Anna Kosiek

II fizyka z informatyką

Konspekt lekcji fizyki w klasie II b, II s, II l, II n

w Gimnazjum nr 7

w Rzeszowie

data: 18 09.2000 - II b

19.09.2000 - II s, II l, II n

Prowadzący: Anna Kosiek

Temat lekcji: Od czego zależy energia kinetyczna ciała?

czas trwania lekcji: 45 minut

Godziny trwania lekcji:

10:40 - 11:25 - II b

9:45 - 10:30 - II s

11:40 - 12:25 - II l

12:35 - 13:20 - II n

Cele lekcji:

A	B	C
Energia kinetyczna	- z czym jest związana energia kinetyczna - zrozumienie doświadczeń związanych z energią kinetyczną - od czego zależy energia kinetyczna	- umiejętność wyprowadzenia wzoru na energię kinetyczną

p r z e b i e g l e k c j i

Czynności nauczyciela

Czynności ucznia

Wejście do sali. Przywitanie się z uczniami. Sprawdzenie obecności. I. Przypomnienie wiadomości z lekcji poprzednich: Kto poda definicję energii? Jakie znacie rodzaje energii? Proszę napisać wzór na zmianę energii potencjalnej i proszę podać jej jednostkę (od czego ona zależy?) Z czym jest związana energia kinetyczna, potencjalna ciężkości i sprężystości? II. Sprawdzenie zadania domowego (str. 123 zad. 8.60): Kulkę o masie 1 kg, zawieszoną na nici o długości 1 m, odchylono o kąt 90° i swobodnie puszczono. Po wykonaniu 50 wahnięć wskutek tarcia i oporu powietrza kulka zatrzymuje się. Oblicz pracę wykonaną przez kulkę. III. Na dzisiejszych zajęciach poznacie dokładniej kolejny rodzaj energii mechanicznej a mianowicie energię kinetyczną. Zapiszcie sobie temat dzisiejszej lekcji: Temat: Od czego zależy energia kinetyczna ciała? Jak powiedzieliście wcześniej energia kinetyczna związana jest z ruchem. Czy znacie jakieś ciała, które mają energię kinetyczną? 1. Doświadczenie1: przyrządy: - równia pochyła, dwie kulki o różnych masach, drewniany klocek m1 , m 2 - kulka drewniana, metalowa h m1< m2 U podnóża równi ustawiamy drewniany klocek, zaznaczamy kredą jego początkowe położenie. Spuszczamy z równi kolejno kulki o różnej masie, najpierw metalową, później drewnianą. Co obserwujemy? Mierzymy odległości przesunięcia klocka. Zapiszcie sobie: Spostrzeżenia: Kulka metalowa przesunęła klocek dalej a więc wykonała większą pracę. WNIOSEK: Kulka o większej masie posiadała większą energię. Czyli jak energia zależy od masy? Jak nazywamy takie wielkości, które razem rosną? Proszę to zapisać symbolem 2. Doświadczenie2: przyrządy: - równia pochyła, kulka metalowa, drewniany klocek metalowa kulka h metalowa kulka h1 h<h1 U podnóża równi ustawiamy drewniany klocek, zaznaczamy kredą jego początkowe położenie. Spuszczamy z równi kulkę. Podnosimy wysokość z której spadała kula - powtarzamy. Co obserwujemy? Mierzymy odległości przesunięcia klocka. Zapiszcie sobie: Spostrzeżenia: Im większa prędkość kulki tym klocek został dalej przesunięty WNIOSEK: Im większa prędkość ciała tym większa jego energia. Czyli jak energia zależy od prędkości? To się po części zgadza, ale uczeni po wielu doświadczeniach i różnych obliczeniach wykazali, że w rzeczywistości energia kinetyczna zależy od kwadratu prędkości. My też to sobie udowodnimy. Dopiszcie sobie do V kwadrat. 3. Policzymy sobie teraz energię kinetyczną: (wyprowadzenie wzoru na energię kinetyczną) Z pierwszej lekcji o energii wiemy, że ΔEk = W ΔEk = F*s Na ten klocek działa stała siła. Jak na ciało działa stała niezrównoważona siła to jakim ruchem porusza się to ciało? Kto pamięta jakim wzorem określamy drogę w tym ruchu? ΔEk = F*½ *a*t^2 Jak policzymy siłę? ΔEk = m*a *½ *a*t^2 ΔEk = ½ * m*a^2 *t^2 A jak liczymy prędkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym? ΔEk = ½ * m*(a*t)^2 ΔEk = ½ * m*V^2 To jest wzór na energię kinetyczną. proszę go wziąć w ramkę. Wyprowadzimy sobie teraz jednostkę. Poproszę jedną osobę do tablicy. IV. Podsumowanie lekcji: Od czego zależy energia kinetyczna ciała? Ostateczny wzór na energię kinetyczną Jaka jest jednostka energii kinetycznej? IVa. Punkt ten zostanie zrealizowany podczas tej lekcji pod warunkiem, że punkty od I - IV (przeznaczone na tę lekcję) zostaną zrealizowane. Jeżeli czas nie pozwoli na realizację tego punktu zostanie on uczniom zadany do domu. str. 124 zad. 8.63 (zbiór zadań Romualda Subiety) Dwa ciała mają jednakowe energie kinetyczne. Ciało I o masie 3 kg porusza się z prędkością 2 m/s. Ciało II ma prędkość 3 razy większą niż ciało I. Masa II ciała wynosi: 1/3 kg 1 kg 1,5 kg 6 kg

Ochotnik odpowiada na zadane przeze mnie pytania: 1. Energia opisuje stan fizyczny układu ciał w danej chwili tj. możliwość wykonania pracy 2. Energia mechaniczna Kinetyczna Potencjalna Sprężystości Ciężkości 3. ΔEp = m*g*h [1J] (od masy, grawitacji, wysokości) 4. z ruchem, z położeniem ciała, z odkształceniem Dane: Szukane: m = 1 kg W = ? α = 90° h = 1 m Rozwiązanie: ΔEp = W W = m*g*h = 1*10*1 = 10J Odp: Kulka wykonała pracę równą 10J poruszający się samochód płynąca w rzece woda wiejący wiatr spadające z drzewa jabłko Klocek się przesuwa. W zależności od masy kulki spuszczanej z równi. Kulka metalowa przesunęła klocek dalej niż drewniana. Im większa masa tym większa energia Wprost proporcjonalne Ek ∼ m Klocek się przesuwa. W zależności od prędkości kulki spuszczanej z równi. Im większa wysokość tym większa prędkość. Ek ∼ V Ek ∼ V^2 Ruchem jednostajnie przyspieszonym s = ½ *a*t^2 Z II zasady dynamiki: F= m*a V = a*t Ochotnik przy mojej pomocy wyprowadza jednostę: [ΔEk] = kg * m/s * m/s = N*m = J od masy i kwadratu prędkości ΔEk = ½ * m*V^2 1J - dżul Dane: m1 = 3 kg V1 = 2 m/s V2 = 3*2 m/s = 6 m/s Szukane: m2 = ? Rozwiązanie: ΔEk1 = ½ * m1*V1^2 ΔEk1 = ½ * 3kg*(2m/s)^2= ½ *3kg*4m^2/s^2 ΔEk1 = 6J ΔEk2 = ½ * m2 *V2^2/*2 2*ΔEk2 = m2 *V2^2/: V2^2 m2 = 2*ΔEk2 /V2^2 m2 = 2*6J/36m^2/s^2 m2 = 1/3 kg [m2] = J* s^2/ m^2 = kg* m^2/ s^2* s^2/ m^2= kg

---