План-конспект урока физики "Сила Упругости. Закон Гука"

Тема урока: «Сила упругости. Закон Гука»

Цели урока:

Образовательная:

• ввести понятие силы упругости;

• сформировать понятие деформации и ее видов;

• ввести формулу закона Гука.

Развивающая:

• систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии «сила» и «сила тяжести»;

• формировать умения объяснять происходящие явления в быту, природе и технике.

Воспитательная:

• умение работать в группе;

• развивать правильную речь, используя физические термины.

Оборудование: презентация, раздаточный материал.

Ход урока:

I. Организационный момент. (2 мин)

Здравствуйте ребята! Садитесь. На прошлом уроке вы познакомились с новой физической величиной – силой. Давайте проверим, как вы усвоили этот материал.

II. Актуализация знаний. (3 мин)

Собери логическую цепочку

Ответ: 314, 162, 643, 235, 451, 526

III. Подведение к новой теме. (2 мин)

Перед вами 5 карточек, попробуйте с помощью них определить тему и цель урока.

IV. Изложение нового материала. (5 мин)

Тема нашего урока: “Сила упругости. Закон Гука”. Откройте свои рабочие тетради, запишите на полях число, и тему урока.

Ребята, у вас на партах для каждого лежат карточки «Силы в природе». В течение урока предлагаю вам заполнить таблицу по образцу второго столбика «Сила тяжести». Третий столбик «Сила упругости» заполним в течение урока.

Вам уже известно, что на все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести. В результате действия силы тяжести на Землю падает подброшенный камень, выпущенная из лука стрела, снежинки.

Вопрос: Почему же покоятся тела, подвешенные на нити или лежащие на опоре?

Ответ: По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что это за сила и как она возникает.

Проведем опыты.

• ПОДВЕС. (Пружинка, груз, штатив)

На упругий подвес поместим груз. Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз, и подвес деформируется – его длина увеличивается. При этом возникнет сила, с которой подвес действует на тело. Когда эта сила уравновесит силу тяжести, тело остановится. Из этого опыта можно сделать вывод, что на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновешивает силу тяжести.

• ОПОРА. (Линейка, груз, две книжки)

Аналогичные явления происходят с любым телом, которое мы положили на опору. Для этого вы на своих рабочих местах проведете следующий опыт: Возьмите свои книги по физике и положите на расстоянии 10 см друг от друга. Сверху на учебники положите линейку (желательно пластмассовую.) И на верх линейки груз. Что вы видите?

В обоих случаях действует одна сила, которая стремится вернуть тело (резинка и линейка) в исходное положение. Эту силу называют силой упругости.

Ребята, запишите, пожалуйста, в тетрадях определение силы упругости: Сила, возникающая в теле в результате его деформации, и стремящаяся вернуть тело в исходное положение называется силой упругости.

- обозначение силы упругости.

= 1 Н (ньютон) - единица измерения.

Ребята, давайте заполним таблицу

А теперь давайте сформулируем, что называется деформацией тела. Ученики высказывают свои предположения, а затем записывают определение в тетрадях.

Деформация- изменение формы и размеров тела.

Посмотрите, пожалуйста, какие виды деформации могут возникнуть в теле в зависимости от приложенной к нему силы.

Деформация растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения. Запишем в тетрадь виды деформации.

Д ЕФОРМАЦИЯ

Растяжения Сжатия Сдвига Изгиба Кручения

Опыт:

Учитель предлагает учащимся познакомиться с набором пластилин и резинка. В качестве задания учащиеся сгибают, растягивают, крутят, сжимают выданные материалы в различных направлениях. В результате опытов ученики убеждаются в том, что деформации можно разделить на упругие и пластические:

• Деформация, при которой тело восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется упругой.

Упругие деформации нашли широкое применение. Это- спортивные луки, батуты, различные пружины.

• Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.

Пластические деформации нашли широкое применение при лепке из пластилина и глины, а также при обработке металлов, в пластической хирургии.

Физкультминутка.

Учитель. На примере нашего тела мы можем также 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, крутим пальцы в суставах.

Обучающимся предлагается встать со своих мест, и, закрепляя виды деформаций, показать с помощью своего тела все 5 видов деформаций.

А какая самая очаровательная деформация на лице человека? -Улыбка.

Опыт 1. (Пружинка , динамометр, груз, линейка)

Возьмем пружинку за один конец. Пусть первоначальная длина пружинки была равна L₁. Если к свободному концу подвесить гирьку, то пружинка удлиниться. Его длина станет равной L₂ . Удлинение можно определить так:ΔL= L₂-L₁.

Если менять гирьки, то будет меняться и длина пружинки, а значит, его удлинение (деформация).

Из опытов можно сделать вывод: Модуль силы упругости при растяжении или сжатии тела прямо пропорционален изменению длины тела.

Опыт 2. (Набор проволочек: алюминевая, стальная и т д)

Для того чтобы понять от чего зависит коэффициент жесткости возьмите пожалуйста второй набор. Предлагаю самостоятельно сделать вывод от чего зависит коэффициент жесткости.

В ходе проведенного исследования ученики делают вывод, что коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала из которого тело изготовлено ( т.е. от длины образца, его площади поперечного сечения, а также от материала образца.). В этом и заключается закон Гука. Записывается закон Гука следующим образом: F=kΔl,

где Δl – удлинение тела (изменение его длины), k – коэффициент пропорциональности, который называют жесткостью.

Заполним таблицу:

IV. Закрепление нового материала.(5 мин)

№1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие пластическими(неупругими):

Пластилин, резинка, воск, каучук, клей, свинец.

№2.

Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.

№3.

Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.

V. Подведение итогов урока. (2 мин)

VI. Домашнее задание. (1 мин)

№1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие пластическими(неупругими):

Пластилин, резинка, воск, каучук, клей, свинец.

№2.

Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.

№3.

Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.

№1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие пластическими(неупругими):

Пластилин, резинка, воск, каучук, клей, свинец.

№2.

Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.

№3.

Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.

№1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие пластическими(неупругими):

Пластилин, резинка, воск, каучук, клей, свинец.

№2.

Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.

№3.

Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.

№1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие пластическими(неупругими):

Пластилин, резинка, воск, каучук, клей, свинец.

№2.

Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.

№3.

Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.

5