Урок 28. Накопление механической энергии
Предмет: Технология, 5 класс

Конспект урока

Технология, 5 класс

Урок 28. Накопление механической энергии

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

Способы сохранения энергии
Работа механизмов энергонакопления.

Тезаурус:

Аккумулирование энергии – накопление энергии впрок.

Аккумулятор – устройство, с помощью которого накапливают и сохраняют энергию.

Маятник – система, подвешенная в поле тяжести и совершающая механические колебания.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1.Технология. 5 класс : учеб. пособие для общеобразовательных организаций / [В.М. Казакевич, Г.В. Пичугина, Г.Ю. Семенова и др.]; под ред. В.М. Казакевича. — М.: Просвещение, 2017

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Накопление энергии — это аккумуляция энергии для её использования в дальнейшем.

Примером устройства накопления энергии (энергонакопителя) является аккумуляторная батарея, в которой хранится химическая энергия, легко преобразуемая в электричество для работы мобильного телефона.

Еще один пример - гидроэлектростанция: вода в резервуаре выступает в качестве источника потенциальной энергии гравитации.

Система из нескольких шариков, подвешенных на нитях в одной плоскости, колеблющихся в этой плоскости и соударяющихся друг с другом, называется маятником Ньютона. Эта система предназначена для демонстрации преобразования энергии различных видов друг в друга.

Сегодня данную конструкцию часто можно встретить на столах в офисах.

Механическую энергию можно накапливать, чтобы потом было удобнее и быстрее использовать. Такое накопление энергии называется аккумулированием, а устройства, с помощью которых накапливают и сохраняют энергию, называются аккумуляторами.

Аккумуляторы механической энергии применялись еще с древних времен.

При применении любого механического ручного инструмента происходит передача от мышц человека обрабатываемому предмету, а в инструменте аккумулируется потенциальная и кинетическая энергия.

Таким образом, удары такими примитивными орудиями труда, как например рубило, можно смело считать передачей и аккумулированием механической энергии.

Удельная кинетическая энергия, запасенная в ударном орудии (например, топоре) к моменту удара, зависит от скорости, которую человек способен передать этому орудию.

Первым грузовым аккумулятором можно считать поднятый человеком камень.

Примером аккумулятора может служить тетива арбалета, поднятая гиря в механических весах, спиральная пружина, установленная в механизме часов и заводной игрушке, а так же баллон с сжатым под большим давлением газом.

В механических часах источником питания служит движение пружины, скрытой в особом барабане. Пружина в часах, будучи лентой из стали или иного специализированного сплава находится в свёрнутом виде в металлическом барабане. На внешней поверхности барабана сделаны зубья и колесо-барабан одето на определенный вал, на котором может свободно крутиться вокруг его оси. Один конец пружин закреплён внутри барабана, а другой закреплён за крючок на валу. Владелец заводит свои часы – и тогда пружина внутри корпуса закручивается, после чего начинает раскручиваться, «оживляя» механизм.

Маятник — система, подвешенная в поле тяжести и совершающая механические колебания. Колебания совершаются под действием силы тяжести, силы упругости и силы трения.

Во время колебаний маятника происходят постоянные превращения энергии из одного вида в другой. Кинетическая энергия маятника превращается в потенциальную энергию и обратно.

Маятники используются в различных приборах, например, в часах.

Раскрученный массивный диск-маховик может долго сохранять кинетическую энергию. Его раскручивают до большого числа оборотов в камере, из которой выкачан воздух. Воздух тормозит вращение диска. Скорость вращения составляет от 200-400 оборотов в секунду. Такой супермаховик способен долго вращаться в камере, сохраняя полученную энергию.

Аккумуляторами потенциальной энергии могут служить большие бассейны с водой, расположенные на возвышенности. Спуская поток воды по водоводу к турбине, можно, израсходовав накопленную потенциальную энергию воды, получить дополнительную электроэнергию, когда это необходимо.

Одним из первых стабильных источников энергии, освоенных человеком, был ветер. Именно благодаря ему произошли великие географические открытия, человечество получило возможность путешествовать, орошать поля, молоть зерно и, наконец, оно научилось превращать ветер в чистую энергию в виде электричества.

Энергия ветра впервые была использована на парусных судах, которые были главным транспортным средством для перевозки товаров по Нилу в древнем Египте.

В XI веке ветряные мельницы широко использовались на Ближнем Востоке и при возвращении крестоносцев попали в Европу.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Постановка элементов в пропуски в таблице

Какие источники энергии используют приведённые ниже устройства?

устройство

источник энергии

Правильный вариант ответа: ветер, солнце, вода

Задание 2. Ввод с клавиатуры пропущенных элементов в тексте

Впишите недостающее слово

…– устройство, с помощью которого накапливают и сохраняют энергию.

Правильный ответ: аккумулятор