Ауырлық күші әрекет ететін дененің потенциалдық энергиясы. Деформацияланған серіппенің потенциалдық энергиясы.

Тарау:          Жұмыс. Қуат. Энергия

Сабақ тақырыбы: Ауырлық күші әрекет ететін дененің потенциалдық энергиясы.  Деформацияланған серіппенің потенциалдық энергиясы.

Сабақ мақсаты:
а) Білімділік: оқушыларға энргия ұғымы жайлы тереңірек білуі үшін ауырлық күші әрекет ететін дененің потенциалдық энергиясы, деформацияланған серіппенің потенциалдық энергиясы жайлы түсінік беру

ә) Дамытушылық: оқушылардың ойлау қабілетін дамыту, алған білімдерін тиімді пайдалана білуге дағдаландыру.

б) Тәрбиелік: оқушылардың танымдық және практикалық іс — әрекетте дұрыс әдіс — тәсіл жасауға үйрету.
Сабақтың түрі: аралас

Сабақтың әдісі: ақпараттық технологияны физика пәнінен оқытуда қолдану, сұрақ – жауап, топтық жұмыс, иллютраивті, зерттеушілік, өздік бағалау, деңгейлеп оқыту элементтері.
Сабақтың көрнекіліктері: интерактивті тақта, activote, activtablet,  деңгейлік тапсырмалар, серіппелер, тұрғы, су құйылған ыдыс, сызғыш, жүктер.

Сабақ барысы:

І. Ұйымдастыру бөлімі. Оқушыларды түгелдеу, сабақтың мақсатымен таныстыру;

ІІ. Қайталау.  Өткен сабақ бойынша қайталау, үй тапсырмасын тексеру.

А) териялық сұрау.

Оқушылар топтарымен «Энергия» шамасын сатылай кешенді талдайды.

В) Формулалардың сәйкесін табу

E_n=                          F*S

E_k=                         mgh

F_a=                         mv²/2

A=                         k∆l

Ғ_сер=                       mg

С) үйге берілген есептің шығарылуын тексеру.        37-жаттығу.

№ 2                                     Mv²              0,009*640000    5760

m=9 r = 0,009 кг     W_k=             W_k=                        =            =2880Дж ≈ 2,9 Дж

v = 800 м/с                         2                          2                   2

т/к: W_k -?

№ 3                                  M∆v²                     0,008*60

m=8 т = 0,008 кг     ∆W_k=               ∆ W_k=                         =240 кДж

F=6*10⁴ Н                          2                           2

V₁ = 2 м/с               ∆W_k= А                S=4м

V₂= 8 м/с               A=Fs

т/к: W_k -?                S=A/F

А-?     S-?

ІІІ.  Жаңа сабақ.  (оқушылар кітаптан жаңа тақырыпты оқуға 10 мин беріледі)

А) Жаңа тақырып теориясы.

Ауырлық күші әрекетінен еркін құлаған дененің қарастырайық. Жер бетімен салыстырғанда h₁ биіктігіне көтерілген дене А₁ нүктеснен төмен қарай А₂ нүктесіне құлады делік. Сонда ауырлық күшінің істеген жұмысын табайық.

Екі нүктенің араында дененің жүрген жолы:

Дененің қозғалыс бағытында әсер етерін күш:

Денеің құлаған кездегі ауырлық күшінің істейтін жұмысы:

Потенциалдық энергия  мынадай қасиеттермен сипаттталады: 

1. Ол дененің орналасу күйіне және басқа денелермен әрекеттесу күштеріне тәуелді өзгереді;
2. Әрекеттесу күшінің жұмысы потенциалдық энергияның кемуі есебінен өндіріледі:

Деформацияланған денелерге Гук заңына сәйкес  серпімділік күші әсер етеді.            Мұндағы |∆ℓ| -серіппенің абсолют ұзаруы;

к – серіппе қатаңдығы. [Н/м]

ℓ=ℓ ₁ -ℓ₂  А нүктесінің орын ауыстыруы

ℓ ₁-серіппенің бастапқы орын ауыстыруы

ℓ₂ –серіппенің соңғы ұзаруы

F₁=k∙ℓ₁

F₂=k∙ℓ₂  т.с.с

Сондықтан серпімділік күішінің жұмысын анықтау үшін оның орташа мәнін аламыз:

Сонда серпімділік күішінің істеген жұмысы мынаған тең болады:

Жақшаларды бір-біріне көбейтсек:

Деформацияланған серіппенің потенциалдық энергиясы :

Серпімділік күшінің істеген А жұмысы серіппенің потенциалдық энергиясының Е_п өзгерісіне тең:

В) Жаңа сабақ бойынша сұрақтар:

1. Ауырлық күші әсер ететін дененің потенциалдық энергиясының формуаласы қалай өрнектеледі?          Жауабы:         E_n=mgh
2. Ауырлық күшінің жұмысы мен потенциалдық энергиясының арасында қандай байланыс бар?

Жауабы:

3. Потенциалдық энергияны сипаттайтын оның қасиеттері бар? Жауабы: Ол дененің орналасу күйіне және басқа денелермен әрекеттесу күштеріне тәуелді өзгереді және әрекеттесу күшінің жұмысы потенциалдық энергияның кемуі есебінен өндіріледі;
4. Неліктен потенциалдық энергия салыстырмалы сипат алады? Жауабы: нөлдік деңгейін таңдауға байланысты.
5. Серпімділік күшінің жұмысы неге оның орташа мәнімен анықталады? Жауабы: серіппенің ұзаруы үнемі өзгеріп отыратын айнымалы шама.
6. Сығылған (созылған) серіппенің потенциалдық энергиясы қандай формуламен өрнектеледі? Жауабы:
7. Серіппенің потенциалдық энергиясының өзгерісі мен серпімділік күші жұмысының арасындағы байланыс қалай өрнектеледі? Жауабы:

С) Алған білімдерін бекіту мақсатында әр топқа тапсырмалар беріледі.

А-1.Массасы 3 кг дененің потенциалдық энергиясы 60 Дж дененің Жерден көтерілу биіктігі қандай? (2 ұпай)

Берілгені:                    шешуі                      есептелуі

m=3 кг                          E_p=mgh                   h=60 Дж/3 кг*10Н/кг=2м

E_p=60 Дж                      h=E_p/mg

g=10 Н/кг

т/к: һ-?                                                          Жауабы: h=2м

А-2. Қатаңдығы 2*10⁵ Н/м серіппе серпімділік күшінің әсерінен 3 см-ге ұзарады. Созылған серіппенің потенциалдық энергиясы қандай? (2 ұпай)

Берілгені:                    шешуі                      есептелуі

k=2*10⁵ Н/кг           Е_p=kl²/2                    Е_p=2*10⁵ Н/кг *(3*10^-2 м)²/2=90 Дж

l=3 см

т/к: Е_p-?

В-1. Серпімді деформацияланған дененің деформациясы 2 есе азайғанда, оның потенциалдық энергиясы қалай өзгереді? (3 ұпай)

В-2. Қатаңдығы 1000 Н/м болатын серіппе сыртқы күштердің әсерінен 2 см-ге ұзарды. Серіппеге әрекет ететін серпімділік күшін, потенциалдық энергиясын және серпімділік күшінің жұмысын табу керек. (3 ұпай)

С.  Эксперименттік тапсырма. (4 ұпай)

Үстелдің үстінде суы бар ыдыс тұр. Осы ыдыстың үстелге және еденге қатысты потенциалдық энергиясын табу керек.

Қажетті құралдар: суы бар ыдыс, сызғыш, таразы.

Д) Сергіту сәті. Жұмбақ шешу.

Қозғалысқа келтіріп,

Жылдамдығын береді.

Өлшемдерін қарасаң,

Ньютонға ол келеді.(Күш)

Дүние жүзіне көп тараған сұйық. (Су)

Отқа салсаң жанбайды,

Суға салсаң батпайды. (Мұз)

Кең әлемді кернейді,

Көзің бірақ көрмейді. (Ауа)

1. Бекіту. Тақырып бойынша қысқа мерзімдік тест тапсырмасын орындау.

1. Үй тапсырмасы. §66,67 оқу, сұрақтарды қарастыру.

№37. (2),    №38(2)

VІ. Бағалау.