Конспект урока «Сила упругости. Закон Гука» по физике

Урок №18 по теме « Сила упругости. Закон Гука ».¹

Цели урока:

1. образовательная:

выяснить природу силы упругости,

способствовать формированию понятий деформации, рассмотреть

виды деформаций, встречающихся в природе и в технике,

сформулировать закон Гука, обеспечить усвоение и закрепление

нового материала. Научить планировать и проводить наблюдения и

эксперименты с использованием приборов, фиксировать полученные

данные.

2. Развивающая:

развивать умение выделять главное, существенное, сопоставлять виды деформаций между собой на основе моделей, делать выводы, развивать познавательный интерес.

2. Воспитательная:

воспитывать ответственное отношение к учебному труду, продолжить формирование представлений о связи природы и духовности мира человека, учить находить и воспринимать прекрасное в природе и трудовой деятельности, готовить к сознательному выбору профессии.

Оборудование урока:

таблица «Деформация. Сила упругости», модели для наблюдения различных видов деформации; шарик, подвешенный на нити, пружина, пластилин, (на каждый стол); лабораторный динамометр, грузы по 100г. (на каждый стол), мягкая игрушка, поролоновая губка (на каждый стол), резиновый шнур(на каждый стол), компьютер, мультимедийный проектор.

Демонстрации:

1. Виды деформаций.

2. Зависимость илы упругости от деформации.

3. Деформация листа бумаги под действием груза.

Ход урока.

1. Оргмомент.

2. Проверка домашнего задания.

а) физический диктант

1. Причиной изменения скорости является…

2.Сила характеризует…

3.Что можно сказать о скорости тела, на который не действует

никакая сила?

4.Как называется единица силы?

5.Что является причиной падения тел на землю.

6. Какую силу называют силой тяжести?

7.В каком случае падение тел называется свободным?

8.Чему равно ускорение свободного падения вблизи поверхности земли?

9.По какой формуле находится сила тяжести?

10. Что произойдёт с силой тяжести при увеличении массы тела в 2 раза.

б) фронтальный опрос:

1). Что называют силой тяжести ? Приведите примеры.

2). Как направлена сила тяжести?

3). Что называется равнодействующей сил?

4). Приведите примеры.

5). Как находится равнодействующая двух сил, направленных вдоль одной прямой?

6). Как находится равнодействующая двух сил, направленных в разные стороны? Куда она будет направлена?

7).Как будет двигаться тело, если к нему приложены две равные силы, которые направлены вдоль одной прямой, но в противоположные стороны?

2). Решение задачи № 46 учебника (Работа по методу малых

групп).

Решение.

СИ. 50 г= 0,05кг

F = mg

F= 0,05 кг 10 Н/кг = 0.5 Н

Ответ: F=0.5Н.

3. Введение нового материала.

Учитель: действие силы тяжести не всегда приводит к падению.

Проблемный вопрос:

Почему зимой снег лежит на крыше? Почему брусок лежит на столе? Почему шарик висит на нити?

Значит на тела действует ещё какая то сила, которая равна силе тяжести, но направленная противоположно ей.

Вопрос: как вы думаете, что это за сила?

Демонстрация: два бруска лежат на расстоянии на столе, положить сверху плотный лист бумаги, поставить на лист мягкую игрушку.

лист бумаги прогнётся.

Вопрос: почему это произошло?

Сила тяжести уравновесилась другой силой, которая называется силой упругости.

Сила упругости возникает пи деформации.

Деформация- это изменение формы и размеров тела.

Эксперимент: возьмите пластилиновый шарик, измените его форму.

Вопрос: что стало причиной изменения его формы?

Вывод: в результате действия силы возникает деформация.

Деформации бывают разных видов.

Эксперимент: ( работа в парах)

Один берёт поролоновую губку, другой – резиновый

шнур. Сожмите губку, растяните шнур.

Вопрос: наблюдали вы здесь деформации?

Демонстрация на модели деформаций растяжения и сжатия.

Сжатие возникает при уменьшении расстояний между частицами, из которых состоит тело, при этом увеличивается площадь поперечного сечения тела. В природе испытывают столбы, колонны, стены и фундаменты зданий.

Растяжение возникает при увеличении расстояний между частицами, из которых состоит тело, при этом уменьшается площадь поперечного сечения тела. В природе испытывают тросы, канаты, цепи в подъёмных устройствах, стяжки между вагонами.

Экперимент: прижните ладонь ребром к груди, прогните пальцы

вверх,

Вопрос: наблюдаем здесь деформацию?

Сложный вид деформации: верхний слой кожи руки испытывает деформацию сжатия, а нижний деформацию растяжения,

Такой вид деформации называется изгиб, в природе – нагруженная балка, мосты, полы, потолки зданий.

Демонстрации на модели деформаций изгиба,

сдвига ( все балки в местах опор, заклёпки, болты, скрепляющие детали, лестница);

(частный вид: срез – ножницы, долота, зубила, зубья пилы):

Кручение – при завертывании болтов, при закручивании шурупов,

при вращении валов машин, при выкручивании белья при стирки.

Наше тело – дом для души. Это своеобразная конструкция природы.

Вопрос: как вы думаете, на примере нашего тела мы можем наблюдать деформации?

Сжатие - когда поднимают груз, переносят его на плече.

Растяжение – когда висим на перекладине, при серьёзных переломах _ растяжки частей тела.

Изгиб – при вдохе и выдохе, грудная клетка деформируется.

Кручение – крутим головой в разные стороны, кутим пальцы в суставах.

Вопрос: А какая самая очаровательная деформация на лице человека?

Улыбка.

Рассмотрим следующее: тело лежит на столе или подвешено на нити.

Изобразим это на чертеже. ( делаем чертёж).

В этом случае силу упругости называют силой реакции опоры или подвеса.

А теперь выясним: зависит ли деформация растяжения от массы тела

Эксперимент: к пружине динамометра подвесьте один груз массой

100г, обратите внимание на растяжение пружины. А

теперь подвесьте два груза. Сделайте вывод.

Вывод: чем больше масса, тем больше растяжение.

В 1660 г. английский физик Гук установил закон, который называется законом Гука:

Сила упругости, возникающая при растяжении ли сжатии тела , пропорциональна его удлинению.

Математическая запись закона Гука:

F = kx,

где x-смещение тела,

k- коэффициент пропорциональности, его называют коэффициентом жесткости, в системе СИ измеряется в 1 Н/м.

Деформации бывают пластические и упругие.

Эксперимент:

1) Пластилин сожмите и отпустите.

Вопрос: примет он свою первоначальную

форму?

2). Сожмите поролоновую губку или растяните резиновый шнур, отпустите.

(В это время учитель сжимает и отпускает резиновую детскую игрушку).

Деформация – которая после прекращения действия внешних сил исчезает, называется упругой. (резиновый шнур, пружина, поролоновая губка).

В школе на входной двери –пружина.

Деформация, которая после прекращения действия внешних сил не исчезает, называется пластической ( воск, глина, замазка для окон, пластилин, обработка металлов).

Гук рассматривал упругие деформации, для пластических деформаций он не выполняется.

Упругие деформации нашли широкое применение: это спортивные луки, батуты, различные пружины.

Вопрос: как вы думаете, те знания, которые мы получили на сегодняшнем уроке, необходимы для какай то профессии?

Для архитектора, строителя.

4.закрепление изученного материала.

Ответим на вопросы:

1).Что такое деформация?

2). Когда это явление происходит?

3). Какие бывают деформации?

4).Какой физической величиной характеризуют деформацию?

5).О чём говорит закон Гука?

5.Итог урока (учитель подводит итог урока и комментирует оценки).

6. Домашнее задание: параграф 14, №47, группам работать над проектом по теме «Силы в природе».

Решение задачи № 50 учебника.

F = mg

kx = mg

m = kx / g

m=( 120 Н/м 0.02 м) : 10 Н/кг = 0,24 кг =240г

Ответ: m =0,24 кг

Литература:

Учебник «Физика» 7 кл. С.В.Громов, Н.А. Родина.

Поурочные разработки по физике 7 кл. В.А.Волков, С.Е.Полянский.

Учебник «Физика» 10 кл. Г.Я.Мякишев, Б.Б, Буховцев.

Журнал «Физика в школе» № 3, 2000г, стр.30-34.