Подготовка к ГИА "Кинетическая энергия. Потенциальная энергия"

Кинетическая энергия. Потенциальная энергия Подготовка к ГИА Цель:

• повторение основных понятий и формул, связанных с кинетической и потенциальной энергией, а также типовых задач в соответствии с кодификатором ГИА и планом демонстрационного варианта экзаменационной работы

Что такое энергия?

• Шарик, скатившись, может передвинуть брусок – совершить работу.
• Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело.
• Единица измерения энергии - Джоуль

Различные виды энергии

Электрическая энергия (электростанция)

Энергия сгорающего топлива

Энергия падающей с высоты воды

Кинетическая энергия

• Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической.

Движущиеся тела

Все летящие предметы

Падающие предметы

Кинетическая энергия

• Кинетическая энергия – это энергия движения.
• Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:
• Если тело движется со скоростью v, то для его полной остановки необходимо совершить работу

Сила трения и кинетическая энергия Потенциальная энергия – энергия взаимодействия

Энергия взаимодействия тел

Энергия поднятого над землей тела

E = mgh

Энергия взаимодействия частей тела

Энергия сжатой пружины

Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел (например, положением тела относительно поверхности Земли) или частей тела.

Потенциальная энергия деформированной пружины Примеры изменения энергии

Потенциальная энергия тела на вершине горы

E = mgh

А у подножия горы

E = 0

Кинетическая энергия тела на вершине горы

E = 0

А у подножия горы

Примеры изменения энергии

Потенциальная энергия растянутой тетивы лука

Кинетическая энергия летящей стрелы

Итоги Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело.

Совершенная работа равна изменению энергии

Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел или частей тела.

Кинетическая энергия - энергия, которой обладает движущееся тело.

Рассмотрим задачи: Подборка заданий по кинематике (из заданий ГИА 2008-2010 гг.) ГИА-2008-3. Тело свободно падает на Землю. Как изменяются в процессе падения импульс тела и его потенциальная энергия?

• 1) импульс тела и потенциальная энергия уменьшаются
• 2) импульс тела уменьшается, потенциальная энергия увеличивается
• 3) импульс тела увеличивается, потенциальная энергия уменьшается
• 4) импульс тела не изменяется, потенциальная энергия уменьшается

ГИА-2010-3. Через 2 с после броска кинетическая энергия тела массой 0,2 кг, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с, равна

• 60Дж
• 30Дж
• 15Дж
• 10Дж

ГИА-2010-3. Чему равна потенциальная энергия упруго деформированной пружины жесткостью 100 Н/м, растянутой на 10 см?

• 0,5 Дж
• 1 Дж
• 10 Дж
• 1000 Дж

ГИА-2010-3. Упавший и отскочивший от земли мячик подпрыгивает на меньшую высоту, чем та, с которой он упал. Чем это объясняется?

1) гравитационным притяжением мяча к земле

2) переходом при ударе кинетической энергии мяча в потенциальную

3) переходом при ударе потенциальной энергии мяча в кинетическую

4) переходом при ударе части механической энергии мяча во внутреннюю

ГИА-2009-22. Кинетическая энергия тела 8 Дж, а величина его импульса 4 кг∙м/с. Масса тела равна...

• 1

Ответ: ____________(кг)

׃

ЕГЭ-2002 г. А6. Теплоход переходит из устья Волги в соленое Каспийское море. При этом архимедова сила, действующая на теплоход,

• Уменьшается
• не изменяется
• увеличивается
• уменьшается или увеличивается в зависимости от размера теплохода

ГИА 2008 г. 24 Пуля массой 50 г вылетает из ствола ружья вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Чему равна потенциальная энергия пули через 4 с после начала движения? Сопротивлением воздуха пренебречь.

E = Ek + Ep

Ek0 = Ep0 . m∙v2 /2 = mgh

v2 /2g = h = v0 t – gt2/2

gt2/2 - v0 t + v2 /2g = 0

t2 - 8 t + 16 = 0

t = 4 с

Ep0 = m∙v2 /2 , Ep0 = 0,05∙402 /2 = 40 Дж

Ответ: _______________Вт

40 Дж

ГИА-2010-24. У поверхности воды мальчик выпускает камень, и он опускается на дно пруда на глубину H = 5 м. Какое количество теплоты выделится при падении камня, если его масса т = 500 г, а объем V = 200 см3?

23

Ответ: ____________(Дж)

ГИА-2010-25. Гиря падает на землю и ударяется о препятствие. Скорость гири перед ударом равна 140 м/с. Какова была температура гири перед ударом, если после удара температура повысилась до 1000С? Считать, что все количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей. Удельная теплоемкость вещества гири равна 140 Дж/(кг·0С).

30

Ответ: ________(0С)

(ЕГЭ 2001 г., демо) А3. Автомобиль массой 3000 кг движется со скоростью 2 м/с. Какова кинетическая энергия автомобиля?

• 3000 Дж
• 1500 Дж
• 12000 Дж
• 6000 Дж

(ЕГЭ 2001 г.) А4. Для того, чтобы уменьшить кинетическую энергию тела в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в (ЕГЭ 2001 г., Демо) А5. С балкона высотой h = 3 м на землю упал предмет массой m = 2 кг. Изменение энергии его тяготения к Земле при этом равно . . .

• 6 Дж.
• 60 Дж.
• 20 Дж.
• 20/3 Дж.

(ЕГЭ 2001 г.) А6. Мужчина достает воду из колодца глубиной 10 м. Масса ведра 1,5 кг, масса воды в ведре 10 кг. Какую работу совершает мужчина?

• 1150 Дж
• 1300 Дж
• 1000 Дж
• 850 Дж

(ЕГЭ 2001 г.) А7. Шарик скатывали с горки по трем разным желобам. В каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.

• в первом
• во втором
• в третьем
• во всех случаях скорость одинакова

(ЕГЭ 2001 г.) А29. Два пластилиновых шарика массами m1 = 0,1 кг и m2 = 0,2 кг летят навстречу друг другу со скоростями v1 = 20 м/с и v2 = 10 м/с. Столкнувшись, они слипаются. На сколько изменилась внутренняя энергия шариков при столкновении?

• 1,9 Дж
• 2 Дж
• 3 Дж
• 4 Дж

(ЕГЭ 2002 г., КИМ) А5. Для того, чтобы уменьшить кинетическую энергию тела в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в …

• 2 раза
• 4 раза
• раз
• раз

(ЕГЭ 2003 г., КИМ) А5. Мальчик подбросил футбольный мяч массой 0,4 кг на высоту 3 м. Насколько изменилась потенциальная энергия мяча?

• 4 Дж
• 12 Дж
• 1,2 Дж
• 7,5 Дж

(ЕГЭ 2004 г., КИМ) А5. Груз массой 1 кг под действием силы 50 Н, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту 3 м. Изменение кинетической энергии груза при этом равно

• 30 Дж
• 120 Дж
• 150 Дж
• 180 Дж

(ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А5. Потенциальная энергия взаимодействия с Землей гири массой 5 кг увеличилась на 75 Дж. Это произошло в результате того, что гирю

• подняли на 1,5 м
• опустили на 1,5м
• подняли на 7 м
• опустили на 7 м

Литература

• 1.19. Кинетическая и потенциальная энергии / http://physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph19/theory.html;
• Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 302 с.
• Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме).
• Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с;
• Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 198 с.
• Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 196 с.
• Преобразование энергии при свободном падении в воздухе. Видеоролик - анимация / http://school-collection.edu.ru/catalog/res/2e30ae75-5549-42ef-8051-a432d120bce0/view/;
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. / /[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010//[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/ ;