Решение задач на применение закона Гука
Урок физики в 9 классе
(углубленный уровень).
Учитель физики МАОУ СШ №4 г. Бор Нижегородской области Петрова И.Е.
Цели урока:
1.Научить учащихся решать задачи, используя знания закона Гука, законов Ньютона ,законов кинематики.
2.Развивать умения и навыки решения задач, умения выражать необходимую величину из формул законов физики.
3.Развивать логическое мышление.
Задачи урока:
Образовательная: формирование умения применять имеющиеся знания на практике; совершенствование навыков решения расчетных задач; закрепление внутрипредметных и межпредметных связей с математикой
Развивающая: развитие интереса к физике; развитие речи обучающихся, коммуникативных способностей; культуры общения; развитие навыков само - и взаимоконтроля, самостоятельности мышления, логического подхода к решению поставленных задач.
Воспитательная: формирование навыков коллективной работы; формирование сознательной дисциплины; воспитание уважительного отношения друг к другу, к точке зрения товарищей; повышение познавательной деятельности и активности обучающихся;
Закон Гука (1660 ): Сила упругости, возникающая при деформации растяжения или сжатия
тела, пропорциональна абсолютному значению изменения длины тела.
F = - k · Δl, Н
k - жёсткость тела
Δl – смещение
Знак «-» показывает, что сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации
Закон Гука справедлив только для упругой деформации, т.е. после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение.
Жесткость зависит от формы и размеров материала, из которого изготовлено тело
1. Определить по графику коэффициент жёсткости пружины .
2. Какова жесткость системы из двух пружин, жесткости которых k 1 , k 2 , соединенных: а) параллельно; б) последовательно?
Решение:
а) Рассмотрим параллельное соединение пружин. Обозначим удлинение пружин х 1 и х 2 , х - перемещение груза. Тогда
и две пружины можно заменить одной пружиной жесткостью k, удлинение которой x.
Получим по закону Гука
Итак, при параллельном соединении пружин общая жесткость
:
б) Рассмотрим последовательное соединение пружин. В этом случае по 3-ему закону Ньютона и перемещение груза Из закона Гука выразим удлинение:
и запишем:
Получим, что при последовательном соединении общая жесткость двух пружин :
3. К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной 25 Н. Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Жесткость первой пружины равна 450 Н/м, второй — 550 Н/м. Определите удлинение пружин.
4. На подставке лежит груз массой 1 кг, связанный с прикрепленной к потолку невесомой пружиной. В начальный момент времени пружина не растянута. Подставку начинают опускать с ускорением 0,4 g . Через какой промежуток времени груз оторвется от подставки, если жесткость пружины составляет 3 Н/м?
Домашнее задание:
№ 301(н) «Сборник вопросов и задач» А.Е.Марон и др
Веник не переломишь, а по прутику весь веник переломаешь.
(пословица)