3 Ғылыми-педагогикалық зерттеудің құрылымы мен логикасы

автомобиль, ұшып бара жатқан доп, снаряд және т.б.). Сонан соң кинетикалық

энергияның анықтамасы

беріледі:дененің қозғалысы мен анықталатын энергияны кинетикалық энергия дейді

("кинема" -"қозғалыс"). Мұнан кейінгі кезеңде оқушыларға дененің кинетикалық

энергиясының қандай шамаларға байланысты болатындығын түсіндіру қажет. Ол үшін мынадай тәжірибені пайдалануға болады:

көлбеу қойылған науаға жалғастырып горизонталь науа қойылады

(11-сурет). Горизонталь науаға ағаш цилиндр жатқызамыз.

Көлбеу науамен әр түрлі биіктіктен шарды домалатамыз. Шар жіберілген биіктік қаншалықты жоғары болса, соншалықты шардың цилиндрге келіп соғатын жылдам-

дығы көп болатындығына, оның жасай алатын жұмысының көп болатындығына, олай болса қозғалыстағы дененің энергиясының жылдамдыққа байланыстылығы жөнінде қорытынды жасалады. Сонан соң массасы көптеу шарлармен тәжірибені қайталап, ондай энергияның дене массасына да байланысты екендігіне оқушылардың көзін жеткізуге болады. Соңында жалпы қорытынды жасалады: қаншалықты дененің

массасы және қозғалыс жылдамдығы көп болса, соншалықты оның кинетикалық энергиясы көп болады. Кинетикалық энергияның массаға және жылдамдыққа

байланысты формуласы кейін 9-сыныпта беріледі. Тек жел күші қондырғыларында желдің, көмір өндіруде және тоннельдер салуда үлкен жылдамдықты су ағынының кинетикалық энергиясы қолданылатындығын айту керек.

6. Потенциалдық энергия. Бұл ұғымды ендіру үшін жоғарыда (а-пункітінде) көрсетілген 1- және 2- тәжірибелерге қайтадан оралу қажет. Жер бетінен жоғары көтерілген және

серпімді деформацияланған денелердің энергиясы болатындығына тағы да оқушылардың назарын аудару керек. Сол сиякиы, энергия сығылған газда да болатындығы түсіндіріледі. Бұл энергияның денелердің (Жер және дене) немесе оның бөліктерінің (серіппе орамдары, газ молекулалары) өзара орналасуына байланысты

екендігін, бүл энергияны потенциалдық энергия деп атайтындығы айтылады.

Потенциалдық энергия жөніндегі әңгіме кезінде "кездейсок" будильник шырылдайды немесе қандай да бір механикалық ойыншық косылады. Оқушылар таң қалады, не болғанын талдаймыз. Бұдан кейін Жерден жоғары көтерілген жүктің энергиясының

шамасын есептеп табады. Мынадай есеп шығаруға болады: массасы 10 кг дене 10 м биіктікте орналасқан болса, оның потенциалдық энергиясы қандай? Денені белгілі биіктікке көтеру үшін біз ауырлық күшіне қарсы жұмыс істейміз, сондықтан ондай

дененің потенциалдық энергиясы ауырлық күші мен биіктіктің көбейтіндісіне тең, немесе:

E. = Fh = mgh = 10 кг - 10 Н/кг 10 м = 1000 Дж = 1 кДж

Үғымды енгізгеннен кейін потенциалдық энергияның қолданылуы жөнінде әңгімелеу қажет. Әсіресе, жоғарыдан құлап аққан судың потенциалдық энергиясын пайдалануды ерекше атап өту маңызды. Сағаттарда серіппе деформациясы немесе ілінген жүктің потенциалдық энергиясы қолданылатындығын, қада қаққанда тоқпақтың потенциалдық энергиясын пайдаланатындығымызды айтып түсіндіру керек.

b) Механикалық энергияның бір түрден екінші түрге өтуі. Бұл сабақтың негізгі мақсаты - оқушыларға кинетикалық энергияның потенциалдык энергияга, керісінше

потенциалдық энергияның кинетикалық энергияға өте алатындығын түсіндіру. Ол үшін көптеген тәжірибелерді пайдаланууа болады:

1. "Өзі жүретін" механикалық ойыншық,

2. Резинке доп.

3. Төмен түсетін жүктің әсерінен қозғалатын арбаша.

4. Серіппеге ілінген шарик тербелісі.

5. Жіпке ілінген шарик тербелісі.

6. Максвелл маятнигі және т. б.

Механикалық энергиялардың мүндай ауысуын өмірге қадам басқан сайын бақылауға болатындығына оқушылардың назарын аудару керек: стол бетіндегі заттың орнын ауыстырып қойғанда, орындыққа отырып түрғанда, этажға көтеріліп түскінде, т. б.

Бұл тақырыпты түсіндіргенде де жұмыс ұғымына керірек аша түскен дұрыс. Энергия бір түрден екінші түрге айналғанда жүмыс істелетіндігін, дене күйінің өзгеретіндігін пысыктай түсу керек. Қорытынды сабақ механикалық энергияның халық

шаруашылығында пайдалануына арналады. Негізінен сабақта судың және желдің энергияларының қолданылуы қарастырылады. Бұл сабақты өте қызықты етіп өткізуге болады, ол үшін мұғалімнің жан-жақты дайындығы қажет болады. Бұл тақырып