Цель:сформулировать принцип потенциальной энергии. сформулировать теорему о кинетической энергии. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
Ход урока
I. Организационный момент
II.Повторение. Беседа
1. Сформулируйте определение работы силы
2. В каких единицах измеряется?
3. В чем заключается физический смысл работы?
4. Сформулируйте определение мощности?
III. Изучение нового материала
Потенциальная энергия - энергия, обусловленная взаимодействием тел.
Потенциальная энергия характеризует не любое взаимодействие тел, а лишь такое, которое описывается силами, не зависящими от скорости. Такими являются сила тяжести, сила упругости. Работа рассматриваемых сил не зависит от формы траектории, а определяется лишь ее начальными и конечными точками.
Силы, которые не зависят от скорости и работа которых на любой замкнутой траектории равна нулю, называют потенциальными силами.
Потенциальной энергией тела в данном положении называется скалярная физическая величина, равная работе, совершаемой потенциальной силой при перемещении тела из данного положения в нулевое.
Нулевое положение иначе называют уровнем отсчета потенциальной энергии, или просто нулевым уровнем.
Находясь на некоторой высоте, любое тело обладает потенциальной энергией, каждой высоте соответствует свое значение Е . Е = mgh
Силы, подобные силам тяжести, работа которых при движении тела по замкнутому контуру равна нулю, называют консервативными силами.
Работа силы упругости
Построим график F(x)
Под координатой F= kx, выделим на графике маленький участок х, значение силы будем считать постоянным.
Тогда А = kx равна площади выделенного участка проецируемой площади бесконечно малых прямых. Под графиком трапеция:
Консервативными являются почти все силы в природе, в том числе силы взаимодействия между атомами и молекулами. Поэтому установленные закономерности имеют общий характер.
Любая система, предоставленная сама себе, всегда стремится перейти в такое состояние, в котором ее потенциальная энергия имеет наименьшее значение.
В этом заключается принцип потенциальной энергии.
Решим задачу. Тело массой m совершает по горизонтали равноускоренное Движение под действием трех сил. Найдем скорость тела V в конце отрезка пути S
В правой - части изменение, которое называется кинетической энергией.
F cos a - FS = Ек -Ек0 = Ек.
В левой части - как силы влияют на изменение кинетической энергии. Сила F2никак не влияет. Сила Ftувеличила Е на FScos а, сила F3уменьшила - FS(угол 180"), т. к. А = FScosa.
Изменение кинетической энергии тела равно работе сил, действующих на тело. Полученное выражение называют теоремой о кинетической энергии (А = Е) - и используют для определения скорости тела. При торможении тела, например: А=Е -Е, Е -0, т. к. V-0.
Тормозной путь не зависит от массы автомобиля.
IV. Решение задач
На балкон, расположенный на высоте 5 м, бросили с поверхности земли мяч массой 100 г. Во время полета мяч достиг максимальной высоты 8 м от поверхности Земли. Определить работу силы тяжести при полете предмета вверх, вниз и на всем пути. Найти результирующие изменения потенциальной энергии.
Домашнее задание
§ 65. Упражнение 37
Комментариев пока нет. Станьте первым, кто оставит своё мнение!
Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, войдите на сайт.