Урок «Сила упругости», 7 класс

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
«Сила упругости. Закон Гука».

Цель урока: выяснить природу силы упругости; сформулировать закон Гука.

Задачи:

- обучающие:

ввести понятие силы упругости;

сформировать понятие деформации и ее видов;

ввести формулу закона Гука.

-развивающие:

систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии “сила” и “сила

тяжести”;

формировать умения объяснять происходящие явления в быту, природе и

технике.

-Воспитательные:

умение работать в группе;

развивать правильную речь, используя физические термины.

Тип урока урок сообщения новых знаний и первичного закрепления.

Формы работы учащихся фронтальная, индивидуальная, групповая.

Необходимое техническое оборудование компьютер и проекционное оборудование, устройство для воспроизведения звука (колонки), приборы, необходимые для проведения эксперимента.

Структура и ход урока

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

КОНСПЕКТ УРОКА
 

Сила упругости. Закон Гука.

Ход урока: Радость видеть и понимать – есть самый прекрасный дар природы.

А. Эйнштейн

I. Актуализация знаний: На предыдущих уроках мы с вами начали знакомиться с силами.

1.Что понимают под термином сила?

2.Что происходит с телом, если на него действует сила?

3.От чего зависит результат действия силы?

4.Какая сила действует на все тела, находящиеся на Земле?

Как графически ее изобразить?

II. Создание проблемной ситуации:

-Почему снежинки падают на землю?

-Почему снег, лежащий на крышах домов, не падает на землю?

(действует сила, которая не дает упасть)

-Обратите внимание на эти две установки.

Шарик, подвешенный на нити, и брусок лежащий на опоре.

- Ответьте на вопрос - "На данные тела действует сила тяжести?". Тогда почему же тела не падают?

Выдвигают гипотезы.

На тела действует другая сила. Вероятно, направленная противоположно силе тяжести. И они уравновешивают друг друга.

-Это и есть сила к изучению которой мы сегодня и приступаем. Это сила упругости

-Запишите тему урока: СИЛА УПРУГОСТИ.

-Какая учебная проблема возникла перед нами

Мы должны выяснить: а) что это за сила; б) из-за чего возникает; в) к какой точке приложена; г) куда она направлена; д.) от чего зависит; е) чему равен модуль?

III. Изучение нового материала:

Сила упругости обозначается – Fупр

Демонстрация:

-положите металлическую (или пластмассовую) линейку на опоры, поставьте на нее груз.

-подвесьте груз к пружине, резинке.

-ответьте на вопросы:

Что пронаблюдали?

Почему прогнулась (деформировалась) линейка, если положить на нее груз?

А почему через некоторое время линейка прекращает прогибаться?

Что произойдет, если снять груз?

Почему?

К чему приложена возникающая сила?

На рисунках укажите направление силы тяжести, действующей на тела (брусок на столе, шарик на подвесе)

А теперь укажите, куда направлена сила упругости.

-Выясним, в чем же причина возникновения силы упругости:

(Сила упругости возникает, потому что тела могут изменять свою форму и размеры.)

-Вы совершенно правы, сила упругости возникает в результате деформации тела.

-Что называется деформацией

-Как вы думаете, что произойдет с телами после прекращения действия на них внешних сил?

(Тела останутся в том же состоянии, что и при действии сил (деформация сохранится));

(Тела вернутся к первоначальному состоянию (деформация исчезнет));

(Некоторые тела сохранят деформацию, после прекращения действия сил, а некоторые вернуться к первоначальному состоянию).

-Давайте проверим ваши гипотезы

-У вас на столе лежат различные резиновые и пластилиновые предметы. Что произойдет с ними, если вы их сожмете, растяните, надавите на них?

-Что у них изменилось?

-А если прекратить воздействовать на резиновые и пластилиновые предметы, что произошло?

Демонстрация: на приборе для демонстрации видов деформации.

Физкультминутка:

-Встали,

- Потянулись (деформация растяжения/сжатия).

- Наклоны вправо, влево, вперед, назад (деформация изгиба).

- Повороты головы, кистей рук, плеч, туловища (деформация кручения).

- Давайте выясним причину возникновения сил упругости:

- Что вы знаете о строении твердых тел, например линейки

-Попытайтесь, используя эти знания объяснить причину появления силы упругости с научной точки зрения.

Причиной возникновения сил упругости является взаимодействие молекул тела.

-На малых расстояниях молекулы отталкиваются, а на больших – притягиваются. В недеформированном теле молекулы находятся как раз на таком расстоянии, при котором силы притяжения, либо силы отталкивания уравновешиваются. Когда мы растягиваем или сжимаем тело, расстояния между молекулами изменяются, поэтому начинают преобладать либо силы притяжения, либо силы отталкивания. В результате и возникает сила упругости, которая всегда направлена так, чтобы уменьшить величину деформации тела.

- Итак, дадим определение силы упругости, используя наши знания о ней.

-Запишем определение силы упругости:

Сила, возникающая в результате деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости. (см. стр.59)

-Как сила упругости зависит от величины деформации, и зависит ли от нее? Высказывают и обосновывают свои гипотезы.

Сила упругости увеличивается с увеличением деформации;

Сила упругости уменьшается при увеличении величины деформации.

Сила упругости не зависит от деформации.

-Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации.

-Я предлагаю вам разработать и провести эксперимент, для определения данной зависимости выбирая соответствующие приборы и оборудование.

Проводится эксперимент.

Вывод 1: сила тем больше, чем больше удлиняется пружина

Сила упругости, возникающая при упругой деформации тела, прямо пропорциональна величине деформации Δl и направлена в сторону противоположную перемещению частиц тела при деформации. (См. стр.60)

Fупр = k ∙ Δl

В законе Гука:

(Δl = l-l0)– удлинение [м], k – коэффициент жесткости [H/м]

жесткость деформируемого тела зависит от материала, размеров и формы.

Закон Гука выполняется только при упругих деформациях.

Решение задачи

Определите силу упругости, возникающую в пружине жесткостью 40кН/м. при растяжении на 8 мм?( 320 Н)

Закрепление:

Какие виды деформаций мы изучили?

Перечислить особенности действия силы упругости:

1. когда возникает? (возникает при упругих деформациях)

   как направлена сила? (направлена противоположно направлению смещения)

   к чему приложена сила? (к деформируемому телу)

   при каких деформациях выполняется закон Гука? (при упругих деформациях).

Тест

Д/з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение к уроку

«Сила упругости. Закон Гука».

КАРТОЧКА 1

1.Положите лист картона на две книги (см. рис.)

2.На середину листа картона положите грузик. Обратите

Внимание на изменение формы картона.

3.Ответьте не вопросы:

А) Что произошло с опорой (картоном)?

Б) Какая сила возникла в картоне?

В) Объясните причину возникновения силы упругости картона на основе строения

Вещества.

Г) К какому телу приложена сила упругости картона?

Д) Как направлена сила упругости?

Е) Что можно сказать о величине силы упругости и силе тяжести, действующих на тело.

 

КАРТОЧКА 2

Оборудование: штатив, полоска резинки, набор грузов.

 

1.На полоске резинки стоят две метки на расстоянии 10 см.

2.Подвесьте к резинке один грузик и измерьте удлинение.

3. Повторите опыт с двумя грузами.

4. Повторите опыт с тремя грузами.

5. Результаты занесите в таблицу.

 

 

6. Построить график зависимости силы упругости от удлинения

7. Ответьте на вопрос:

Как зависит сила упругости от удлинения.

ТЕСТ

ВАРИАНТ 1

1.Сила – причина….

А) движения тела.

Б) изменения скорости движения тела.

В) постоянной скорости движения тела.

Г) изменения скорости движения тела или деформации тела.

2. Какая сила вызывает движение капель к Земле?

А) вес капель Б) сила тяжести

В) сила ветра Г) масса капель

3. Под действием какой силы выпрямляется согнутая стальная линейка?

А) сила тяжести Б) сила упругости

В) сила тяготения

4. Кто из ученых установил количественную взаимосвязь между силой упругости и

удлинением тела?

А) Ньютон Б) Архимед В) Гук

5.На сколько сантиметров растянется пружина жесткостью 100 Н/м под действием силы

20 Н?

А) 10 см Б) 20 см В) 2 см

ВАРИАНТ 2

1.По международному соглашению за единицу силы прнят….

А) м/с Б) кг В) г Г) Н

2. На книгу, лежащую на столе, действуют…

А) сила тяжести вес тела

Б) сила упругости вес тела

В) сила тяжести и сила упругости

Г) только сила тяжести

3. Какая сила вызывает образование камнепадов в горах

А) сила тяжести Б) сила трения В) сила упругости

4. Сила, возникающая в результате деформации тела и направленная в сторону, противоположную перемещению частиц тела, называется

А) силой упругости Б) силой тяжести В) силой тяготения

5. Как велика сила упругости проволоки жесткостью 100 кН/м, растянутой на 1 мм?

А) 10Н Б) 100Н В) 1Н