Сабақ жоспары Энергияның сақталу заңы

Сабақ 35

Пәні: Физика

Сабақ тақырыбы: Жұмыс істеген кезде дене энергиясының өзгеруі. Потенциалдық энергияның кинетикалық энергияға және керісінше түрленуі

Мектеп:

ХББ НЗМ Атырау қаласы

Мерзімі:

Мұғалімнің аты: Есеркенова Ж.К.

Сынып: 9

Оқушылар саны: 12

Оқу мақсаты:

• Механикалық энергияның негізгі ұғымдарын қалыптастыру

• Механикалық процестердегі энергияның сақталу және айналу заңдылығын және қолдану аясын түсіндіру

• Энергияның сақталу заңдарына байланысты физикалық есептер шығару барысында теориялық білімдерін практикада қолдана алу білік-дағдыларын дамыту

• Тәжірибелер және көрнекіліктерді қолдану арқылы оқушылардың эстетикалық талғамдарын қалыптастыра отырып, пәнге деген қызығушылығын арттыру

• Оқушылардың әртүрлі дерек көздерінен өздеріне қажетті ақпаратты іздену (мәтін, сурет, кесте, видео және анықтама жиынтығы)

Сабақтың мақсаты:

Механикалық энергияның негізгі ұғымдарын қалыптастыру. Механикалық процестердегі энергияның сақталу және айналу заңдылығын және қолдану аясын түсіндіру

Тілдік мақсаттар

Оқушылар энергия туралы ұғымға ие болады. Механикалық энергияның сақталу заңының физикалық мағынасын және формуласын біледі.

Арнайы пәндік лексика және терминология:

Энергия - энергия - energy

Механикалық энергия - механическая энергия - mechanical energy

Кинетикалық энергия - кинетическая энергия - kinetic energy

Потенциалдық энергия - потенциальная энергия - potential energy

Тұйық жүйе - замкнутая система - closed system

Механикалық жұмыс - механическая работа - mechanical work

Механикалық энергияның сақталу заңы - Закон сохранения механической энергии - The law of conservation of mechanical energy

Денелердің өзара әсерлесуі - Взаимодействие тел - The interaction of bodies

Диалог үшін пайдалы баянды сөйлемдер:

Энергия- ...

Энергияның айналу және сақталу заңы - ...

Күтілетін нәтиже

Оқушылар:

Түсінеді:

• Механикалық энергия ұғымын, энергия түрлерін

• Механикалық энергияның негізгі ұғымдарын, толық механикалық энергияның сақталу заңы механикалық қозғалыстың жоғалуының мүмкін еместігін білдіретіндігін

Біледі:

• Механикалық энергия мағынасын;

• Тұйық жүйе үшін механикалық энергияның сақталу және айналу заңын;

• Механикалық энергияның сақталу заңының қолдану аясын

Қолдана алады:

• Механикалық энергияның сақталу заңына мысалдар келтіре отырып, сапалық есептер шығару;

• Механикалық энергияның сақталу заңының қолданыс аясын.

Өтілген материалдар

7 -8 сыныптарда қарастырылған энергия тақырыбы бойынша сұрақтар қою арқылы, шолу жасау

ЖОСПАР

Уақытша жоспарлау

Жоспарланған іс-шаралар

Ресурстар

Сабақ басы

9 мин

Ұйымдастыру.

Сәлематсыздарма!

Еске түсіру сұрақтары

1. Дененің ішкі энергиясы дегеніміз не?

2. Дененің ішкі энергиясы қай уақытта өзгеруі мүмкін?

3. Жұмыс дегеніміз қандай физикалық шама?

4. Қорғасын жүктің қорғасын тақтаға соғылуы кезінде денелердің деформацияланғанын және қызғанын байқаймыз? Неліктен?

Үй жұмысын тексеру

• Дененің ішкі энергиясы дегеніміз денені құрайтын бөлшектердің ретсіз қозғалысы мен өзара әрекеттесу энергиясын айтамыз

• Дененің ішкі энергиясы не механикалық жұмыс істелгенде, не берілген дененің өзін қоршаған денелермен жылу алмасуы кезінде өзгереді

• Механикалық энергияның ішкі энергияға және кері айналуының өлшемі - жұмыс болып табылады

• Қорғасын жүк қорғасын плитаға соғылған уақытта екі дененің күйі өзгереді-денелер деформацияға ұшырайды және қызады. Дене қызған уақытта денені құрайтын бөлшектердің қозғалыс жылдамдығы артады, сәйкесінше бөлшектердің кинетикалық энергиясы артады. Дене пішінінің өзгеріске ұшырауы, денені құрайтын бөлшектердің өзара орналасуы өзгерді дегенді білдіреді,яғни бөлшектердің потенциалдық энергиясының өзгеруіне әкеледі. Қорыта айтқанда, механикалық және ішкі энергия бір денеден екінші денеге өте алады.

Қарапайым мысалдар қарастырайық.

А) Допты белгілі бір биіктіктен Жерге түссін делік. Доп Жерге ауырлық күші әрекетінен құлайды. Егер кез келген дене белгілі бір биіктікте орналасқан болса, ол ауырлық күші әрекетінен Жерге құлап, жұмыс атқарады деген қорытындыға келеміз.

В) Серіппеге жүгі бар білеушені орнатамыз. Серіппені созып, жіберіп қалсақ, созылған серіппе білеушенінің орын ауыстыруына жұмыс атқарады. Кез келген созылған серіппе жұмыс атқара алады деген сөз

С) Келесі тәжірибеде арбашаға белгілі бір жылдамдық беру арқылы қозғалысқа келтірсе, арбашаның қозғалуы нәтижесінде тыныштықта тұрған дене де қозғалысқа келеді. Нәтижесінде қозғалып келе жатқан дене тыныштықта тұрған дененің орын ауыстыруына әкеліп соқтырып, белгілі бір жұмыс атқарды.

Осы тәжірибелер барысында шығатын қорытынды: жұмыс атқара алатын кез келген дененің энергиясы болады.

Мұғалімнің оқушыларға сұрақтары

Оқушылар хабарламасы

Доп, жүгі бар білеуше, арбаша, серіппе

Видео - 1

Ортасы

25 мин

ІІ. Түсіну

Жаңа сабақ

Енді ойланып көрейікші:

Адамдар жүреді, жүгіреді, көліктер қозғалады, ұшақтар үлкен жылдамдықпен ұшады. Осы кезде сұрақтар туындайды. Неліктен денелер қозғалады? Қозғалысқа келтіретін және жұмыс жасауға негіз болатын не? деген сияқты сұрақтар туындайды. Әрине бұл сұрақтын жауабы энергия болып табылады. Энергияның 5 түрі бар. Олар: жылулық, химиялық, электрлік, механикалық, атомдық немесе ядролық. Және сонымен қатар табиғаттағы сақталу заңдарын қарастыратын болсақ

• Энергияның сақталу заңы

• Импульстің сақталу заңы

• Импульс моментінің сақталу заңы

• Массаның сақталу заңы

• Зарядтың сақталу заңы

• Лептондық сандардың сақталу заңы

• Бариондық сандардың сақталу заңы

Тарихи мағлұмат

Табиғаттың ең маңызды заңы - энергияның сақталу және айналу заңы көптеген елдердің ғалымдарының ат салысуымен ашылды.

Энергияның сақталу және айналу заңының ашылуы неміс ғалымы, жаратылыстану зерттеушісі және дәрігер Р. Майердің есімімен байланысты.

Ағылшын ғалымы Джоульдің, орыс ғалымы Ленцтің, Румфордтың және басқа ғалымдардың тәжірибелерінің арқасында энергияның сақталу және айналу заңы берік эксперименттік негізде бекітілді.

1847 ж. неміс ғалымы Г. Гельмгольц белгілі ғылыми мәліметтердің негізінде, көптеген механикалық, жылулық, электр, жарық құбылыстарындағы және химиялық процестеріндегі энергияның айналуын теория жолымен зерттеп және табиғаттыңжалпыға ортақ заңы ретінде энергияның сақталу және айналу заңын тұжырымдады

• Энергия - дененің күйін сипаттайтын физикалық скаляр шама. Адамның күйі туралы айтқанда, оның қан қысымы, температурасы сияқты белгілі бір уақыт мезетіндегі жалпы жағдайын сипаттайтын мәліметтер турал сөз етеміз.

• Күй - дененің берліген уақыт мезетіндегі жағдайы.

• Механикада дененің механикалық күйі сөз болады. Оны көрсету үшін 2 мәселеге тоқталуымыз қажет:

1. Дененің берілген уақыт мезетіндегі орны

2. Дененің қалай қозғалатынын сипаттай алуымыз керек

Бұл - нүктенің қайыбір уақыт мезетіндегі координаталары мен жылдамдығын көрсету деген сөз.

Механикалық энергия дегеніміз дененің механикалық жұмыс жасай алу қабілеті

Энергия - скаляр шама

Белгіленуі - Е, W

Өлшем бірлігі - Дж

Видео -2 : энергия түрлері

Механикалық энергияны мынадай түрлергі бөлып қарастырамыз:

1. Кинетикалық- қозғалыстағы дененің энергиясы

2. Потенциалдық - денелердің немесе дене бөлшектерінің өзара орналасуына байланысты болады

3. Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы

Мысалы: серпімді деформацияланатын серіппенің энергиясы

Денелердің кинетикалық энергиясы сол денелердің массалары мен жылдамдықтарына тәуелді өзгереді

Мысалы, ұшқан құстың, атылған оқтың, соққан желдің кинетикалық энергиясы болады

Формуласы - E_к=(m*v²)/2

Бөгетке жиналған судың, керілген садақтың, сығылған немесе созылған серіппенің, ішінде сығылған ауасы бар резеңке баллонның потенциалдық энергиясы болады.

Формуласы

Е_p=mgh
Е_p=(k*x²)/2

Потенциалдық энергия мынадай қасиеттермен сипатталады:

• 1. Ол дененің орналасу күйіне және басқа денелермен әрекеттесу күштеріне тәуелді өзгереді;

• 2. Әрекеттесу күшінің жұмысы потенциалдық энергияның кемуі есебінен өндіріледі:

• A=Δ= - (- ) = - (mg)

• «-» таңбасы ауырлық күшінің оң жұмысы кезінде, яғни дене төмен құлағанда, бұл энергияның кемитінін білдіреді.

Видео - 3: потенциалдық энергия

Бір-бірімен өзара әрекеттесетін денелердің кинетикалық, әрі потенциалдық энергиясы болады.
Кез келген денені белгілі бір биіктіктен лақтыратын болсақ, потенциалдық энергияның кинетикалық энергияға түрленуін бақылауға болады.

Өзара әрекеттесетін денелер жүйесінің потенциалдық және кинетикалық энергияларының қосындысы жүйенің толық энергиясын береді.

Е_тол = E_k + E_п = +

Егер дененің потенциалдық энергиясы артса, онда оның кинетикалық энергиясы кемиді және керісінше, егер потенциалдық энергиясы кемісе, онда кинетикалық энергиясы артады.
Осы формуланы мына түрде жазуға болады

Энергияның сақталу заңы: Тұйық жүйе құрайтын және бірімен-бірі бүкіләлемдік тартылыс күші мен серпімділік күші арқылы әрекеттесетін денелердің кинетикалық және потнециалдық энергияларының қосындысы тең болады.

Тұйық консервативті (үйкеліссіз) жүйе үшін табиғаттың маңызды заңдарының бірі - механикалық энергияның сақталу және айналу заңдары орындалады.

Тұйықталған немесе оқшауланған жүйе деп сыртқы күштер әрекет етпейтін және үйкеліс күші жоқ денелер жүйесі

Энергияның сақталу заңынан мынадай тұжырым жасауға болады

Табиғаттағы энергия жоғалып кетпейді және жоқтан пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге айналады

Энергияның айналу және сақталу заңының орындалуын тәжірибе жүзінде анықтауға болады. Ол үшін Паско құрал - жабдықтарын қолданамыз.

Тәжірибе: Энергияның айналу және сақталу заңын зерттеу

Құрал-жабдықтар: қозғалыс датчигі, арбаша, арбашаның жолы, спарк жүйесі, тұрғы

Жұмыс барысы: спарк жүйесін қозғалыс датчигіне бекітіп, арбашаның жүру жолын тұрғыға орналастырамыз. Арбашаны қозғалысқа келтіре отырып, спарк жүйесінің экранында график аламыз.

График арқылы арбашаның жүрген жолын және уақыт аралығын анықтаймыз.

Арбашаның максимал жылдамдығын анықтаймыз

Есептеулер жүргіземіз

Қорытынды: арбашаның қозғалысы кезінде энергия түрленуі болып отырады және арбашаның кинетикалық энергиясы потенциалдық энергия мәніне жуықтағанын көреміз.

Энергияның түрленуінің мысалдарына маятник түрлерінің қозғалысын қарастыруға болады

1. Математикалық маятник

2. Серіппелі маятник

3. Максвелл маятнигі және Ньютон шарлары

Кинетикалық және потенциалдық энергияның қолданылуы

Ертеректе адамдар сарқырамадан аққан судың потенциалдық энергиясын механикалық жұмыс атқару бидайдан ұн алу мақсатында қолданған.

Серпімді деформацияның потенциалдық энергиясын да әр түрлі мақсатта қолдануға болады. Қазіргі заманда жастардың «джампинг»әуестенетін ерекше спорт түрінде серппенің потенциалдық энергиясы көрініс табады.

Энергияның түрленуіне мысалдар

Іштен жанатын қозғалтқыштар және бу қозғалтқыштары

Қолдану

2-есеп

Түбінің ауданы S, тереңдігі Н болатын құдық жартылай сумен толтырылған. Сорғы арқылы суды сорып, Жердің бетіне радиусы R болатын цилиндр түтік арқылы шығарылады. Егер құдықтағы суды толықтай t уақытта сорып шығарған кезде, сорғы қандай жұмыс атқарады?

Берілгені:

S

H

t

т/к: А

Шығарылуы:

Құдықтағы судың көтерілуіне кететін жұмыс судың механикалық энергиясының өзгеруіне тең. Судың құдықтағы потенциалдық энергиясы судың массалар центрі арқылы анықталады. Ол Жерден ¾ Н қашықтықта орналасқан. Судың көтерілуі кезіндегі потенциалдық энергиясы

Насостың суға беретін кинетикалық энергиясы болады. Судың түтіктен ағып өтетін жылдамдығына мына формула арқылы анықтаймыз.

Судың көтерілу кезіндегі кинетикалық энергиясының өзгерісі

A=+

Жауабы: A=+

Видео-2 энергия түрлері

Видео-3: потенциал

дық энергия

school-collection.edu.ru/catalog/search/?text

Видео-4

Энергияның түрленуі

қозғалыс датчигі, арбаша, арбашаның жолы, спарк жүйесі, тұрғы

Математикалық, серіппелі, Максвелл және Ньютон маятниктері туралы видео

Есептер жинағы

Соңы

10 мин

IV Қорытындылау

Тақтадағы блок-схеманы толтыру.

VІ Бағалау

• Үй тапсырмасын тексеру - 4 б

• Эксперименттік жұмыс - 10 б

• Есептер шығару - 6 б

Мен білдімРефлексия

Мен таңқалдым!

Мен үйрендім!

Мен түсіндім

Мен ойландым

Оқушылар хабарламасы

Үйге тапсырма

1 мин

§22-23

№1

Егер резеңке шнур 5 Н күштің әсерінен 8 см ұзартатын болсақ, серпімділік күшінің жұмысын табыңдар

№2

Массасы 1 кг дене 10 м/с жылдамдықпен 30 м биіктіктен горизонталь лақтырылған. Лақтырылғаннан 2 сек-тан кейінгі кинетикалық және потенциалдық энергиясын табыңдар.

9-сынып

Дүйсембаев, Байжасарова

Медетбекова

Дифференциация - қосымша көмекті қалай жоспарлайсыз? Қабілетті оқушыларға қандай тапсырмалар жоспарлайсыз?

Бағалау -оқушылардың

білімін қалай тексересіз

Пәнаралық байланыс

Қауіпсіздік ережелерін сабақ барысында сақтау
ИКТ -ні қолдану

Құндылықтар

Барлық оқушылар:

Тақырып бойынша керекті мәліметтер мен формулаларды дәптерге түсіреді

Оқушылардың көпшілігі:

Сұрақтарға жауап береді, есептер шығарады

Кейбір оқушылар

Блок-схеманы толтырады

Өзін-өзі бағалау.

Информатика, химия, ағылшын тілі

• өз бетімен жұмыс істеуге дағдыланып, есептер шығарады

• күнделікті өмірмен байланыстырады

Рефлексия

Сабақтың мақсаты / оқу мақсаты дұрыс па?

Оқушылар бүгін не оқып-үйренді?

Оқу атмосферасы қандай болды?

Мен дифференцияланған жұмысты сәтті дайындай алдым ба?

Мен уақытты сақтадым ба?

Мен жоспарда қандай өзгеріс енгіздім және қандай?

Төменде қалдырылған орынды жүргізілген сабақ бойынша түсіндірмелер үшін қолданыңыз. Сол жақтағы бағанда берілген сабақ бойынша неғұрлым маңызды сұрақтарға жауап беріңіз.

Оқу мақсаттары толығымен ашылды деп ойлаймын