Topicm11cc1b93809015ed_1528449000663_0Topic
Solving problem tasks related to with workworkwork, powerpowerpower and energyenergyenergy
Levelm11cc1b93809015ed_1528449084556_0Level
Second
Core curriculumm11cc1b93809015ed_1528449076687_0Core curriculum
III. Energy. The student:
1) uses the concept of kinetic, potential gravity and potential elasticity energy; describing the workworkwork done as the change of energyenergyenergy;
2) determines the change of potential energypotential energypotential energy of gravity and kinetic energykinetic energykinetic energy;
3) uses the principle of energy conservatioprinciple of energy conservationprinciple of energy conservatio n to describe phenomena and the principle of mechanical energy conservation for calculations.
Timingm11cc1b93809015ed_1528449068082_0Timing
45 minutes
General learning objectivesm11cc1b93809015ed_1528449523725_0General learning objectives
Revising the knowledge related to work, power and energy.
Key competencesm11cc1b93809015ed_1528449552113_0Key competences
1. Using the concept of work, power and energy.
2. Describing energy transformation.
3. Using the principle of mechanical energy conservation.
Operational (detailed) goalsm11cc1b93809015ed_1528450430307_0Operational (detailed) goals
The student:
- using the concept of workworkwork, power and energyenergyenergy,
- using the principle of mechanical energy conservation to do tasks.
Methodsm11cc1b93809015ed_1528449534267_0Methods
1. Flipped classroom.
2. Grading difficulties.
Forms of workm11cc1b93809015ed_1528449514617_0Forms of work
1. Individual student work while solving tasks.
2. Discussion.
Lesson stages
Introductionm11cc1b93809015ed_1528450127855_0Introduction
Introductory tasks.
Do the following tasks.
1. Zdzisław moved a package lying on the floor over the distance of 3 m. Then he did the work of 0,6 kJ. Calculate the value of the force that he worked with (assume that it had the horizontal direction and a constant value).
2. The SIndeks dolny 11 engine did the work of 120 J in 20 s, and the SIndeks dolny 22 engine did the work of 1,8 kJ in 5 minutes. Which one has more powerpowerpower?
3. Calculate the power of the radio which consumes 0,6 kWh of energyenergyenergy in 3 hours (1 kWh = 1000 W · 3600 s = 3600000 J).
Answer:
1. 200 N.
2. Their powers are the same.
3. 200 W.
Procedurem11cc1b93809015ed_1528446435040_0Procedure
[Interactive illustration]
Please take the repetition test.
Task 1
Which formula is used to determine workworkwork?
a)
b)
c)
d)
Task 2
Which formula is used to define powerpowerpower?
a)
b)
c)
d)
Task 3
The unit of work is:
a) volt
b) joule
c) niuton
d) wat
Task 4
The unit of power is:
a) joule
b) niuton
c) wat
d) ampere
Task 5
When is the body able to do workworkwork?
a) When it has speed.
b) When it is accelered.
c) When we blow on it with a hairdryer.
d) When it has energy.
Task 6
What quantities characterise potential energypotential energypotential energy?
a) Speed, time and distance.
b) Mass and height.
c) Feight, mass and gravitational acceleration.
d) ForceforceForce, distance and friction.
Task 7
What quantities characterise kinetic energyenergyenergy?
a) Acceleration and mass.
b) Speed and height.
c) Mass and speed.
d) Force and height.
Task 8
If the speed of the body increases 2 times, its kinetic energykinetic energykinetic energy:
a) Will increase 5 times.
b) Will remain the same.
c) Will decrease 4 times.
d) Will increase 4 times.
Task 9
If a jar with 1 kg of preserve is moved to the height of 1 m, its potential energy equals:
a) 1 J.
b) 10 J.
c) 100 J.
d) 1000 J.
Task 10
When do we not do work in the physical sense?
a) When we move the body at a distance acting with a force.
b) When we lift the body to a certain height.
c) When we bring the shopping.
d) When we dig a hole and throw the soil out of it.
Answers to the test.
1 - c, 2 - b, 3 – b, 4 - c, 5 - d, 6 - c, 7 – c, 8 – d, 9 – b, 10 – c.
Please do the following tasks.
Task
Calculate the kinetic energykinetic energykinetic energy of a body weighing 2 kg, which moves at the speed of 5 .
Answer: 25 J.
Task
What is the mass of the body which was moved to the height of 5 m and has the potential energypotential energypotential energy of 100 J?
Answer: 2 kg.
Task
What work will Staś do while moving the table using the forceforceforce of 60 N over the distance of 5 m?
Answer: 300 J.
Task
What was the power of the worker who did workworkwork of 3600 J in 10 minutes?
Answer: 6 W.
Task
What work will the 1,2 kW engine do if it works for 120 seconds?
Answer: 144 kJ.
Lesson summarym11cc1b93809015ed_1528450119332_0Lesson summary
Solving the proposed tasks will result in a thorough revision of the knowledge related to work, power and energy.
Selected words and expressions used in the lesson plan
displacementdisplacementdisplacement
energyenergyenergy
forceforceforce
kinetic energykinetic energykinetic energy
potential energypotential energypotential energy
powerpowerpower
principle of energy conservationprinciple of energy conservationprinciple of energy conservation
simple machinessimple machinessimple machines
windlasswindlasswindlass
workworkwork
m11cc1b93809015ed_1528449000663_0Rozwiązywanie zadań problemowych z działów o pracy, mocy i energii
m11cc1b93809015ed_1528449084556_0m11cc1b93809015ed_1528449076687_0III. Energia. Uczeń:
3) posługuje się pojęciem energii kinetycznej, potencjalnej grawitacji i potencjalnej sprężystości; opisuje wykonaną pracę jako zmianę energii;
4) wyznacza zmianę energii potencjalnej grawitacji oraz energii kinetycznej;
5) wykorzystuje zasadę zachowania energii do opisu zjawisk oraz zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczeń.
m11cc1b93809015ed_1528449068082_0m11cc1b93809015ed_1528449523725_0Powtórzenie wiadomości z działu praca, moc, energia.
m11cc1b93809015ed_1528449552113_01. Posługiwanie się pojęciem pracy, mocy, energii.
2. Opisywanie przemian energetycznych.
3. Stosowanie zasady zachowania energii mechanicznej.
m11cc1b93809015ed_1528450430307_0Uczeń:
- posługuje się pojęciem pracy, mocy i energii,
- stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej podczas rozwiązywania zadań.
m11cc1b93809015ed_1528449534267_01. Odwrócona klasa.
2. Stopniowanie trudności.
m11cc1b93809015ed_1528449514617_01. Samodzielna praca nad rozwiązywaniem zadań.
2. Pogadanka.
m11cc1b93809015ed_1528450127855_0Zadania wprowadzające.
Proszę wykonać polecenia.
1. Zdzisław przesunął o 3 m paczkę leżącą na podłodze, wykonując pracę 0,6 kJ. Oblicz wartość siły, którą działał (załóż, że miała ona kierunek poziomy i stałą wartość).
2. Silnik SIndeks dolny 11 wykonał pracę 120 J w czasie 20 s, a silnik SIndeks dolny 22 pracę 1,8 kJ w czasie 5 minut. Który z nich dysponuje większą mocą?
3. Oblicz moc radioodbiornika, który w czasie 3 godzin zużywa 0,6 kWh energii (1 kWh = 1000 W ∙ 3600 s = 3600000 J).
Odpowiedź:
1. 200 N.
2. Ich moce są jednakowe.
3. 200 W.
m11cc1b93809015ed_1528446435040_0[Ilustracja interaktywna]
Proszę rozwiązać test powtórzeniowy.
Polecenie 1
Jakim wzorem określimy pracę:
a)
b)
c)
d)
Polecenie 2
Jakim wzorem określamy moc:
a)
b)
c)
d)
Polecenie 3
Jednostką pracy jest:
a) volt
b) dżul
c) niuton
d) wat
Polecenie 4
Jednostką mocy jest:
a) dżul
b) niuton
c) wat
d) amper
Polecenie 5
Kiedy ciało zdolne jest do wykonania pracy:
a) Kiedy ma prędkość.
b) Kiedy nadamy mu przyspieszenie.
c) Kiedy podmuchamy na nie suszarką.
d) Kiedy posiada energię.
Polecenie 6
Jakie wielkości charakteryzują energię potencjalną?
a) Prędkość, czas, droga.
b) Masa, wysokość.
c) Wysokość, masa, przyspieszenie grawitacyjne.
d) Siła, droga, tarcie.
Polecenie 7
Jakie wielkości charakteryzują energię kinetyczną?
a) Przyspieszenie, masa.
b) Prędkość, wysokość.
c) Masa, prędkość.
d) Siła, wysokość.
Polecenie 8
Jeżeli prędkość ciała zwiększymy 2 razy to jego energia kinetyczna:
a) Zwiększy się 5 razy.
b) Pozostanie bez zmian.
c) Zmniejszy się 4 razy.
d) Zwiększy się 4 razy.
Polecenie 9
Jeżeli słoik z konfiturą o masie 1 kg podniesiesz na półkę na wysokość 1 m to słoik ten będzie miał energię potencjalną równą:
a) 1 J.
b) 10 J.
c) 100 J.
d) 1000 J.
Polecenie 10
Kiedy w sensie fizyki nie wykonujemy pracy:
a) Wtedy gdy przesuwamy ciało siłą na odległość.
b) Wtedy gdy podnosimy ciało na pewną wysokość.
c) Wtedy gdy niesiemy zakupy.
d) Wtedy gdy kopiemy dół i wyrzucamy z niego ziemię.
Odpowiedzi do testu.
1 - c, 2 - b, 3 - b, 4 - c, 5 - d, 6 - c, 7 - c, 8 - d, 9 - b, 10 - c.
Proszę wykonać następujące polecenia.
Polecenie
Oblicz jaką energię kinetyczną ma ciało o masie 2 kg, które porusza się z prędkością 5 ?
Odpowiedź: 25 J.
Polecenie
Jaką masę ma ciało, które podniesione na wys. 5 m posiada energię potencjalną o wartości 100 J?
Odpowiedź: 2 kg.
Polecenie
Jaką pracę wykona Staś przesuwając stół siłą 60 N na odległość 5 m?
Odpowiedź: 300 m.
Polecenie
Z jaką mocą pracował robotnik, który swoją pracę o wartości 3600 J wykonał w czasie 10 minut?
Odpowiedź: 6 W.
Polecenie
Jaką pracę wykona silnik o mocy 1,2 kW jeżeli pracował przez 120 s?
Odpowiedź: 144 kJ.
m11cc1b93809015ed_1528450119332_0Rozwiązanie powyższych poleceń spowoduje bardzo dobre utrwalanie wiadomości z zakresu pracy, mocy i energii.
principle of energy conservation1principle of energy conservation
zasada zachowania energii