uroki-fiziki-8kl

IV. Домашнє завдання

[1]: § 32, впр. № 32 (задачі 1—3). [2]: § 19.

[3]: СР — задачі 25.4—25.6; ДР — задачі 25.10—25.12;

ВР — задачі 25.15; 25.17; 25.20.

Творче завдання. Які прості механізми використовуються у конструкції велосипеда? Зобразіть їх.

Підготуватися до лабораторної роботи № 10 за посібником [4]: домашня робота № 10.

Скарбничка цікавих фактів

Народний афоризм

Існує дуже оригінальне визначення ККД: «Це відношення миші до гори, що її народила».

Дива техніки бувають різними

На світанку паровозобудування демонструвався екземпляр паровоза як диво технічної думки, у якого ККД досягав аж... 8 %, замість звичайних для того часу 2—3 %.

151

Урок № 7/41

Тема уроку. Лабораторна робота № 10 «Визначення ККД похилої площини».

Тип уроку: удосконалювання знань і вмінь.

Мета уроку: продовжити формування поняття ККД, навчити визначати ККД простих механізмів дослідним шляхом; формувати навички самостійної практичної роботи.

План уроку

Хід уроку

I—III. Лабораторна робота № 10

Проводиться за посібником [4].

IV. Виконання додаткових і творчих завдань

Додаткове завдання. Можна запропонувати учням перевірити, як впливає зміна кута нахилу площини на величину ККД. Як потрібно встановити площину, щоб досягти максимального ККД? мінімального ККД?

V.Домашнє завдання

[1]: § 32; впр. № 32 (задачі 4, 5); [2]: § 19.

[3]: задачі 25.21—25.26.

[4]: експериментальне завдання № 10.

152

Урок № 8/42

Тема уроку. Енергія. Потенціальна і кінетична енергія. Тип уроку: засвоєння нових знань.

Мета уроку: ввести поняття про фундаментальну характеристику руху й взаємодію тіл — енергію; навчити описувати фізичні явища, використовуючи закони збереження; формувати вміння учнів спостерігати, аналізувати та описувати фізичні явища.

Обладнання: гиря, встановлена на стиснутій пружині; похилий жолоб, кулі різної маси, дерев’яний циліндр; похила площина з прикріпленим на ній нерухомим блоком, набір тягарців; візок.

План уроку

Хід уроку

I.Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

Домашнє завдання перевіряється усно (питання і вправи після параграфа підручника) і письмово біля дошки (розв’язання домашніх задач). Після цього повторюються основні поняття, необхідні для формування нового поняття «енергія».

Питання класу

•ќо називають механічною роботою?

•Назвіть дві основних ознаки роботи.

•Як вимірюють роботу?

•За якою формулою її можна розрахувати?

•Назвіть одиницю роботи в СІ. Як вона визначається?

153

II. Вивчення нового матеріалу

Бесіда

Над столом піднімаємо який-небудь предмет, наприклад гирю.

Питання класу

•Чи виконується в цей момент (поки гиря нерухома) механічна робота? (Ні, тому що гиря не рухається.)

•А чи є в гирі можливість виконати роботу? (Так, якщо вона почне падати, то при цьому виконається робота.)

Демонстрація 1. На вершину похилої площини поміщають візок із гирею, з іншого боку на нитці, перекинутій через нерухомий блок, висять два тягарці, як показано на рисунку. З’їжджаючи, візок з гирею піднімають тягарці — виконують механічну роботу.

Демонстрація 2. На стиснуту пружину встановлюють гирю. Розпрямляючись, пружина піднімає вантаж на певну висоту, виконуючи при цьому механічну роботу.

Висновок. Якщо тіло або кілька взаємодіючих між собою тіл можуть виконати роботу, то кажуть, що вони мають енергію. Тому виходячи з наших дослідів можна сказати, що і піднята гиря, і стиснута пружина, і візок, що рухається, мають енергію.

Запис у зошит: Енергія — фізична величина, що характеризує можливість тіла (або кількох тіл) виконувати роботу.

Чим більшу енергію має тіло, тим більшу роботу воно може виконати. Енергію можна розглядати як свого роду «запас» можливої роботи. Тому і вимірювати ми її будемо в джоулях. Позначають енергію буквою Е («energy» — енергія).

Існують різні види енергії — електрична, магнітна, теплова тощо. Цього року ми познайомимося з механічною енергією,

154

яка, у свою чергу, ділиться на потенціальну енергію та кінетичну ­енергію.

Потенціальною (від лат. «потенція» — можливість) називається енергія, яка визначається положенням тіл, які взаємодіюють, або частин одного тіла. Цю енергію мають тіла, що перебувають над певним «нульовим» рівнем, і пружно деформовані тіла. У демонстрації 2 гиря при падінні виконала б механічну роботу A = mgh, отже, на початку вона мала такий самий запас потенціальної енергії Eп = mgh.

Запис у зошит: Eп = mgh .

Запас потенціальної енергії має вода, що стримується греблями; падаючи, вода виконує механічну роботу, надаючи руху, приміром, турбінам електростанцій. Завдяки потенціальній енергії стиснутої пружини в годинному механізмі рухаються стрілки механічних годинників.

Питання класу

•Один камінь перебуває на висоті 10 м, а другий, однаковий з ним за масою,— на висоті 30 м. У якого каменя потенціальна енергія є більшою?

•Чи можуть тіла різної маси мати однакове значення енергії? Наведіть приклади.

•За рахунок якої енергії спускається парашутист?

•Яким чином можна збільшити потенціальну енергію тіла?

Дослід показує, що запас енергії мають усі тіла, що рухаються. Таку енергію називають кінетичною (грецьк. «кінема» — рух).

Демонстрація 3. По похилому жолобу скочується кулька, біля основи жолоба — дерев’яний циліндр. Скочуючись, кулька штовхає циліндр — виконує механічну роботу.

Запис у зошит: Енергію, яку має тіло внаслідок свого руху, називають кінетичною.

Питання класу: Від чого залежатиме значення кінетичної енергії?

Демонстрація 4. Повторюють демонстрацію 3, скочуючи кульку з великої висоти. Кулька набуває більшої швидкості, далі переміщає циліндр, виконує більшу роботу.

Висновок. Кінетична енергія тіла залежить від швидкості його руху.

155

Демонстрація 5. Повторюють демонстрації 3 і 4 з кулькою більшої маси.

Висновок. Чим більшими є швидкість і маса тіла, тим більшою є його кінетична енергія.

Запис у зошит: Кінетичну енергію можна обчислити за формулою

Eк = mv2 2

Питання класу: У якого тіла кінетична енергія більша — у кулі, що летить, чи у слона, що біжить?

Енергія тіл змінюється при виконанні роботи. Учні наводять приклади, які ілюструють це твердження.

III. Закріплення нового матеріалу

Питання класу

•Чи доводилося вам передавати тілам кінетичну енергію? потенціальну? Наведіть приклади.

•Для чого перед стрибком у довжину спортсмен розбігається?

•У якому випадку кінетичну енергію тіла можна вважати такою, що дорівнює нулю? потенціальну такою, що дорівнює нулю?

•За рахунок якої енергії працює годинник, рухається снаряд усередині ствола гармати, піднімається ракета, тече вода в річці, обертаються крила вітряного млина?

•Для чого потрібні греблі на гідроелектростанціях?

•Який автомобіль повинен мати сильніші гальма — легковий чи вантажний? Чому?

•За рахунок якої енергії спортсмен виконує стрибки на ба­ туті?

IV. Домашнє завдання

[1]: § 28; впр. № 28 (задачі 1, 2); § 29. [2]: § 18 (п. 1, 2).

[3]: СР — задачі 24.1; 24.2; 24.6; ДР — задачі 24.16—24.19; ВР — задачі 24.29—24.31.

Творче завдання. Сконструюйте з паперу найпростішу турбіну і надайте їй руху за допомогою енергії води або вітру. Поясніть принцип її дії.

156

Скарбничка цікавих фактів

Назад... у майбутнє

У 2003 році вперше частка вітроелектростанцій у загальній кількості електростанцій у сфері постачання енергії в Німеччині перевершила частку ГЕС.

А в Норвегії...

...практично вся електроенергія виробляється за рахунок енергії води.

Урок № 9/43

Тема уроку. Потенціальна та кінетична енергія. Розв’язування задач.

Тип уроку: формування вмінь і навичок.

Мета уроку: продовжити формувати поняття «енергія»; навчити розв’язувати типові задачі; формувати вміння аналізувати, виділяти головне.

План уроку

Хід уроку

I.Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

Усне опитування проводиться з питань і вправ після параграфа підручника, а також за наступними питаннями.

Питання класу

•Які види механічної енергії мають такі тіла: санчата, що котяться з гори; натягнута тятива лука; потік води, що падає із греблі; літак, що летить; ліфт, що рухається; яблуко, що висить на гілці; струмінь води, що б’є зі шланга?

157

•На одній і тій самій висоті перебувають дерев’яна і свинцева кульки однакового діаметра. Порівняєте їх потенціальні ­енергії.

•Чи можуть два тіла різної маси мати однакову кінетичну енергію? За якої умови?

•Яким способом можна збільшити кінетичну енергію літака, що летить? його потенціальну енергію?

•Яка фізична величина вимірюється у джоулях?

•Швидкість тіла зменшилася у 2 рази. Як змінилася кінетична енергія тіла? його потенціальна енергія?

•Чи однакову потенціальну енергію мають цеглини, покладені на різні грані?

•У якому місці річки — біля гирла чи біля початку — потенціальна енергія 1 м3 води більша? Чому?

•У якій річці — рівнинній чи гірській — кожен кубічний метр води має більшу кінетичну енергію? Чому?

II.Формування вмінь і навичок

Розв’язування задач

Задача 1. Порівняйте кінетичну енергію кулі масою 9 г, що летить зі швидкістю 300 м/с, і людини масою 60 кг, що біжить зі швидкістю 18 км/год.

Eк1 < Eк2 .

Відповідь: кінетична енергія кулі менша за кінетичну енергію людини.

Задача 2. Цирковий артист масою 60 кг перебуває на висоті 10 м від натягнутої сітки. Яка потенціальна енергія артиста відносно сітки? відносно арени цирку? (Сітка натягнута на висоті 12 м від рівня арени.)

158

2

Відповідь: потенціальна енергія артиста відносно сітки — 6 кДж; відносно арени 7,2 кДж.

Задача 3. Висота, з якої падає вода на одній із ГЕС, дорівнює 275 м. ќосекунди через турбіну проходить 155 м3 води. Визначте значення енергії, що витрачається в турбіні за 1 с? Чому дорівнює ККД турбіни, якщо її електрична потужність 300 МВт?

Відповідь: E =426,3 МДж; ККД =70% .

Задача 4. Автомобіль, що рухається зі швидкістю 50 км/год, почав гальмувати, через якийсь час його швидкість стала дорівнювати 30 км/год. Як змінилася його кінетична енергія при цьому? Чому дорівнює робота сили тертя на цій ділянці? Маса автомобіля 1,5 т.

159

III.Домашнє завдання

[1]: § 28; впр. № 28 (задачі 3, 4); § 29, впр. № 29. [2]: § 18 (п. 1, 2).

[3]: СР — задачі 24.5; 24.10; 24.12; ДР — задачі 24.22—24.24; 24.26; ВР — задачі 24.33—24.35; 24.39.

Додаткове завдання. Підготувати повідомлення на тему «Використання потенціальної та кінетичної енергії на будівельних майданчиках», «Використання енергії води і вітру» (на вибір).

Урок № 10/44

Тема уроку. Закон збереження і перетворення повної механічної енергії.

Тип уроку: комбінований.

Мета уроку: продовжити формування поняття «енергія»; розкрити суть одного із фундаментальних законів природи; навчити спостерігати та аналізувати ці явища; формувати навички самостійної роботи.

Обладнання: пружина, приєднаний до неї тягарець; візок, похила площина, м’яч.

План уроку

Хід уроку

I.Контроль знань

Самостійна робота в тестовій формі

1.Від чого залежить кінетична енергія тіла? А. Від маси тіла.

Б. Від маси і швидкості руху тіла.

160