная работа, и тему урока.
2. Просмотрите видео по ссылке:
https://www.youtube.com/watch?v=x2ytqyFaCcw
Физика – это наука о природе. Она разгадывает много загадок мироздания. Одну из них мы с Вами будем разгадывать сегодня.
Какие Вы знаете виды энергии?
Чем эти виды энергии отличаются?
А какой основополагающий закон нашего мироздания говорит нам об энергии? (Закон сохранения энергии).
Изучение нового материала.
Какая цель на уроке? – изучить закон сохранения энергии.
Что мы для этого должны узнать? Какие задачи решить? Что Вас интересует?
- определить виды механической энергии;
- узнать закон сохранения энергии;
- получить формулу для закона сохранения энергии;
- вспомнить размерность энергии в системе СИ;
- научиться применять знания на практике.
Демонстрационный эксперимент с пружинным маятником: колебание подвешенного на пружине груза.
Какими энергиями обладает маятник в крайних верхнем и нижнем положениях? – В крайних верхней и нижней точках маятник обладает только потенциальной энергией упругой деформации, поскольку груз в этот момент неподвижен.
|
|
|
Какие превращения энергии происходят при движении маятника? – Происходят взаимные превращения потенциальной энергии упругодеформированной пружины в кинетическую энергию движения груза маятника.
Что произойдет с маятником через некоторое время? – Маятник остановится.
Чему в этот момент будет равна полная механическая энергия маятника? – Полная механическая энергия маятника будет равна нулю.
Куда же «исчезла» эта энергия? Я предлагаю Вам выдвинуть Вашу гипотезу. – Полная механическая энергия не «исчезла», а преобразовалась во внутреннюю энергию.
Итак, мы выдвинули гипотезу, что полная механическая энергия перешла в другой вид энергии – внутреннюю энергию.
Давайте для ее подтверждения проведем еще один эксперимент.
Демонстрационный эксперимент с падением резинового и пластилинового шарика с небольшой одинаковой высоты на одну и ту же поверхность.
Два шарика одинаковых размеров: один – резиновый, а второй – пластилиновый, свободно падают с одинаковой высоты на поверхность кафедры. Что происходит с шариками? – Резиновый шарик отскакивает от стола, а пластилиновый «прилипает» к столу.
Поднимается ли резиновый шарик на ту же высоту, с которой он упал? – Нет, он поднимается на меньшую высоту.
|
|
|
С чем это связано? – Часть его полной механической энергии при соударении с кафедрой перешла во внутреннюю энергию.
А почему пластилиновый шарик не отскочил от кафедры? – Его полная механическая энергия при соударении и деформации пластилинового шарика полностью перешла во внутреннюю энергию шарика.
Благодаря каким силам в первом эксперименте механическая энергия маятника преобразуется во внутреннюю? – Механическая энергия маятника преобразуется во внутреннюю благодаря действию сил трения.
А во втором эксперименте какие силы преобразуют механическую энергию шариков во внутреннюю? – Силы трения и силы упругости.
Какой же вывод мы с Вами можем сделать из всех поставленных экспериментов? Что энергия не исчезает и не появляется вновь. Она только переходит от одного тела к другому и из одного вида в другой.
А теперь запишите в тетради формулировку всеобщего закона природы:
Закон сохранения энергии:
Полная механическая энергия, т.е. сумма потенциальной и кинетической энергии тела, остается постоянной, если действуют только силы упругости и тяготения и отсутствуют силы трения.
Е=Ек+Еп
|
|
|
Ек – обозначение кинетической энергии движения
Еп – обозначение потенциальной энергии неподвижно висящего тела
Могли бы Вы привести пример перехода внутренней энергии в механическую энергию? – При сгорании топлива в двигателе внутреннего сгорания машины, внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию движения этой машины.
Изучение явлений превращения одного вида энергии в другой привело к открытию одного из основных законов природы — закона сохранения и превращения энергии.
Запишите в тетрадь:
Закон сохранения и превращения энергии:
Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом ее значение сохраняется.
Закон сохранения энергии был открыт экспериментальным путем независимо друг от друга тремя учеными: Робертом Майером (немецкий физик и врач), Джеймсом Прескоттом Джоулем (английский физик) и Германом Гельмгольцем (немецкий ученый).
Почти за сто лет до этого, к открытию этого закона очень близко подошел выдающийся русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов.
А сейчас давайте посмотрим, где же в современном мире человеком используется преобразование одного вида энергии в другой.
|
|
|
Солнечные панели. Атомная электростанция. Ветряной генератор. Электростанция, использующая приливы и отливы.
Решение задач.
1)Задача. Молот копра при падении ударяет о сваю и забивает её в землю. Какие превращения и переходы энергии при этом происходят? (Следует учесть, что свая и почва нагреваются при ударе.)
Ответ. В процессе падения силами тяжести производится работа, приводящая к переходу потенциальной энергии поднятого копра в кинетическую.
При ударе молота о сваю часть кинетической энергии молота переходит во внутреннюю энергию сваи и молота (и свая и молот нагреваются в месте удара). Часть кинетической энергии молота передаётся свае - она обретает некоторую скорость. Кинетическая энергия сваи переходит в тепловую - во внутреннюю энергию молекул сваи и почвы - в которой почве свая движется, совершая работу против сил трения сваи о грунт.
2) Задача. Опишите все превращения и переходы энергии, которые происходят при натирании трубки с эфиром, закрытой пробкой.
Ответ: При натирании трубки совершается работа. За счет работы происходит изменение внутренней энергии трубки и паров эфира внутри трубки. Так как увеличивается внутренняя энергия паров эфира, то взрастает кинетическая энергия поступательного движения молекул эфира. По этой причине давление паров эфира возрастает. За счет высокого давление происходит выбивание пробки при этом часть внутренней энергии идет на увеличение кинетической энергии пробки.
Домашнее задание: в учебнике проработать § 3. Письменно ответить на первый вопрос в конце §.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!