Закон збереження енергії

Нова педагогіка » Методика вивчення законів збереження в шкільному курсі фізики » Закон збереження енергії

Сторінка 2

Даючи короткий науково-методичний аналіз понять енергія і робота, ми зазначали, що до поняття енергії необхідно підводити учнів через поняття робота.

Урок необхідно починати з короткого повторення пройденого матеріалу про роботу, запропонувавши учням відповісти на такі питання :що називають механічною роботою? Назвіть одиниці вимірювання роботи. Яким чином вони визначаються?

Після цього необхідно переходити до введення поняття «енергія». Починати формувати це поняття краще з досліду. Підняти гирю над столом. Звернути увагу учнів на те, що гиря не рухається, а отже роботи не виконує, але якщо гиря почне падати, то виконається робота. В наступному досліді показати стиснуту пружину, яка вирівнюючись , рухає кульку, теліжку, або рухає тягар, виконуючи при цьому роботу. Зробити висновок, що якщо тіло або декілька тіл взаємодіють між собою, то вони мають енергією. Тому можна сказати, що піднята гиря, стиснута пружина мають енергією. Енергія це фізична величина, що характеризує можливість тіла(або декількох тіл )виконувати роботу. Тіло тільки тоді може виконувати роботу, коли воно має енергію. Чим більшу роботу виконує тіло, тим більшу енергію воно має. Тому енергію можна розглядати як, свого роду «запас» можливої енергії. Дуже важливо, щоб учні усвідомили, що тіло, яке має енергію знаходиться у особливому стані. В результаті виконаної роботи тіло переходить із одного стану в інший: гиря опускається, пружинка розпрямляється. Виконана робота є мірою зміни енергії при переході тіла з одного стану в інший.

Далі формуються поняття двох основних видів механічної енергії - кінетичної та потенціальної. При введені поняття кінетична енергія, необхідно з учнями повторити матеріал про механічну роботу, і зупинитись на тому, що для виконання роботи необхідна сила і шлях вздовж якого ця сила буде діяти. Після цього необхідно привести декілька прикладів і дослідів. Для того, щоб пояснити учням від чого залежить кінетична енергія, пропонуємо показати дослід по переміщенню рухомим візком бруска поставленого на його шляху.

Потім дослід необхідно змінити, пускати візок з різної висоти(з різною швидкістю), роблять висновок, що чим більша швидкість тіла, тим більшу роботу воно може виконати, тобто більшою енергією володіє. Використовуючи візки різної маси, демонструємо, що енергія залежить від маси тіла, що рухається. Підводячи підсумки зазначаємо, що чим більша маса тіла, що рухається, і чим більша його швидкість, тим більша його кінетична енергія. Одночасно з висновками записуємо на дошці формулу для кінетичної енергії:

Для учнів 8 класу вивід формули не є обов’язковим, тим паче, що він ґрунтується на використанні поняття «прискорення», з яким вони ще не знайомі. Фізична суть цієї формули стане зрозумілою учням у старших класах.

Повторюючи раніше вивчене неодноразово звертаємо увагу на те, що коли тіло має енергію воно може виконувати роботу. Але такою змогою володіють не всі тіла, що рухаються. Цю думку доречно пояснити, наприклад наступним дослідом: розтягуємо пружину, до кінця якої причеплений вантаж. Стискаючись, пружина підіймає вантаж, а отже виконує роботу. Таким чином вводимо поняття потенціальної енергії, як енергії, котра залежить від взаємного розташування тіл, або частин тіла. Після пояснення записується рівняння для енергії системи:

Приводячи учням приклади різних систем і тіл, говоримо про те, що дуже часто зустрічаються системи(тіла), які володіють і кінетичною, і потенціальною енергіями. В той час же в житті ми можемо спостерігати перетворення одного типу механічної енергії в іншу: механічну в теплову, механічну в електричну.

Основною задачею на цьому етапі є пояснення учням взаємоперетворень кінетичної та потенціальної енергії. При вивченні цієї теми необхідно спиратися на наступний дослід: коливання кульки підвішеної на нитці. Під час аналізу необхідно звернути увагу учнів на перетворення кінетичної енергії в потенціальну, а також на те, що в будь-якій точці, між крайнім нижнім і верхнім положенням , кулька має як і кінетичну енергію, так і потенціальну. Основуючись на тому, що кінетична енергія збільшилась, а потенціальна зменшилась (або навпаки) разом з учнями формулюємо закон збереження механічної енергії: в замкненій системі, при відсутності сил тертя сума кінетичної і потенціальної енергії зберігається. Особливу увагу приділяємо, тому що закон збереження механічної енергії стосується тільки замкнених систем, де відсутнє тертя, якщо ж силами тертя не нехтують закон не справджується. Робота сил тертя йде на зменшення кінетичної енергії. Але при цьому під дією сили тертя потенціальна енергія не збільшується, як це було у випадку дії сили тяжіння і сили пружності. Це є наслідком того, що сили тертя не залежать від відстані між тілами, що взаємодіють, а залежать від відносних швидкостей. Робота цих сил залежить від форми траєкторії, а не від початкового та кінцевого положення тіл у просторі.

Страницы: 1 2 3

Рекомендуємо почитати:

Організація пізнавальної діяльності учнів
1) Визначення заходів для забезпечення умов продуктивної роботи, мислення й уяви учнів: планування шляхів сприйняття учнями досліджуваних об'єктів і явищ, їхнього осмислення; використання у ...

Основні проблеми «Питань життя»
Розгляд педагогічних поглядів варто почати зі статті «Питання життя», опублікованої ним у 1856 році. Це була перша педагогічна робота Пирогова. Завдяки їй ім’я Пирогова стало широко відомим ...

Загальне використання мультимедійних засобів в навчальному процесі
Мультимедіа – це спеціальна інтерактивна технологія, що забезпечує за допомогою технічних і програмних засобів роботу з анімованою комп’ютерною графікою і текстом, мовою, високоякісним звук ...

Викладання іноземної мови

Викладання іноземної мови

У ДНЗ навчання дітей англійської мови доцільно розпочинати з п'ятилітнього віку. Більшість дітей цього віку досягають інтелектуальної, вольової, мотиваційної та емоційної готовності вивчати другу мову у колективі. >>>

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.edudirect.net