Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука»




НазваниеУрок на тему: «Сила упругости. Закон Гука»
Дата публикации17.10.2016
Размер9.76 Kb.
ТипУрок
Открытый урок на тему:

«Сила упругости. Закон Гука»



подготовила:

учитель физики ГОУ СОШ с углубленным изучением предметов области знаний «Искусство» №214 г. Москвы

Блинова О.А.
руководитель:

методист по физике окружного учебно-методического центра Шевякова К.В.


2005

Сила упругости. Закон Гука

Место урока: урок №1 в теме «Силы в природе и движения тел», глава 5.

Тип урока: урок сообщения новых знаний и первичного закрепления.

Учебник: Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика 9. М.: «Просвещение», 2000.

Цели и задачи урока:

Образовательные:

  • актуализировать имеющиеся у учащихся знания о строении вещества, на основе которых, познакомить с принципом плотной упаковки атомов твёрдого тела;

  • сформировать у учащихся устойчивые представления о природе возникновения силы упругости, силах межатомного взаимодействия;

  • ввести понятия деформации, видов деформации, удлинения, жёсткости;

  • познакомить с формулировкой и алгебраической записью закона Гука, а так же с видами движения тела под действием силы упругости;

  • выработать умение записывать, анализировать закон Гука и другие закономерности, производить алгебраические преобразования величин и единиц измерения; по - возможности, самостоятельно определять порядок действий, составлять план практической деятельности, выполнять его;

  • сформировать навыки измерения физических величин (k) косвенным методом на основе прямых измерений нескольких величин (Fупр и X).

Воспитательные:

      • показать взаимосвязь процессов макро- и микромира;

      • продолжить формирование единой естественно – научной картины мира на основе объяснения законами физики процессов и явлений окружающей нас действительности, целостной системы знаний по теме «силы в природе»,

Развивающие:

      • развивать логическое мышление, умение планировать свою работу обобщать и делать выводы, используя новую информацию и имеющийся жизненный опыт, а так же умение рефлексировать;

      • развивать навыки практической работы;

      • развивать способности к диалогу и сотрудничеству в мини группах.


Оборудование:

компьютер,

мультимедиапроектор,

информационные материалы на электронных носителях или таблицы на бумаге,

динамометр,

резиновый шнур, пластилин, пенопласт,

наборы грузов (весом по 0,5Н),

пружины различной жёсткости (комплекты из 2 одинаковых пружин на каждый стол),

штативы на каждый стол,

прибор для демонстрации различных видов деформаций (модель твёрдого тела),

прибор для демонстрации колебаний на воздушной подушке,

LEGO – автомобиль с накопителем на резиновой тяге,

тело на нити,

пружина с остаточной деформацией,

Ход урока:



этапа

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Время

1

2

3

4

5

6

7

8
^

Организация начала занятия


Задачи: 1. знакомство с классом;

2.создание доброжелательной рабочей атмосферы урока;

3.подготовка учащихся к работе.

Подготовка к основному этапу занятия.

Задачи: обеспечение мотивации и принятия учащимися цели учебно-познавательной деятельности, актуализация опорных знаний.

учитель озвучивает и записывает тему урока на доске:

«Сила упругости. Закон Гука».

Знакомы ли вы с понятием силы? Как давно? Ещё много раз вы будете его слышать, употреблять и не только на уроке, но и в жизни. Дальнейшее изучение физики без понятия «сила» невозможно!

Сегодня мы выясним, как много различных сил в окружающем нас мире, и подробно остановимся на законах и природе силы упругости.

Когда она возникает?

Какое значение она имеет для человека?

Как можно её измерить и вычислить?

Часто ли мы встречаемся в жизни с проявлениями силы упругости?
Вы поймёте, что наблюдали неоднократно действие этой силы, пользовались приборами, устройство которых основано на действии силы упругости.

Вспомним:

? Что называется силой?


? От чего зависит результат действия силы на тело?

? Каким прибором можно измерить силу?
^ Название прибора в переводе с греческого означает: dynamis – сила,

metreo- измерять.

? Много ли различных сил существует в природе? Приведите примеры сил.

На самом деле в природе не так много различных сил.

И когда мы рассматриваем механическое движение тел, то имеем дело всего с тремя видами сил.

Запишем их названия.

Слайд №1


Механические силы.

- сила тяготения;

- сила трения;

- сила упругости.



^ Усвоение новых знаний и способов действий.

Задачи: обеспечение восприятия осмысления и первичного запоминания знаний и способов действий.
Подействуем на тело (пружину) с некоторой силой.

? Что произошло с пружиной?

Приложенную внешнюю силу компенсирует сила со стороны пружины. Она восстановит исходное состояние тела, если убрать внешнюю силу.

Сила, действующая на тело, не только вызывает его ускоренное движение, но и может быть причиной деформации тела.

? Что заставляет выпрямляться сетку батута?

На доске слайд №2

Что заставляет выпрямляться сетку батута?
^ СИЛА УПРУГОСТИ

рисунок

? Что такое «деформация»?

Внимательно вслушайтесь в это слово.

? Могут ли при этом измениться размеры тела?

(можно привести примеры с деформацией кусочка пенопласта, пластилина, резинки, пружины)

Запишем определение деформации.

Слайд №3


Деформация

- изменение формы или размеров тела (или части тела) под действием внешних сил, вызывающих изменение относительного расположения частиц тела.

Виды деформаций

- упругие (исчезают после прекращения действия внешних сил);

- пластичные (остаются после прекращения действия внешних сил).


? Какие примеры упругих деформаций вы можете привести?
? ….. пластичных деформаций?
Правильно.

Но надо помнить, что при увеличении нагрузки упругая деформация становится пластичной, а дальнейшее увеличение нагрузки может привести к разрушению образца.

(показать деформированную пружину с остаточной пластической деформацией).

Поэтому нельзя допускать превышения нагрузки, соответствующей пределу упругой деформации.

Упругие деформации возникают только при малых деформациях.

Запишите в тетради виды деформации.

Упругие деформации можно разделить на несколько типов:
На доске слайд №4


Типы деформаций:

-растяжение; рисунок

-сжатие; рисунок



Запишите названия основных типов деформации и изобразите схематично рисунок.

Если убрать силу, вызывающую небольшую упругую деформацию, тело восстановит своё первоначальное состояние.

? Какие еще бывают деформации?

На доске слайд №5

На доске слайд №6

-изгиб рисунок

рисунок


-сдвиг; рисунок
-кручение. рисунок



Запишите названия этих типов деформаций.

При наличии деформации возникают силы упругости.

? Где ВЫ встречали силы упругости?
На доске слайд №7

Разновидностями сил упругости являются:

- сила натяжения;

направлена вдоль нити.

- сила реакции опоры (со стороны опоры на тело);

- сила нормального давления (со стороны тела на опору);

направлены перпендикулярно поверхности
( рис.89,90 учебника )


Почему возникает сила упругости?
? Вспомним строение твердого тела.

На доске слайд №8
Причины возникновения силы упругости


^ Модель строения твердого тела



Запишите вывод о природе сил упругости.


Впервые в истории физики установил связь силы упругости и деформации Роберт Гук.

Запишите в тетрадь фамилию и дату рождения великого английского физика.
На доске слайд №9

Роберт Гук

портрет



Слайд №9 проявляется медленно в то время, когда читается стих:

Запишем закон Гука.

(стр.75 учебника)

О законе Гука

Для каждой ситуации

В упругой деформации

Закон везде один:

Все силы, как и водится,

В пропорции находятся

К увеличенью длин.

А если при решении

У длин есть уменьшение

Закон и тут закон:

Пропорции упрямые

Прямые (те же самые)

Но знак у сил сменён.

Ну что это за мука:

Закон запомнить Гука!

Но мы пойдём на риск:

Напишем слева силу,

А справа, чтобы было

Знак «минус», «k» и «x».
^ На доске слайд №10

Закон Гука

закон схема
формула



Коэффициент пропорциональности k в законе Гука называется жёсткостью тела.

k= (F упр.)x ; [k]=1 Н

x м

На доске слайд №11

^

Движение тела под действием силы упругости.



текст схема


Можно продемонстрировать модель колебаний тела на воздушной подушке; движение тела по окружности.

Деформированное тело обладает запасом потенциальной энергии и может совершить работу.

Мы можем это можно проверить.

^ Продемонстрировать движение LEGO-автомобиля с накопителем на резиновой ленте.

? Какие превращения энергии произошли?


Первичная проверка понимания.

Задачи: установление правильности осознанности усвоения нового учебного материала:

^ Выявление пробелов и их коррекция.
? Какое явление описывает С. Михалков в своём стихотворении «Азбука»?

«Азбука» стих С.Михалкова.

Что случилось? Что случилось?

С печки азбука свалилась.

Больно вывихнула ножку

Прописная буква М,

Г ударилась немножко,

Ж рассыпалось совсем!



Ф, бедняжку, так раздуло –

Не прочесть её никак!

Букву Р перевернуло –

Превратило в мягкий знак!



^ ФИЗКУЛЬТУРНАЯ ПАУЗА.


На доске слайд №12

? При каких условиях возникает деформация тела?

? Что является следствием деформации?




Если возникнут трудности в формулировке ответов на последние 2 вопроса, то читать учебник стр.75 (п. «Как возникают деформации?») 1 абзац.

? В чём состоит закон Гука?

(Можно прочитать текст ещё раз!)

? Какова природа силы упругости?

? Как можно из закона Гука вычислить удлинение тела?

? Что такое жёсткость тела?
? Что такое реакция опоры?



^ Закрепление знаний и способов действий.

Задачи: обеспечение усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в нужной ситуации.
? От чего же зависит жёсткость тела?

Показать деформацию резинового шнура и стальной пружины под действием равных сил.

Существуют тела с различной жесткостью: меньше – у резины, больше у металлов и т. д.

? Какое вещество имеет большую жесткость?

Как ни удивительно, но кость по своей прочности уступает только твёрдым сортам стали, и оказывается гораздо прочнее, тел из гранита и бетона, ставших образцами прочности!
Узнаем жесткость пружины.

? Что для этого необходимо сделать?
^ ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
На доске слайд №13

Определим жесткость пружины


?Какие значения получены?

Обсуждение результатов.

Заметьте удлинение одной пружины и сравните его с удлинением двух пружин, соединенных последовательно при действии той же силы.

Помочь тем, у кого возникнут трудности.
Проделайте то же самое, соединив пружины параллельно.

? В каком случае удлинение больше удлинения одной пружины? Когда меньше? Силы были равны.

Сравните жёсткости полученных систем (качественно)

? Что можно сказать о жёсткости?


Но материал пружин во всех 3 случаях одинаков!

…..?!

?Чем различаются тела в опытах? От чего же ещё зависит жёсткость?


Увеличение жесткости за счет изменения формы использовали жители севера при возведении куполообразной формы жилищ, так называемых «игло» высотой 2-3 метра.

А так же жесткость увеличивается при применении уголковых конструкций вместо плоских.



^ Обобщение и систематизация знаний.

Задачи: формирование целостной системы ведущих знаний по теме «сила упругости»

? Как часто вы встречались в жизни с силой упругости? Приведите несколько примеров ситуаций, когда действует сила упругости.

? Какие приборы вы использовали, в основу устройства которых положен закон Гука?
? Что было бы, если бы исчезла сила упругости (в какой-то отдельной ситуации)?

Приведите пример.

? Как будет двигаться тело под действием силы упругости?

^ Подведение итогов урока. Рефлексия.

Задача: мобилизация учащихся на рефлексию свого поведения, усвоение принципов сотрудничества и саморегуляции. Наметит перспективу следующей работы.
? Что нового вы узнали на уроке?


? Что было наиболее интересным?

? Какой материал или действие вызвало особые затруднения?

На следующем уроке по данной теме мы измерим коэффициент жёсткости пружины лабораторного динамометра.

^ Информация о домашнем задании.

Задача: обеспечение понимания цели, содержания и способов выполнения домашнего задания.

Запишите задание на дом:

Учебник: стр.73-78,?? к параграфам, а так же (проект) придумать как можно больше способов увеличения жёсткости конструкции, не изменяя материала и не используя дополнительных устройств.

Как из обычного листа бумаги изготовить как можно более высокую конструкцию, способную удерживать учебник физики?

Идеи проектов обязательно обсудим на следующем уроке по данной теме.



^ Знакомятся с учителем,

приветствуют его,

занимают рабочие места.
Учащиеся записывают тему урока в тетрадях:

Сила упругости. Закон Гука.

*Действие одного тела на другое, являющееся причиной ускорения или деформации тела называется силой.

*Результат действия силы на тело зависит от её модуля, направления, точки приложения.

*Измеряют силу динамометром.


**сила трения; сила тяжести;

сила упругости; электрическая сила;

магнитная; сила ветра и воды;

сила землетрясений;

сила света и др.

^ Записывают в тетрадь:

Механические силы:

- сила тяготения;

- сила трения;

- сила упругости.


* Пружина растянулась.

*Сила упругости сетки, возникающая при деформации.


*Изменение формы тела.

*Да. Могут изменяться и размеры тела.

^ Учащиеся записывают:

Деформация- изменение формы или размеров тела (или части тела) под действием внешних сил, вызывающих изменение относительного расположения частиц тела.
*Деформация пружины, резины, лески и др.
*Деформация пластилина, оконной замазки и др.

Учащиеся записывают:
Виды деформаций:

- упругие (при малых деформациях);

- пластичные.


^ Учащиеся записывают:

Типы деформаций:

-растяжение;

-сжатие; (рисунок со слайда №3 или со стр.74 учебника рис.86).

-изгиб;

-сдвиг;

-кручение.
**Силы упругости возникают при деформации сидений, тросов, если есть действие внешней силы, и др.

* *Состоит из атомов или молекул.

*Молекулы колеблются около положений равновесия.

*Молекулы взаимодействуют между собой с силами притяжения и отталкивания.

* Твердое тело имеет кристаллическую решетку.


^ Учащиеся записывают:

Сила упругости имеет электромагнитную природу.


Учащиеся записывают:

Роберт Гук (18июля1635г.)

английский физик,

автор закона.

Учащиеся записывают:
(F упр.)x = - kХ

сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна его удлинению и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела при деформации.



Удлинение X=/ ℓ-ℓо/ , [X]=1 м;

k – жёсткость тела;

k= - (F упр.)х

X
[k]=1 Н

м

*Потенциальная энергия деформированной резины превратилась в кинетическую энергию автомобиля.


*Явление деформации букв.

*Деформация возникает при движении одних частиц тела относительно других.
*Следствием деформации является возникновение силы упругости, которая стремится восстановить исходное состояние.

*Закон Гука:

Сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела.
*Сила упругости имеет электромагнитную природу.


*Удлинение тела равно отношению силы упругости к жесткости тела.
*Жёсткость тела – это коэффициент пропорциональности между Fупр. и удлинением тела при деформации.

*Это сила упругости, действующая на тело со стороны опоры ли подвеса.


*Жёсткость зависит от материала, из которого изготовлено тело.

* Бетон, гранит, сталь.

*измерить удлинение Х;

*вычислить жесткость как отношение силы упругости к удлинению:

k = (F упр.)x ;

x

Учащиеся называют результаты.

* Удлинение двух последовательно соединенных пружин больше, а параллельно соединенных – меньше, чем удлинение одной пружины.

*Жесткость различна:

В 1 случае жесткость больше, чем у одного кольца

Во 2 случае – меньше.
*Различаются формой тела.

*Жесткость зависит от формы и размеров тела.

^ Учащиеся приводят примеры.

*Динамометр, весы, часы, барометр,

силомер, амперметр, вольтметр.
**Все деформации были бы только пластическими, деформированные суставы, мышцы и кости не восстанавливали бы свою форму и др.

*Тело будет двигаться по окружности, или будет совершать колебательное движение.
*Понятие деформации, природу силы упругости, закон Гука, понятие жёсткости и удлинения.

*Жёсткость кости так велика!

Измерение жёсткости.

Важность силы упругости в жизни.

*Измерение удлинения

Понятие жёсткости

Совместная работа

Кратко записывают суть проекта и задание по учебнику.

Д/з. стр.73-78; ? ?

Из листа бумаги сделать конструкцию (как можно выше) достаточной жёсткости, что бы удержать учебник (несколько способов)

1

2-5

12-

15



Литература.

1.Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика 9.- М.: Просвещение. 2000.

2.Зинковский В. И., Демидова М.Ю. Методический справочник учителя физики. – М.: УМЛ физики МИПКРО, 2000.

3.Семке А. И. Уроки физики в 9 классе. – Ярославль.: Академия развития., 2004.

4.Рассказова Г. А. Основы механики 9 класс (в таблицах).- М.: Издат-школа., 1996.

5.Рассказова Г. А. Физика 10 класс (в таблицах). – М.: 2000.

6.Физика 10 под ред. Пинского А.А., Кабардина. – М.: Просвещение. 2005.

7. Анциферов Л.И. Физика 10. –М.: Мнемозина.: 2002.

8. Энциклопедия для детей «Аванта +», т.16, Физика, ч.1 . –М.: издат. центр «Аванта +». 2000.

9. Гальперштейн Л. Забавная физика. – М.: Детская литература.1994.




Похожие:

Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconРазработка урока физики в 7 классе по теме «Сила упругости. Закон Гука»
Продолжить работу над развитием интеллектуальных умений и навыков: выделение главного, анализ, умение делать выводы
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconЗакон Гука для упругих деформаций. Тип урока
Цель урока: дать понятие деформации, сформулировать и проверить опытным путем закон Гука для упругих деформаций
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» icon7. закон Гука

Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconУрок педагогическая мастерская «Великая сила слова»
Урок педагогическая мастерская «Великая сила слова» – урок необычный. Этот урок выполняет не только образовательные и развивающие...
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconВопросы ко второй аттестации по по см в гр. Пэ-3
Модуль упругости при сдвиге (модуль упругости второго рода) и его связь с модулем Юнга
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconОбобщение темы: «Сила тока. Напряжение. Сопротивление». Урок физики...
Слайд 2 (Цель) в течение урока мы с вами закрепим основные понятия постоянного тока: сила тока напряжение сопротивление, решим задачи...
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconТема: «Сила как мера взаимодействия тел»
Академические: учащиеся должны знать и уметь применять зависимости силы тяжести от массы тела, силы упругости от деформации; уметь...
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconРегламентированной дискуссии по курсу истории и обществознания на...
Интегрированный урок с применением икт и элементами регламентированной дискуссии по курсу
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconУроке в историко-художественном музее. Урок на тему «Древние пруссы. Кто они?»
Урок на тему «Древние пруссы. Кто они?» проходил в форме интерактивного занятия в учебном классе
Урок на тему: «Сила упругости. Закон Гука» iconУрок литературы в 9 классе на тему: «Я вам жизнь завещаю»
...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
dopoln.ru
Главная страница