Umumiy fizika(mexanika) fanidan ma’ruza mashg’ulotlarida o’qitish texnologiyasi 1- mavzu: Kirish
Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi
Download 5.66 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 7-ilova.
- 8-ilova FSMU texnologiyasi bo’yicha jadvalni to’ldiring. Savol Mexanik ish, quvvut va energiya orasida qanday bog’liqlik bor (F
- 10.2.Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba
- P = m • V (3) jismning impulsi (yoki harakat miqdori ) deb ataladi. Demak F • dt= dP (4)
- F • ( t 2 - t 1 ) = P 2 - P 1
9.2.Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba 1-bosqich. Kirish (10 min). 1.1.Mavzu, reja, uning maqsadi va o’quv faoliyatining natijalari ma’lum qilinadi (1- ilova). 1.1. Eshitadi, yozib oladi. 2-bosqich. Asosiy (60 min.) 2.1. Talabalar e’tiborini jalb etish va bilim darajalarini aniqlash uchun tez kor savol-javob o’tkazadi (2 -ilova) 2.2. O’qituvchi vizual materiallardan foydalangan holda ma’ruzani bayon etadi(3-,4-,5-,6-,7-ilovalar) 2.3. Talabalarga mavzuning asosiy tushunchalariga e’tibor qilishni va yozib olishlarini ta’kidlaydi. 2.1Eshitadi. O’ylay di, javob beradi. Javob beradi va to’g’ rijavobni eshitadi 2.2.Ilovada beril gan ma’lumotlarni asosiy joylarini yozib oladilar. 2.3.E’tibor qaratadi, yozib ola di. 3-bosqich. Yakuniy (10 min.) 3.1. Mavzuga yakun yasaydi va talabalar e’tiborini asosiy masalalarga qaratadi. 3.2.Mustaqil ish uchun Ish,quvvat va energiyaning bog’liqligini o’rganib kelish vazifa qilib beradi.(8- ilova) 3.1. Eshitadi, aniqlashtiradi. 3.2.Topshiriqni yozib oladi, baholar bilan tanishadi. Vizual materiallar 1-ilova. Mavzu: Mexanik ish,quvvat va energiya Reja: 1. Kuchning ishi va uning birligi. 2. Konservativ va nokonservativ kuchlar va sistemalar. 3. Q uvvat va uning birligi. 4. Kinetik va potentsial energiya. 5. Energiyaning saqlanish qonuni. Darsning maqsadi: Talabalarga Mexanik ish, quvvat va ularning birliklari, Konservativ hamda nokonservativ kuchlar haqida,Kinetik va potentsial energiyalar, Energiyaning saqlanish qonuni to’g’risida mukammal bilim berish. O’quv faoliyatining natijalari: -Mexanik ish va uning birligi haqida bilim olish. -Konservativ va nokonservativ kuchlar to’g’risida tushunchaga ega bo’lish. -Quvvat va uning birligi bilan chuqurroq tanishish. -Kinetik va potentsial energiyalar haqida yeterli malumot olish. -Energiyaning saqlanish qonuni haqidagi tasovvurlarini yanada kengaytirish. 2-ilova. 1. Ish deb nimaga aytiladi? 2. Konservativ kuchlar deb nimaga aytiladi? 3. Nokonservativ kuchlarga misollar keltiring. 4. Quvvat nima? Birligi qanday ? 5. Kinetik energiya deb nimaga aytiladi ? 6. Potentsial energiya deb nimaga aytiladi? 3-ilova. Energiyaning kurinishini uzgarishi jismga kuch ta’siri natijasidir va ish bajarilishi bilan bog’liqdir. Allomalar ta’kidlaganidek "Ish - mikdoriy jihatdan harakat formasini uzgarishini xarakterlaydi". Demak, ish harakatni bir jismdan ikkinchi jismga uzatish o’lchovidir yoki energiyani bir jismdan boshqa jismga o’tish o’lchovidir. Aytaylik, jismga F doimiy kuch ta’sir etsin va natijada jism S masofaga ko’chsin. U holda bu kuchning ishi A=F s • S = F • S cosα (1) bo’ladi. Demak, F doimiy kuchning bajargan ishi shu kuchni ko’chish yo’nalishiga proektsiyasi, F s ni ko’chish moduli S ga ko’paytmasiga teng ekan. α - kuch F bilan ko’chish S orasidagi burchak. Agar F = 1 N, S = 1m bo’lsa [A] = 1 N • 1 m = 1 J Quyidagi hollar mavjud bo’lishi mumkin : 1. α < 90, cos α > 0 bo’lib A>0 bo’ladi 2. α = 90, cos α = 0 bo’lib A=0 bo’ladi 3. α > 90, cos α < 0 bo’lib A<0 bo’ladi 4. α = 0, cos α = 1 bo’lib A=FS bo’ladi Umumiy holda jismga ta’sir etuvchi kuch F ham, ko’chish S o’zgaruvchan bo’lishi mumkin. Bunday holda dS ko’chish elementidan elementar ish hisoblanadi va summasi olinadi. dA= F s • dS. Bu ishlarni yig’indisi Bo’lib u shu egri chiziq ostidagi yuzaga tengdir. 4-ilova. Agar jismga ta’sir etuvchi kuchni ishi jismni boshlangich va oxirgi holatlarigagina bog’liq bo’lsa, bunday kuchlar konservativ (potentsial) kuchlar deb ataladi. Bunday kuchning ishi jismni boshlangich va keyingi holatlari orasidagi traektoriyaga va jismni harakatlanishi qonuniga bog’liq emasdir : A 1a2 = A 1b2 = A 12 A 1a2 - potentsial kuchning jismni 1 → a → 2 traektoriya bo’yicha, A 1b2 esa 1→b→2 traektoriya bo’yicha ko’chgandagi ishlaridir. Jismni harakat yo’nalishini o’zgarishi potentsial kuchning belgisini qarama-qarshi yo’nalishiga o’zgarishiga va ishni ham belgisini o’zgarishiga olib keladi : A 2b1 = - A 1b2 Shuning uchun potentsial kuchning 1a 2b 1 berk kontur bo’yicha bajargan ishi nolga teng bo’ladi A 1a2b1 = A 1a2 + A 2b1 = A 1a2 - A 1b2 = 0 (3) Demak 1 va 2 holatlar ixtiyoriy bo’lsa ham (3) xulosaga kelinadi. Shunday qilib potentsial kuchning jismni ixtiyoriy berk traektoriya (S) bo’yicha ko’chirishda bajargan ishi nolga teng bo’ladi : Elastiklik kuchlari, gravitatsion (tortishish) kuchlar va boshqa markaziy kuchlar potentsial (konservativ) kuchlardir. Bajargan ishi yo’lga bog’liq bulgan kuchlar nokonservativ kuchlar bo’ladi : m-n, ishqalanish kuchlari, qarshilik kuchlari. Ularning ishlari yo’lni ixtiyoriy qismida manfiy bo’ladi va nolga teng bo’lmaydi. 5-ilova. Quvvat- kuchning birlik vaqtda bajargan ishidir. Agar A = 1J, t = 1c bo’lsa, [N] = 1J / 1s = 1 W bo’ladi. 6-ilova. Mexanik energiya ikki xil bo’ladi: Kinetik va potentsial energiyalar. Jismning yoki jismlar sistemasining to’liq energiyasi shu ikki tur energiyaning yig’indisidan iboratdir. Jismning energiyasi uning ish bajara olish qobiliyatini xarakterlaydi. Boshqacha aytganda ish jismning energiyasini bir turdan ikkinchisiga o’tishda o’zgarishini miqdoriy o’lchovidir. a) Kinetik energiya - kuch ta’sirida harakatlanayotgan jismning energiyasidir. Kinetik energiyani o’zgarishi bilan jismni tezligini v 1 dan v 2 gacha o’zgartuvchi kuchning ishi orasidagi bog’lanishni topaylik. Integrallasak Bu yerda W k = mv 2 / 2 (4) jismni kinetik energiyasining matematik ifodasidir. Demak, A = W 2 k - W 1 k bo’lib natijali kuchning ishi jismning kinetik energiyasini o’zgarishiga teng bo’ladi : dA = dW k (5) W k = mv 2 / 2 • m / m = m 2 v 2 / 2m deb yozish mumkin yoki W k = P 2 / 2m bo’ladi. Demak, W ~ A ~ P mutanosiblik o’rinli bo’ladi. Jismni kinetik energiyasi jism to’la to’xtaguncha bajargan ishiga teng : W k ≥ 0 b) O’zaro ta’sirlashuvchi jismlarning yoki bir jism qismlarining joylanishlariga bog’liq bo’lgan energiya potentsial energiya deyiladi. Potentsial energiya kuch maydonlarini mavjudligi bilan uzviy bog’langandir. Agar sistemaning holati faqat konservativ kuchlar ta’sirida o’zgarsa u holda ish sistemaning boshlang’ich va oxirgi holatiga bog’liq bo’ladi, yoki ish sistemani potentsial energiyasini o’zgarishi bilan aniqlanadi. Demak, konservativ kuchlarning ishi potentsial energiyani kamayishiga tengdir. Bu xulosa elementar ish uchun dA = - dW p Potentsial energiyani juda aniq hisoblash mumkin, shuning uchun har bir konkret holda sistemani eng kam potentsial energiyali (hattoki W p = 0) holati tanlab olinadi va bunga nisbatan boshqa ikkinchi holatdagi potentsial energiya hisoblanadi. Demak, potentsial energiya sistemani aniq bir holatdan ikkinchi (masalan, nolinchi) holatga o’tishida konservativ kuchlarning bajargan ishiga tengdir. Masalan: m massali jism Yerda h ga ko’tarilsa, W 1 p =A 1→2 =mgh bo’ladi. Potentsial energiyani hisoblashni universal formulasi yuq. Har bir konkret holda jismlarning o’zaro joylashuvi va o’zaro ta’sir xarakterini hisobga olish kerak. Masalan, jismga elastik kuchlar ta’sir qilganda W p = k • Δl 2 / 2; jism tortishish maydonida harakatlanganda W p = - γ •M m / r energiyaga ega bo’ladi. Jismlar orasidagi aloqa kuchlari (tortishish, elektr kuchlari) ning potentsial energiyasini hisoblashda nolinchi sathini shunday tanlab olish qabul qilinganki, bunda ular orasidagi masofa r = ∞ da W p = 0 bo’ladi Bunda itarishuvchi kuchlarni potentsial energiyasi doimo musbat bo’ladi. (Jismlar bir-biridan uzoqlashishsa A>0 bo’lib, W p - potentsial energiya r →∞ da nolgacha kamayadi). Agar jismlar bir-biriga tortilsalar W p manfiy ( r →∞ da W nolgacha ko’payadi). Jismni to’la energiyasi W = W k + W p (6) Bo’lib, u moddiy maydondan alohida mavjud bo’lmaydi. 7-ilova. Energiyani saqlanish qonuni - juda ko’p eksperimental tajribalarning umumlashgan natijasidir. Bu goya materiya va harakatning saqlanish qonunini taklif qilgan Lomonosovga tegishli bo’lib, uning miqdoriy ifodasi R.Mayer, G.Gelgmgoltslar tomonidan topilgan. Berk sistema (jismlariga hech qanday tashqi kuchlar ta’sir etmaydigan sistema) massalari m 1 , m 2 , . . . m n tezliklari v 1 , v 2 , . . . v n bo’lgan moddiy nuqtalardan tashkil topgan bo’lsin. Ular orasidagi o’zaro ta’sir konservativ kuchlar f 1 , f 2 , . . . f n bo’lsin. Faqat konservativ kuchlar ta’siri ostida bo’lgan sistemalar konservativ sistemalar deb ataladi. F tashqi kuch ham konservativdir. Nyutonning II qonuniga binoan har bir moddiy nuqtani harakat tenglamasi Shuning uchun moddiy nuqtalarni har biri dt vaqt ichida dS 1 , dS 2 , ... dS n elementar ko’chishga ega bo’ladi. U holda Bu yerda V= dS / dt ekanini hisobga olsak Bu yerda : 1)MNlarning kinetik energiyasi 2) sistemadagi konservativ kuchlarning dS i ko’chishda bajargan ishi esa 3) Uchinchi ifoda ∑ F i dS = dA tashqi kuchning ishi. Shuning uchun dW k + dW p = dA Bundan A = W = W k + W p = const (7) kelib chiqadi. Bu mexanik energiyaning saqlanish qonunidir, ya’ni oralarida faqat konservativ kuchlar ta’sir etadigan jismlarning berk sistemasini to’la mexanik energiyasi o’zgarmaydi. Demak, konservativ sistemalarda mexanik energiya boshqa turdagi (issiqlik, elektr, yorug’lik va h.k.) energiyalarga aylanmasdan balki bir ko’rinishdan ikkinchi ko’rinishga (W k → W p ) aylanadi. Shuning uchun (7) ni energiyani aylanish va saqlanish qonuni deb ham aytiladi. Tabiatda nokonservativ sistemalar ham mavjuddir. Moddiy nuqtalari yoki jismlari orasida nokonservativ kuchlar (masalan : ishqalanish kuchlari) ta’siri seziladigan sistemalarni mexanik energiyasi kamaya boradi, ya’ni u boshqa turdagi energiyaga aylanadi. Bu prosess energiyani dissipatsiyasi (yoki sochilishi) deyiladi. Umuman olganda hamma real sistemalar dissipativ sistemalar ko’rinishida bo’ladi. dA = dA tash + dA dis = d(W k + W p ) VI. Mexanik sistemaning muvozanatlik shartlarini ko’rishda shu sistema masalan, MN, bir o’lchovli harakatda bo’lsin deb qaraladi. Demak bunda MN potentsial energiyasi faqat bitta o’zgaruvchi (x koordinata) ni funksiyasi ko’rinishida bo’ladi : W p = W p (x) Potentsial energiyani argument x ga bog’likliq grafigi "potentsial egri chizig’i" deyiladi. Konservativ sistemalar uchun ba’zi misollarni kuraylik . 1. M massali jism Yerdan h balandlikka kutarilsa potentsial energiya W p (h) = mgh bo’lib, uni grafigi to’g’ri chiziqdan iborat. Agar jismni to’lik energiyasi W bo’lsa u holda kinetik energiya W k = W - W p bo’lib h = h max , da 0 ga teng bo’ladi va bunda W p =W=mgh. Shuning uchun yoki 2.Elastik deformatsiyalangan jism (masalan, tebranayotgan prujina) energiyasi ni grafigi parabola ko’rinishida bo’ladi. Deformatsiya kattaligi Δ l qancha ortsa W p ( Δ l ) ham ko’payadi. W to’g’ri chiziqli sistemaning to’liq energiyasi bo’lib, u Δ l abssissaga paralelldir. Grafikdan ko’rinadiki Δ l ortsa W p ko’payib, W k kamayadi va Δ l max da W k = 0 bo’lib , W p = W bo’ladi. U holda - Δ l max < Δ l < Δ l max oraliqda jism potentsial chuqurlikda bo’ladi, ko’pincha uni "potentsial uya" deb ataladi. W p ≈ 0 yoki W p eng minimum bo’lgan holatda jism muvozanatlikda bo’ladi. Nazorat savollari. 1. Ish deb nimaga aytiladi? 2. Kuchning ishi qanday bo’ladi ? 3. O’zgaruvchan kuchning bajargan ishi qanday bo’ladi? 4. Konservativ ( potentsial) kuchlar deb nimaga aytiladi? 5. Nokonservativ kuchlarga misollar keltiring. 6. Quvvat nima? Birligi qanday ? 7. Kinetik energiya deb nimaga aytiladi ? 8. Potentsial energiya deb nimaga aytiladi? 9. Potentsial kuchlar maydoni qanday maydon ? 10. Energiyani saqlanish qonunini ayting. 8-ilova FSMU texnologiyasi bo’yicha jadvalni to’ldiring. Savol Mexanik ish, quvvut va energiya orasida qanday bog’liqlik bor? (F) Fikringizni bayon eting (S) Fikringiz bayoniga sabab ko’rsating (M) Ko’rsatgan sababingizni isbotlovchi dalil keltiring (U) Fikringizni umumlashti-ring 10-mavzu: Jism impulsi va uning saqlanish qonuni. 10.1. Ma’ruza mashg’ulotining o’qitish texnologiyasi Vaqti – 2 soat Talabalar soni: 45-50 nafar O’quv mashg’ulotining shakli Kirish, vizual ma’ruza Ma’ruza mashg’ulotining rejasi 1.Jism impulsi. 2.Jismlar sistemasining impulsi. 3.Impulsning saqlanish qonuni. 4.Elastik va noelastik to’qnashuvlar. 5.Tiklanish koeffisienti. O’quv mashg’ulotining maqsadi: Talabalarga Jism va jismlar sistemasining impulsi, Impulsning saqlanish qonuni to’g’risida bilim berish hamda ularda impulsning saqlanish qonunini tatbiqiga doir misollar bilan tanishtirishdan iborat. Pedagogik vazifalar: -Jism impulsi bilan tanishtirish. -Jismlar sitemasining impulsi haqida ma’lumot berish. -Impulsning saqlanish qonuni to’g’risida tushuncha berish. -Elastik va noelastik to’qnashuvlarga energiya va impulsning saqlanish qonunlarini tatbiqini ko’rsatish. -Tiklanish koeffisienti haqida tushuncha berish. O’quv faoliyatining natijalari: Talaba: -Jism impulsi bilan tanishish. -Jismlar sitemasining impulsi haqida ma’lumot olish. -Impulsning saqlanish qonuni to’g’risida tushunchaga ega bo’lish. -Elastik va noelastik to’qnashuvlarga energiya va impulsning saqlanish qonunlarini tatbiqini tushinib yetish. -Tiklanish koeffisienti haqida tushuncha olish O’qitish uslubi va texnikasi Vizual ma’ruza, blits-so’rov, bayon qilish, klaster texnikasi O’qitish vositalari Ma’ruzalar matni, proektor, lar, grafik, organayzerlar. O’qitish shakli Jamoa, guruh va juftlikda ishlash. O’qitish shart-sharoiti Proektor, ‘kompyuter bilan jihozlangan auditoriya 10.2.Ma’ruza mashg’ulotining texnologik xaritasi Bosqichlar, vaqti Faoliyat mazmuni O’qituvchi talaba 1-bosqich. Kirish (10 min). 1.1.Mavzu, reja, uning maqsadi va o’quv faoliyatining natijalari ma’lum qilinadi (1- ilova). 1.1. Eshitadi, yozib oladi. 2-bosqich. Asosiy (60 min.) 2.1. Talabalar e’tiborini jalb etish va bilim darajalarini aniqlash uchun tez kor savol-javob o’tkazadi (2 -ilova) 2.2. O’qituvchi vizual materiallardan foydalangan holda ma’ruzani bayon etadi(3-,4-ilovalar) 2.3. Talabalarga mavzuning asosiy tushunchalariga e’tibor qilishni va yozib olishlarini ta’kidlaydi. 2.1Eshitadi. O’ylay di, javob beradi. Javob beradi va to’g’ri javobni eshitadi 2.2.Ilovada beril gan ma’lumotlarni asosiy joylarini yozib oladilar. 2.3.E’tibor qaratadi, yozib ola di. 3-bosqich. Yakuniy (10 min.) 3.1. Mavzuga yakun yasaydi va talabalar e’tiborini asosiy masalalarga qaratadi. 3.2.Mustaqil ish uchun jism impulsiga doir savol beradi.(5-ilova) 3.1. Eshitadi, aniqlashtiradi. 3.2.Topshiriqni yozib oladi, baholar bilan tanishadi. Vizual materiallar 1-ilova. Mavzu: Jism impulsi va uning saqlanish qonuni Reja: 1.Jism impulsi. 2.Jismlar sistemasining impulsi. 3.Impulsning saqlanish qonuni. 4.Elastik va noelastik to’qnashuvlar. 5.Tiklanish koeffisienti. Darsning maqsadi: Talabalarga Jism va jismlar sistemasining impulsi, Impulsning saqlanish qonuni to’g’risida bilim berish hamda ularni impulsning saqlanish qonunini tatbiqi ga doir misollar bilan tanishtirish. O’quv faoliyatining natijalari: -Jism impulsi bilan tanishish. -Jismlar sitemasining impulsi haqida ma’lumot olish. -Impulsning saqlanish qonuni to’g’risida tushunchaga ega bo’lish. -Elastik va noelastik to’qnashuvlarga energiya va impulsning saqlanish qonunlarini tatbiqini tushinib yetish. -Tiklanish koeffisienti haqida tushuncha olish 2-ilova. 1. Sistemaning impulsi deb nimaga aytiladi? 2. Berk sistema deb nimaga aytiladi ? 3. Tashqi kuchlar deb nimaga aytiladi ? 4. Ichki kuchlar deb nimaga aytiladi? 5. Impulsning saqlanish qonunini ta’riflang. 6. Impulsning saqlanish qonuniga misollar keltiring. 7. Markaziy urilish deb qanday urilishga aytiladi ? 8. Mutlok elastik urilish qanday urilish? 9. Noelastik urilish deb qanday urilishga aytiladi? 3-ilova. Yo’qorida ko’rganimiz a= F/m (1) tenglama jism ilgarilanma harakatida o’rinli bo’ladi va u o’z shaklini kuch ta’sirida o’zgartmaydi degan faraz bilan yoziladi. Agar jism ta’sir vaqtida o’z shaklini o’zgartirsa uning har xil nuqtalari turlicha tezlanishga ega bo’ladi va jismning harakatini o’zgarishini u uchun tegishli bo’lgan bitta a tezlanish bilan ifodalab bo’lmaydi. MN uchun (1) ifoda har qachon ham o’rinlidir. Shuning uchun uni MN dinamikasining asosiy qonuni deb yuritiladi. Nyuton mexanikasida MN massasi vaqtga bog’liq emas, ammo tezlanish bo’lgani uchun deb yoza olamiz. Bu yerda m – o’zgarmas kattalik. Qiymati o’zgarmas massani hosila belgisi ostiga kiritish mumkin. Shuning uchun (2) ni F • dt = d (mV ) Ko’rinishda yozish mumkin. F • dt -kuchning u ta’sir etib turgan vaqtga ko’paytmasi bilan o’lchanadigan vektor kattalik kuch impulsi deyiladi. Jism massasining uning tezligiga ko’paytmasiga teng bo’lgan vektor kattalik P = m • V (3) jismning impulsi (yoki harakat miqdori ) deb ataladi. Demak F • dt= dP (4) Kelib chiqadi. Shunday qilib, chekli dt vaqt oralig’ida MN impulsining o’zgarishi shu vaqt ichida MN ga ta’sir etuvchi kuchning elementar impulsiga teng bo’lar ekan degan xulosaga kelamiz. MN ning t 1 dan t 2 gacha vaqt oralig’ida impulsning o’zgarishini, yani (4) ifodani integrallab topamiz. Agar MN ga ta’sir etuvchi kuch doimiy bo’lsa F • ( t 2 - t 1 ) = P 2 - P 1 (4) ifodani Ko’rinishda yozish mumkin. Bu Nyutonning II - qonunining umumiy ko’rinishidir. Jism impulsi vektoridan vaqt bo’yicha olingan hosila unga ta’sir etuvchi kuch vektoriga teng yoki jismga ta’sir etuvchi kuch jism impulsining uzgarishi tezligiga teng ekan. Xususiy holda, jismga ta’sir etuvchi kuch nolga teng (F=0) bo’lsa, inertsial sanoq sistemasidagi moddiy nuqtaning impulsi o’zgarmas qoladi : 0> Download 5.66 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling