Механическое явление примеры 7 класс: Приведите примеры механических явлений — ответ на Uchi.ru

Содержание

Физические явления примеры магнитных, механических, звуковых, электрических и световых в таблице кратко

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 394.

Обновлено 10 Августа, 2021

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 394.

Обновлено 10 Августа, 2021

Физика — это наука об окружающей нас природе, она устанавливает самые общие закономерности, существующие между материальными объектами, и описывает их в виде физических законов. Любая из таких закономерностей проявляется в виде событий, называемых физическими явлениями. Поговорим об этих явлениях, рассмотрим их разнообразие и виды.

Физические явления в природе

Природа — это всё, что нас окружает. Земля, Солнце, воздух, предметы, люди, космос — всё это природа. Природа вечна и бесконечна.

Рис. 1. Природа.

Формой существования объектов в природе является движение в широком смысле — то есть всевозможные изменения, происходящие с ними. Не существует объектов, в которых бы никогда не происходило никаких изменений. Форма объекта, положение относительно других объектов, внутренняя структура, взаимодействия — хотя бы часть из этих характеристик любого предмета со временем всегда изменяется.

Изменения, происходящие с объектами в природе, объединяются под общим названием «явления». Большинство из них (но не все) изучает физика, поэтому такие явления называются физическими. Физическое явление — это явление, происходящее с материальными объектами, при котором предметы и вещества меняют своё состояние и характеристики, но при этом не появляется новых веществ.

Имеется одно исключение. Ядерная физика изучает явления, происходящие с атомным ядром, при которых одни вещества могут превращаться в другие.

Виды физических явлений

К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые электромагнитные, световые и некоторые другие процессы. Их можно представить в виде таблицы:

Рис. 2. Таблица физических явлений.

Приведём примеры физических явлений разных видов.

Механические явления

Механика изучает движение в узком смысле. То есть изменение положения тел в пространстве со временем и взаимодействие между этими телами.

Примеры механических явлений — это движение и соударение предметов, разгон и торможение, уравновешивание весов, земное притяжение, движения планет, сжатие пружины, всплывание предметов в жидкости.

Тепловые явления

Термодинамика изучает физическую сущность тепла, его источники и перенос между телами.

Примеры тепловых явлений — нагрев и остывание, кипение и конденсация, плавление и затвердевание.

Звуковые явления

Акустика изучает закономерности появления звука и его распространения в различных средах.

К звуковым явлениям относится сам звук, его слышимость, звуковоспроизведение и звукоизоляция.

Электромагнитные явления

Электродинамика изучает все, что относится к особой форме материи — электромагнитному полю.

Примеры электромагнитных явлений — это молния, электризация предметов, работа электрических приборов, движение тока по проводам, магнитные взаимодействия, работа электронных устройств.

Световые явления

Оптика изучает законы распространения света.

К световым явлениям относятся появление теней и полутеней, увеличение линзы, разложение белого света в спектр.

Явления, не изучаемые физикой

В заключение приведём пример явлений, которые физика не изучает. В первую очередь, это явления, относящиеся к смежным наукам. Например, превращения одних веществ в другие изучаются химией. Законы количественных соотношения и закономерностей изучаются математикой. Математика — это фактически «язык физики», физические наблюдения становятся законами только тогда, когда они выражены количественно на языке математики.

Кроме того, вне интересов физики лежат явления, происходящие в обществе, мыслительные процессы, искусство, религия, интересы людей. Эти явления изучаются гуманитарными науками.

Рис. 3. Гуманитарные науки.

Что мы узнали?

Физика изучает природные явления. Природа — это всё, что окружает нас. К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые, электромагнитные, световые процессы, происходящие в природе.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Надежда Залиева
8/10

Оценка доклада

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 394.

А какая ваша оценка?

Механические явления. — Физика — Презентации

Механические явления

7класс

Муниципальное автономное общеобразовательное

учреждение Городского округа Балашиха

Московская обл. г. Балашиха,

мкр. Железнодорожный

учитель физики МАОУ СОШ№14

Мироненко Светлана Владимировна

План презентации:

1. Механические явления.

2. Механическое движение.

3. Основные параметры механического движения.

4. Виды движения: прямолинейное и криволинейное.

5. Движение по окружности.

6. Относительность движения.

7. Закрепление изученного.

8. Проверь себя.

Механические явления – это явления, которые происходят с физическими телами при их движении относительно друг друга

К таким явлениям можно отнести:

движение Земли вокруг Солнца;
ходьбу или бег;
движение часовой стрелки по

кругу;

движение автомобилей;
колебания маятника;
полёт парашютиста.

Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

По виду траектории:

Прямолинейное

Криволинейное

По скорости

Равномерное

Неравномерное

Основные параметры механического движения:

Тело отсчета, связанная с ним система координат и часы составляют систему отсчета.

Траектория – линия, вдоль которой движется тело.

Путь – длина траектории, l (м)

Перемещение – это вектор, соединяющий начальное положение тела с конечным, S (м)

Прямолинейное движение

Неравномерное

Равномерное

Это движение при котором тело за равные промежутки времени проходит разные пути.

Движение при котором тело за равные промежутки времени проходит одинаковые пути.

Криволинейное движение – это движение, траектория которого кривая линия.

Частным случаем криволинейного движения – является движение по окружности.

Принцип относительности Галилея: «Все законы механического движения одинаковы для всех инерциальных систем отсчета»

Тело может находиться в состоянии покоя относительно одного тела и одновременно — в состоянии движения относительно другого тела.

Какие явления называются механическими?
Приведите примеры механических явлений.
Что называется механическим движением?
Назовите основные параметры механического движения.
Как называют линию, которую описывает тело при своем движении?
Какие виды траектории вы знаете?
Что называют путем, пройденным телом?
Какое движение называют равномерным?
Какое движение называют неравномерным?
Какое движение называют криволинейным?
Сформулируйте понятие относительность.

Закрепление изученного:

Проверь себя:

4. Как называют линию, по которой движется тело?

1.Относительно каких тел находится в

состоянии покоя пассажир, сидящий в

движущемся автобусе?

а) траектория; б) путь;

в) перемещение.

а) Земля; б) автобус; в) колеса автобуса.

2. Какую траекторию при движении описывает центр колеса автомобиля относительно прямолинейной дороги?

5. Что такое тело отсчёта?

а) любое тело; б) тело, относительно которого рассматривается движение другого тела; в) только тела, стоящие у дороги, по которой движутся автомобили.

а) кривая линия; б) окружность;

в) прямая линия.

3. Какое из перечисленных движений равномерное?

6. Какова единица измерения и обозначение пути в СИ?

а) движение Земли вокруг Солнца; б) движение автомобиля; в) движение поезда.

а) км, S; б) м, S; в) дм, S.

Ответы:

Используемые источники: литература и интернет-сайты.

Литература: А.В.Перышкин. Физика 7 класс. Учебник. М. Просвещение,2009г.

Сборник задач по физике. 7-9 классы для общеобразовательных учреждений. А.В.Перышкин, 2009г.

Шаблон: http://classicbus.ru/

Интернет-сайты:

http://www.fizika.ru/

http://fiz.1september.ru/

http://class-fizika.narod.ru/ https://yandex.ru/images /

Химические реакции для 7-го класса по химии

Обзор модуля

7.1 Химические реакции и вещества

Обзор модуля

*РУКОВОДСТВО ПО ДИСТАНЦИОННОМУ ОБУЧЕНИЮ ДЛЯ ЭТОГО БЛОКА УЖЕ ДОСТУПНО!*
ЩЕЛКНИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП К
. Концептуальное понимание химических реакций учащимися седьмого класса в средней школе является основой для изучения многих естественных наук. Понимание реакций на атомном уровне имеет решающее значение для изучения физики, жизни, Земли и космоса. Что еще более важно, они открывают новые окна любопытства для студентов, чтобы увидеть мир вокруг них. К седьмому классу учащиеся готовы принять абстрактную природу взаимодействия атомов и молекул, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть.

Чтобы пробудить любопытство учащихся 7-го класса и закрепить изучение модуля в видимом и конкретном, учащиеся начинают с опыта наблюдения и анализа бомбы для ванны, когда она шипит и в конечном итоге исчезает в воде. Их наблюдения и вопросы о том, что происходит, стимулируют обучение, которое углубляется в ряд связанных явлений, поскольку учащиеся повторяют и улучшают свои модели, изображающие то, что происходит во время химических реакций, для естественных наук средней школы. К концу раздела учащиеся имеют четкое представление о том, как моделировать простые молекулы, знают, на что обращать внимание, чтобы определить, произошли ли химические реакции, и применяют свои знания к химическим реакциям, чтобы показать, как сохраняется масса при перегруппировке атомов.

В этот раздел по химии для 7-го класса встроены различные задания для самопроверки, оценки сверстниками, формативной и итоговой оценки. Этот модуль завершается заданием на перенос, в котором учащиеся применяют то, что они выяснили, к двум различным связанным явлениям: зубной пасте слона и крошению мрамора, из которого состоит Тадж-Махал.

ВИДЕО СТУДЕНТОВ

ВИДЕО УЧИТЕЛЕЙ

БЛОК ВЕБИНАР

Примеры блоков

Урок 1 — Начальная модель

Урок 3 — Рецепты бомбочек для ванны

Урок 5 — Протокол обсуждения

Урок 5 — Мои прогнозные объяснения

Урок 13 — Чтение: Как мы пахнем?

Дополнительная информация об устройстве

Стремление к следующим стандартам и практикам

Ожидаемые результаты

Этот химический раздел 7-го класса строится на следующих ожидаемых результатах NGSS (PE):

MS-PS1-1: Разработка моделей для описания атомного состава простых молекул и расширенных структур. [Уточняющее заявление: Акцент делается на разработке моделей молекул различной сложности. Примеры простых молекул могут включать аммиак и метанол. Примеры протяженных структур могут включать хлорид натрия или алмазы. Примеры моделей на молекулярном уровне могут включать рисунки, трехмерные шаровые и стержневые структуры или компьютерные представления, показывающие разные молекулы с разными типами атомов.] [Граница оценки: оценка не включает валентные электроны и энергию связи, обсуждая ионную природу субъединиц сложные структуры или полное описание всех отдельных атомов в сложной молекуле или расширенной структуре не требуется.]
MS-PS1-2: Анализ и интерпретация данных о свойствах веществ до и после взаимодействия веществ, чтобы определить, произошла ли химическая реакция. [Пояснительное заявление: Примеры реакций могут включать горение сахара или стальной ваты, реакцию жира с гидроксидом натрия и смешивание цинка с хлористым водородом.] [Граница оценки: Оценка ограничивается анализом следующих свойств: плотность, точка плавления, точка кипения , растворимость, воспламеняемость и запах.]
MS-PS1-5: Разработайте и используйте модель для описания того, как общее количество атомов не изменяется в химической реакции и, таким образом, сохраняется масса. [Пояснение: Акцент делается на законе сохранения материи и на физических моделях или чертежах, включая цифровые формы, которые представляют атомы.] [Границы оценки: Оценка не включает использование атомных масс, уравновешивающих символических уравнений или межмолекулярных сил. ]

Следующий PE будет разработан на трех модулях OpenSciEd; OpenSciEd Unit 6.1: Почему мы иногда видим разные вещи, глядя на один и тот же объект? (Единица одностороннего зеркала) , Модуль OpenSciEd 7.1: Как мы можем сделать что-то новое, чего раньше не было? (Бомбы для ванн) и OpenSciEd Unit 8.2: Как звук может заставить что-то двигаться? (звуковое устройство) . В этом разделе для 7-го класса будут рассмотрены только химические реакции, передающие сигналы в мозг через обоняние. Другие блоки будут обрабатывать электромагнитные и механические входы, а также связь с обработкой сигналов в мозгу, что приводит к немедленному поведению или воспоминаниям.

МС-LS1-8. Собирайте и синтезируйте информацию, которую сенсорные рецепторы реагируют на раздражители, отправляя сообщения в мозг для немедленного поведения или хранения в виде воспоминаний. [Граница оценки: Оценка не включает механизмы передачи этой информации]

- MS-LS1.D: Обработка информации: каждый сенсорный рецептор реагирует на разные входные сигналы (электромагнитные, механические, химические ), передавая их в виде сигналов, которые проходят по нервным клеткам в мозг. Затем сигналы обрабатываются в мозгу, что приводит к немедленному поведению или воспоминаниям.

Основные дисциплинарные идеи

PS1.A: Структура и свойства материи

Вещества состоят из различных типов атомов, которые соединяются друг с другом различными способами.
Атомы образуют молекулы размером от двух до тысяч атомов.
Твердые тела могут образовываться из молекул или представлять собой протяженные структуры с повторяющимися субъединицами (например, кристаллы).

Каждое чистое вещество имеет характерные физические и химические свойства (для любого объемного количества при данных условиях), которые можно использовать для его идентификации.

PS1.B: Химические реакции

Вещества химически реагируют определенным образом. В химическом процессе атомы, из которых состоят исходные вещества, перегруппировываются в другие молекулы, и эти новые вещества обладают свойствами, отличными от свойств реагентов.
Общее количество атомов каждого типа сохраняется, поэтому масса не меняется.

LS1-D: обработка информации

Каждый сенсорный рецептор реагирует на различные сигналы (электромагнитные, механические, химические), передавая их в виде сигналов, которые по нервным клеткам поступают в мозг. Затем сигналы обрабатываются в мозгу, что приводит к немедленному поведению или воспоминаниям.

Основные дисциплинарные идеи воспроизведены дословно с Структура научного образования K-12: практика, сквозные концепции и основные идеи. DOI: https://doi.org/10.17226/13165. Национальный исследовательский совет; Отдел поведенческих и социальных наук и образования; Совет по научному образованию; Комитет по концептуальным основам новых стандартов естественнонаучного образования K-12. Издательство национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия. Этот материал может быть воспроизведен и использован другими лицами с указанием авторства. Если исходный материал каким-либо образом изменен, в атрибуции должно быть указано, что материал адаптирован из оригинала.

Фокусные научные и инженерные практики

В то время как в этом разделе по химии в 7-м классе учащиеся участвуют в нескольких SEP на уровне урока, ожидаемых результатов для всех уроков в этом блоке, есть три основных практики, которые этот блок нацелен на поддержку развития учащихся в прогресс в обучении в течение 7-го класса для SEP. К ним относятся:

Построение пояснений и проектных решений
Анализ и интерпретация данных
Участие в споре с доказательствами

Кроме того, есть две вспомогательные практики, которые учащиеся будут использовать в ходе изучения химии в 7-м классе. Эти две практики разработаны учащимися в течение 6-го класса в последовательности OpenSciEd и будут использоваться в качестве вспомогательных практик в этом модуле:

Разработка и использование моделей
Планирование и проведение расследований

Фокусные сквозные концепции

В то время как этот раздел химии 7-го класса вовлекает учащихся в несколько CCC на уровне урока с ожиданиями по успеваемости для всех уроков в этом модуле, есть три основные практики, на которые нацелен этот модуль, чтобы помочь поддержать развитие учащихся в процессе обучения. Это:

Шаблоны
Масштаб, пропорции и количество
Энергия и материя

Информация о модуле

Какие математические понятия необходимы для изучения химии в 7-м классе?

Разделы , выделенные полужирным шрифтом , соответствующих общих основных математических стандартов — это те, которые учащиеся изучают на этом уроке химии в 7-м классе.

Плотность — это свойство, которое учащиеся измеряют, графически и вычисляют на основе данных массы и объема на уроке 8. На этом уроке они будут использовать следующие два математических понятия:

CCSS.MATH.CONTENT.7.RP. A.2.A Определите, находятся ли две величины в пропорциональном отношении, например, проверив эквивалентные отношения в таблице или нарисовав график на координатной плоскости и наблюдая, является ли график прямой линией, проходящей через начало координат.
CCSS.MATH.CONTENT.7.RP.A.2.B Определить константу пропорциональности (единичную норму) в таблицах, графиках, уравнениях, диаграммах и словесных описаниях пропорциональных отношений.

Какие изменения мне нужно будет внести, если этот модуль будет обучаться вне очереди?

Поскольку этот раздел химии 7tj класса преподается с использованием концептуального подхода к разработке модели материи, которая требует существования составных частиц и более мелких составных частей (атомов), предварительное обучение идее о том, что атомы существуют и что они составляют молекулы контрпродуктивно для траектории этого подразделения. Учащиеся, возможно, слышали слова «атомы» и «молекулы» в других контекстах, и их следует поощрять к тому, чтобы попытаться применить любые идеи о дисперсной природе материи, которые они могут вынести на обсуждение в первой части модуля. Но, поскольку разделы OpenSciEd в 6-м классе разрабатывают модель материи в виде частиц, которая не различает молекулы и атомы, в середине этого раздела учащиеся впервые обнаружат необходимость в таком различии, основанном на чем-то, чего они не могут. объяснить явление якорения. Многие последующие разделы OpenSciEd 7-го класса будут использовать идеи, разработанные в этом разделе химии 7-го класса, для объяснения других явлений и будут опираться на развитие следующих идей, разработанных в этом разделе. Блок, для которого требуется каждая перечисленная здесь идея, указан в скобках.

Каждое вещество имеет характерные свойства, которые можно использовать для его идентификации (например, растворимость, запах, температура плавления, температура кипения, воспламеняемость, плотность, цвет). Они не меняются независимо от количества вещества. (7.2, 7.3)
Вещества состоят из атомов разных типов, которые по-разному комбинируются друг с другом. Количество, тип и расположение атомов в молекулах, составляющих вещество, уникальны для этого вещества. (7.2)
Атомы образуют молекулы. (7.2, 7.3, 7.4)
В химической реакции атомы, из которых состоят исходные вещества, перегруппировываются в другие молекулы, и эти новые вещества обладают свойствами, отличными от свойств реагентов. (7.2, 7.3, 7.4)
В химической реакции общее количество атомов каждого типа сохраняется, поэтому масса не меняется. (7.2, 7.3, 7.4)
Есть два способа расщепления материи — физические процессы и химические процессы. (7.3, 7.4)
Химические процессы включают перегруппировку частиц, из которых состоит вещество; это включает химические реакции, фазовые переходы и растворение. (7.2)

Благодарность подразделения

Команда разработчиков подразделения

Дон Новак, руководитель подразделения, BSCS Science Learning
Майкл Новак, руководитель группы полевых испытаний, Северо-Западный университет
Холли Эро, писатель, BSCS Science Learning
Гейл Хаусман, писатель, Северо-Западный университет
Бетти Стеннетт, писатель, BSCS Science Learning
Китра Типтон, писательница, школа Сансет-Ридж, Нортфилд, Иллинойс
Уэйн Райт, писатель, BSCS Science Learning
Рене Аффольтер, рецензент, Бостонский колледж
Тайлер Скалетта, учитель-пилот, начальная школа Alcott College Prep, государственные школы Чикаго
Кэти Ван Хорн, специалист по оценке
Джозеф Крайчик, заведующий кафедрой консультативных услуг Мичиганского государственного университета
Майкл Клинчот, советник учителя, Школа математики и естественных наук Джона Д. О’Брайанта
Брайан МакНевин, советник учителей, Северо-Западный округ службы образования 189

Производственная группа

BSCS Science Learning

Кристин Осборн, редактор, независимый подрядчик
Дениз Рубенс, редактор, независимый подрядчик
Стейси Люс, главный редактор
Валери Мальтезе, специалист по маркетингу и координатор проекта
Рене ДеВол, координатор проекта и копирайтинг
Крис Морейн, мультимедийный графический дизайнер

Единица внешней оценки

Научная экспертная комиссия NextGenScience

Неотъемлемым компонентом процесса разработки OpenSciEd является внешняя проверка соответствия научным стандартам следующего поколения со стороны научной экспертной группы NextGenScience с использованием рубрики EQuIP для науки. Мы гордимся тем, что это устройство получило наивысшую оценку из возможных и было награждено знаком NGSS Design Badge. Дополнительную информацию о рубрике EQuIP и процессе рецензирования можно найти на веб-сайте nextgenscience. org.

Кинетическая и потенциальная энергия движения — Урок

(1 оценка)

Нажмите здесь, чтобы оценить

Quick Look

Уровень: 8
(7-9)

Необходимое время: 45 минут

Зависимость от урока: Нет

предметных областей:
Физические науки, Физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

MS-PS3-5

Доля:

TE Информационный бюллетень

Резюме

На этом уроке учащиеся знакомятся как с потенциальной энергией, так и с кинетической энергией как формами механической энергии. Практическое занятие демонстрирует, как потенциальная энергия может превратиться в кинетическую энергию при раскачивании маятника, иллюстрируя концепцию сохранения энергии. Учащиеся рассчитывают потенциальную энергию маятника и предсказывают, с какой скоростью он будет двигаться, зная, что потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Они проверяют свои предсказания, измеряя скорость маятника.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеров-механиков интересует механика энергии — то, как она генерируется, хранится и перемещается. Инженеры-дизайнеры применяют принципы потенциальной и кинетической энергии при разработке потребительских товаров. Например, точилка для карандашей использует механическую и электрическую энергию. При проектировании американских горок инженеры-механики и инженеры-строители обеспечивают достаточную потенциальную энергию (которая преобразуется в кинетическую энергию) для движения автомобилей на протяжении всей поездки на американских горках.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

Признайте, что инженерам необходимо понимать множество различных форм энергии, чтобы разрабатывать полезные продукты.
Объясните понятия кинетической и потенциальной энергии.
Поймите, что энергия может переходить из одной формы в другую.
Поймите, что энергию можно описать уравнениями.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12,
технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) ,
проект Д2Л (www. achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
МС-ПС3-5. Сконструируйте, используйте и представьте аргументы в поддержку утверждения о том, что при изменении кинетической энергии объекта энергия передается объекту или от него. (6-8 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату

Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
Научные знания основаны на логических и концептуальных связях между фактами и объяснениями. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Когда энергия движения объекта изменяется, одновременно с этим неизбежно происходит какое-то другое изменение энергии. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может принимать различные формы (например, энергия полей, тепловая энергия, энергия движения). Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие базовые государственные стандарты — математика

Свободно складывать, вычитать, умножать и делить многозначные десятичные числа, используя стандартный алгоритм для каждой операции.
(Оценка
6)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом?
Спасибо за ваш отзыв!
Измените формулы, чтобы выделить интересующую величину, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений.
(Оценки
9 —
12)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом?
Спасибо за ваш отзыв!
Решайте линейные уравнения и неравенства с одной переменной, в том числе уравнения с коэффициентами, обозначенными буквами.
(Оценки
9 —
12)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом?
Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технология

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписывайся

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Больше учебных программ, подобных этому

Деятельность средней школы

Качающийся маятник (для старших классов)

Это задание показывает учащимся инженерную важность понимания законов механической энергии. В частности, он демонстрирует, как потенциальная энергия может быть преобразована в кинетическую энергию и обратно. Имея высоту маятника, учащиеся вычисляют и предсказывают, как быстро будет качаться маятник …

Качающийся маятник (для старшей школы)

Деятельность средней школы

Качающийся маятник

Это упражнение демонстрирует, как потенциальная энергия (PE) может быть преобразована в кинетическую энергию (KE) и обратно. Учитывая высоту маятника, учащиеся рассчитывают и предсказывают, как быстро будет качаться маятник, понимая закон сохранения энергии и используя уравнения для PE и KE.

Качающийся маятник

Урок средней школы

Повесть о трениях

Учащиеся старших классов узнают, как инженеры математически проектируют дорожки для американских горок, используя подход, согласно которому криволинейная дорожка может быть аппроксимирована последовательностью множества коротких наклонов. Они применяют основное исчисление и теорему о работе-энергии для неконсервативных сил для количественной оценки трения вдоль кривой…

Сказка о трениях

Урок средней школы

Физика американских горок

Студенты изучают физику, используемую инженерами при проектировании современных американских горок, включая потенциальную и кинетическую энергию, трение и гравитацию. Во время соответствующего занятия учащиеся проектируют, строят и анализируют модели американских горок, которые они изготавливают из пенопластовых трубок и шариков (в качестве автомобилей).

Физика американских горок

Введение/Мотивация

Начните с показа классу трех предметов: 1) еды (например, рогалика, банана или банки с газированной водой), 2) батарейки и 3) себя, стоящего на табурете или стуле. Спросите класс, что общего между этими тремя вещами. Ответ — энергия. Пища содержит химическую энергию, которая используется организмом в качестве топлива. Батарея содержит электрическую энергию (в виде электрической, потенциальной или накопленной энергии), которую можно использовать в фонарике или портативном проигрывателе компакт-дисков. Человек, стоящий на табурете, обладает потенциальной энергией (иногда называемой гравитационной потенциальной энергией), которую можно использовать, чтобы раздавить консервную банку, разбить банан или действительно повредить ногу тому, кто стоит под вами. Сделайте драматическую демонстрацию прыжка на банан или пустую банку из-под газировки. (Будьте осторожны! Банановая кожура скользкая!) Объясните идеи потенциальная энергия и кинетическая энергия как два разных вида механической энергии . Дайте определения каждой из них и представьте уравнения, тщательно объясняя каждую переменную, как описано в следующем разделе

PE = масса x г x высота

KE = 1/2 м x v ²

Объясните, как энергия может быть преобразована из одной формы в другую. Обратитесь к соответствующим упражнениям «Качающийся маятник» и «Качающийся маятник» (для старших классов), чтобы проиллюстрировать переход потенциальной энергии в кинетическую. Это должно быть ясно из демонстрации прыжков. У вас была потенциальная энергия (запасенная энергия), когда вы стояли на табурете, которая полностью превратилась в кинетическую энергию (энергию движения) прямо перед тем, как вы приземлились на землю. Кстати, земля поглотила вашу энергию, когда вы приземлились, и превратила ее в тепло.

авторское право

Предыстория урока и концепции для учителей

Всякий раз, когда что-то движется, вы можете видеть изменение энергии этой системы. Энергия может заставить вещи двигаться или вызвать изменение положения или состояния объекта. Энергию можно определить как способность совершать работу. Работа делается, когда сила перемещает объект на заданное расстояние. Способность к работе, или энергия, может проявляться во многих различных формах. Примерами таких форм являются механическая, электрическая, химическая или ядерная энергия.

Этот урок знакомит с механической энергией , формой энергии, которую легче всего наблюдать ежедневно. Все движущиеся объекты обладают механической энергией. Существует два вида механической энергии: потенциальная энергия и кинетическая энергия. Потенциальная энергия — это энергия, которой объект обладает из-за своего положения и измеряется в джоулях (Дж). Потенциальную энергию также можно рассматривать как накопленную энергию. Кинетическая энергия — это энергия, которой объект обладает вследствие своего движения и также измеряется в джоулях (Дж). В соответствии с принципом сохранения энергии , энергия может изменять свою форму (потенциальную, кинетическую, тепловую, электрическую, световую, звуковую и т. д.), но никогда не создается и не уничтожается.

В контексте механической энергии потенциальная энергия является результатом положения объекта, массы и ускорения свободного падения. Книга, лежащая на краю стола, обладает потенциальной энергией; если бы вы столкнули ее с края, книга бы упала. Ее иногда называют гравитационной потенциальной энергией ( РЕ ). Это можно выразить математически следующим образом:

PE = масса x г x высота или PE = масса x высота

, где PE — потенциальная энергия, а g — ускорение свободного падения. На уровне моря g = 9,81 м/с ² или 32,2 фута/с ² . В метрической системе мы обычно используем массу в килограммах или граммах с первым уравнением. В английских единицах измерения во втором уравнении обычно используется вес в фунтах.

Кинетическая энергия ( KE ) – это энергия движения. Любой движущийся объект обладает кинетической энергией. Примером может служить бейсбольный мяч, который был брошен. Кинетическая энергия зависит как от массы, так и от скорости и может быть выражена математически следующим образом:

KE = 1/2 м x v ²

Здесь KE означает кинетическую энергию. Обратите внимание, что изменение скорости окажет гораздо большее влияние на количество кинетической энергии, потому что этот член возводится в квадрат. Общее количество механической энергии в системе представляет собой сумму потенциальной и кинетической энергии, также измеряемой в джоулях (Дж).

Суммарная механическая энергия = потенциальная энергия + кинетическая энергия

Инженеры должны понимать как потенциальную , так и кинетическую энергию . Простым примером может служить проектирование американских горок — проект, в котором участвуют как инженеры-механики, так и инженеры-строители. В начале американских горок у машин должно быть достаточно потенциальной энергии, чтобы питать их до конца поездки. Это можно сделать, подняв автомобили на большую высоту. Затем повышенная потенциальная энергия автомобилей преобразуется в кинетическую энергию, достаточную для поддержания их движения на протяжении всей трассы. Вот почему машины для нанесения покрытий обычно начинают с большого холма. Когда автомобили начинают спускаться с первого холма, потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, и автомобили набирают скорость. Инженеры проектируют американские горки так, чтобы у них было достаточно энергии, чтобы пройти курс и , чтобы преодолеть эффект истощения энергии трения.

Связанные виды деятельности

Закрытие урока

Еще раз сформулируйте, что и потенциальная энергия, и кинетическая энергия являются формами механической энергии. Потенциальная энергия – это энергия положения, а кинетическая энергия – это энергия движения. Мяч, который вы держите в руке, обладает потенциальной энергией, а мяч, который вы бросаете, обладает кинетической энергией. Эти две формы энергии могут быть преобразованы туда и обратно. Когда вы бросаете мяч, вы демонстрируете пример превращения потенциальной энергии в кинетическую.

Объясните, что энергия является важным инженерным понятием. Инженерам необходимо понимать множество различных форм энергии, чтобы они могли разрабатывать полезные продукты. Электрическая точилка для карандашей служит иллюстрацией этого пункта. Во-первых, дизайнеру необходимо знать количество кинетической энергии, необходимой вращающимся лезвиям, чтобы успешно срезать кончик карандаша. Затем разработчик должен выбрать двигатель с соответствующей мощностью для подачи необходимой энергии. Наконец, проектировщик должен знать требования к электрической энергии двигателя, чтобы двигатель правильно выполнял возложенную на него задачу.

Словарь/Определения

сохранение энергии: принцип, утверждающий, что полная энергия изолированной системы остается постоянной независимо от изменений внутри системы. Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена.

Энергия: Энергия – это способность совершать работу.

кинетическая энергия: энергия движения.

механическая энергия: Энергия, состоящая из потенциальной и кинетической энергии.

потенциальная энергия: энергия положения или накопленная энергия.

Оценка

Оценка перед уроком

Вопросы для обсуждения: Требуйте, объединяйте и обобщайте ответы учащихся.

Какие примеры опасного небезопасного размещения объектов? (Возможные ответы: Валуны на краю обрыва, посуда едва на полках и т. д.).

Оценка после внедрения

Вопрос/ответ: Спросите учащихся и обсудите в классе:

Что обладает большей потенциальной энергией: валун на земле или перо на высоте 10 футов в воздухе? (Ответ: Перо, потому что валун находится на земле и имеет нулевую потенциальную энергию. Однако, если бы валун находился на расстоянии 1 мм от земли, его потенциальная энергия, вероятно, была бы больше.)

Оценка итогов урока

Групповой мозговой штурм: Раздайте группам учащихся по мячу (например, теннисному мячу). Напомните им, что энергия может быть преобразована из потенциальной в кинетическую и наоборот. Напишите вопрос на доске, и пусть они обдумают ответ в своих группах. Пусть учащиеся запишут свои ответы в свои дневники или на лист бумаги и сдадут его. Обсудите ответы студенческих групп с классом.

Как можно бросить мяч и изменить его энергию с кинетической на потенциальную и обратно на кинетическую, не касаясь мяча после того, как он выйдет из вашей руки? (Ответ: Подбросить прямо в воздух.)

Вычисление: Предложите учащимся попрактиковаться в решении задач на потенциальную и кинетическую энергию:

Если груз массой 8 кг поднять на высоту 10 м, какова его потенциальная энергия? (Ответ: PE = (8 кг)*(9,8 м/с ² )*(10 м) = 784 кг*м ² /с ² = 784 Дж)
Теперь рассмотрим объект с кинетической энергией 800 Дж и массой 12 кг. Какова его скорость? (Ответ: v = sqrt(2*KE/м) = sqrt((2 * 800 Дж)/12 кг) = 11,55 м/с)

Расширение урока

Существует еще одна форма потенциальной энергии, не связанная с высотой, которая называется пружинным потенциалом или упругой потенциальной энергией . В этом случае энергия сохраняется, когда вы сжимаете или растягиваете пружину. Предложите учащимся найти в Интернете или библиотеке уравнение потенциальной энергии пружины и объяснить, что представляют собой переменные в уравнении. Ответ

PE _{пружина} = ½ k∙x ²

, где k — жесткость пружины, измеренная в Н/м (Ньютон/метры), а x — степень сжатия или растяжения пружины, измеренная в м (метрах).

использованная литература

Argonne Transportation — Лазерное остекление рельсов. 29 сентября 2003 г. Аргоннская национальная лаборатория, Центр исследований и разработок транспортных технологий. 15 октября 2003 г. http://www.anl.gov/index.html

Азимов, Исаак. История физики. Нью-Йорк: Уокер и Ко, 1984.

Джонс, Эдвин Р. и Ричард Л. Чайлдерс. Современная физика колледжа. Рединг, Массачусетс: Addison-Wesley Publishing Co., 1993.

Кахан, Питер. Исследователь науки: движение, силы и энергия. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2000.

Люманн, апрель. Дай мне энергию. 12 июня 2003 г. Научно-математическая инициатива по улучшению обучения, Иллинойский технологический институт. 15 октября 2003 г. http://www.iit.edu/~smile/ph9407.html

Неф, CR HyperPhysics. 2000. Факультет физики и астрономии, Университет штата Джорджия. 15 октября 2003 г. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

Семья Атомов — Гробница Мумии — Гоночные дорожки. Музей науки Майами и планетарий космических транзитов. 15 октября 2003 г. http://www.miamisci.org/af/sln/mummy/raceways.html

Другая связанная информация

Просмотрите центр учебных программ по физике, ориентированных на инженеры NGSS, чтобы найти дополнительную учебную программу по физике и физическим наукам, посвященную инженерии.