Презентация по теме Энергия. Закон сохранения полной механической энергии
презентация к уроку по физике (10 класс)

Слайд 1

Слайд 2

Энергия – это работа, которую может совершить тело при переходе из данного состояния в нулевое Термин “ энергия ” ввел в физику английский ученый Т. Юнг в 1807 г. В переводе с греческого слово “ энергия ” означает действие, деятельность.

Слайд 3

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия движения энергия взаимодействия Так как в механике изучается движение тел и их взаимодействие, то

Слайд 4

Кинетическая энергия Так как энергия – это работа, которую совершает тело при переходе из данного состояния в нулевое. Следовательно, энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния ( υ 0 =0 ) в данное ( υ ≠ 0 ). Определим кинетическую энергию тела, движущегося со скоростью υ υ υ 0 =0

Слайд 5

Определим эту работу : υ υ 0 =0 S Чтобы тело изменило скорость к нему необходимо приложить силу F , при этом оно начнет двигаться равноускоренно, и пройдя путь S , При этом сила F совершит работу: F приобретет скорость υ .

Слайд 6

Преобразуем это выражение : υ υ 0 =0 S Согласно II закону Ньютона: Путь при равноускоренном движении : F , подставим вместо ускорения его значение Так как ускорение при равноускоренном движении

Слайд 7

Преобразуем это выражение : υ υ 0 =0 S Согласно II закону Ньютона: Путь при равноускоренном движении : F , подставим вместо ускорения его значение Так как ускорение при равноускоренном движении

Слайд 8

υ υ 0 =0 S F Кинетическая энергия движущегося тела равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости. Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния ( υ 0 =0 ) в данное ( υ ≠ 0 ).

Слайд 9

Потенциальная энергия Выберем уровень Земли за нулевой h 0 . Определим потенциальную энергию взаимодействия тела с Землей на высоте h . h h 0 Нулевой уровень энергии – уровень, на котором энергия считается равной нулю.

Слайд 10

Энергия - это работа которую, нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния ( h 0 =0 ) в данное ( h ). h h 0 Для равномерного подъема тела на высоту h к нему необходимо приложить силу F , равную силе тяжести F Т F Т F Под действием силы F тело начнет двигаться вверх, и пройдет путь h .

Слайд 11

Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния ( h 0 =0 ) в данное ( h ). h Для равномерного подъема тела на высоту h к нему необходимо приложить силу F , равную силе тяжести F Т F Т F Под действием силы F тело начнет двигаться вверх, и пройдет путь h .

Слайд 12

Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния ( h 0 =0 ) в данное ( h ). h F Т F Определим работу силы F : Так как , а путь Тогда работа Отсюда потенциальная энергия:

Слайд 13

Энергия - это работа, которую нужно совершить, чтобы перевести тело из нулевого состояния ( h 0 =0 ) в данное ( h ). h F Т F Потенциальная энергия взаимодействия тела с Землей равна произведению массы тела, ускорения свободного падения и высоты, на которой оно находится.

Слайд 14

Потенциальная энергия других взаимодействий рассчитывается по другим формулам.

Слайд 15

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия движения энергия взаимодействия Итак :

Слайд 16

h S 1 Рассмотрим взаимосвязь энергии и работы Для этого пустим шар массой m 1 по наклонной плоскости с высоты h Он будет обладать энергией E 1 При ударе о цилиндр, шарик совершит работу А 1 по перемещению цилиндра на расстояние S 1 .

Слайд 17

h S 1 Пустим шар массой m 2 < m 1 по наклонной плоскости с высоты h При ударе о цилиндр, шарик совершит работу А 2 по перемещению цилиндра на расстояние S 2 . Он будет обладать энергией Е 2 S 2

Слайд 18

h S 1 Так как m 2 < m 1 , тогда E 2 < E 1 . S 2 Так как S 2 < S 1 , тогда A 2 < A 1 . Следовательно: чем большей энергией обладает тело , тем большую работу оно может совершить. пример

Слайд 19

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Слайд 20

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия движения энергия взаимодействия Мы познакомились с двумя видами механической энергии Однако, в общем случае тело может обладать и кинетической, и потенциальной энергией одновременно.

Слайд 21

Полной механической энергией Их сумма Это понятие было введено в 1847 г. немецким ученым Г. Гельмгольцем. называется

Слайд 22

Выясним, что происходит с полной механической энергией при движении тела . Подбросим мяч вертикально вверх с некоторой скоростью υ . υ Придав мячу скорость, мы сообщим ему кинетическую энергию, а потенциальная энергия будет равна нулю.

Слайд 23

По мере движения мяча вверх его скорость будет уменьшаться, а высота увеличиваться. На максимальной высоте h мяч остановится ( υ =0 ) . υ =0 Следовательно, и кинетическая энергия станет равной нулю, а потенциальная энергия будет максимальна. h

Слайд 24

После этого мяч, под действием силы тяжести, начнет падать вниз, его скорость будет увеличиваться, кинетическая энергия возрастать, а высота уменьшается. На поверхности Земли ( h =0 ) потенциальная энергия превращается в ноль, υ а кинетическая энергия становится максимальна, так как скорость тела ( υ ) максимальна. h =0

Слайд 25

υ h υ υ =0 h υ =0 υ Итак, при возрастании кинетической энергии тела потенциальная энергия взаимодействия уменьшается.

Слайд 26

υ h υ υ =0 h υ =0 υ И наоборот, при уменьшении кинетической энергии тела потенциальная энергия взаимодействия увеличивается.

Слайд 27

Изучение свободного падения тел (в отсутствии сил трения и сопротивления) показывает, что всякое уменьшение одного вида энергии ведет к увеличению другого вида энергии. Полная механическая энергия тела, на которое не действуют силы трения и сопротивления, в процессе движения остается неизменной.

Слайд 28

Обозначим начальную энергию тела , а конечную Тогда закон сохранения энергии можно записать как или

Слайд 29

Предположим, что в начале движения скорость тела была равна υ 0 , а высота h 0 , тогда: А в конце движения скорость тела стала равна υ , а высота h , тогда:

Слайд 30

Полная механическая энергия тела, на которое не действуют силы трения и сопротивления, в процессе движения остается неизменной.