Урок по теме "Сила упругости. Закон Гука"

Урок по теме:

Сила упругости. Закон Гука.

Учебный предмет: физика

Класс: 7класс

Учебник: Перышкин А.В. Физика-7 – М.: Дрофа 2015

Тип урока: Урок открытия новых знаний.

Цель урока: изучить явление упругости его причины, закономерности, формирование объективной необходимости изучения нового материала, создать условия для формирования у учащихся практических навыков.

Задачи урока:

Предметные:

1. Сформировать представления о силе упругости,

2. Изучить причины возникновения силы упругости,

3. Выявить природу силы упругости,

4. Экспериментально установить, от чего зависит сила упругости.

5. Умение записывать формулу

Познавательные УУД: Овладение навыками: нахождения ответов на вопросы, используя эксперимент, свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке;

Регулятивные УУД:

Фиксировать результаты наблюдения и делать выводы.

Коммуникативные УУД:

Готовность получать необходимую информацию, отстаивать свою точку зрения в диалоге, выдвигать гипотезу.

Личностные:

Развитие навыков сотрудничества с учителем и сверстниками в разных учебных ситуациях.

Формирование осознанного, толерантного отношения друг к другу.

Формирование ответственного отношения к обучению, готовности и способности к саморазвитию и

самообразованию

План урока

1. Организационный момент

Приветствие учителя. Проверка готовности к уроку

Учитель объявляет тему урока и настраивает класс на продуктивную деятельность.

Тема сегодняшнего урока « Сила упругости. Закон Гука». Запишите в опорных конспектах.

2. Повторение изученного.

Подготовка учащихся к восприятию нового материала, проверка

усвоения предыдущей темы. Учитель организует повторение материала по темам предыдущих занятий.

Задание для I группа:

Из приведенных слов составьте два определения физических величин:

(сила, мера, масса, взаимодействия, инертности, характеристика, тел)

Задание для II группы:

Найдите закономерность и разделите на группы термины:

(мензурка, масса, сила, метр в секунду, динамометр, весы, ньютон, объем, килограмм, скорость, спидометр, кубический метр).

Учащиеся отвечают на вопросы, высказывают свои предположения. Работают в группах.

Учитель подводит учащихся к осознанию необходимости изучения данной темы урока, проверяет степень готовности учеников к изучению нового материала. Задает вопросы учащимся.

Для повторения изученного ранее материала давайте вспомним:

Вопросы классу:

1. Что такое сила?

2. От чего зависит результат действия силы на тело?

3. С какими силами мы познакомились?

4. Почему жидкость можно перелить из сосуда в сосуд?

5. Какую силу называют силой тяжести? От чего зависит сила тяжести тела?

6. Что называют Всемирным тяготением?

7. От чего зависит сила притяжения между телами?

3. Изучение нового материала.

Учитель создание проблемной ситуации для активизации познавательного процесса и условий для успешного усвоения нового материала.

-Мы знаем, что ко всем телам, находящимся на Земле, приложена сила тяжести, под действием которой тела, лишенные опоры, изменяют свою скорость, т.е. падают на Землю.

Далее возникает вопрос, почему же гиря, на которую действует сила тяжести, находится на столе в покое.

Чтобы учащиеся могли разобраться в этом вопросе, проделываем такой опыт.

К пружине подвешиваем гирю, которую поддерживаем рукой. Опускаем руку, и гиря падает, т. е. изменяет свою скорость, растягивая пружину. И вновь останавливается. На гирю, подвешенную на пружине, кроме силы тяжести, действует еще и сила упругости, которая направлена вверх.

Сила упругости имеет обозначение - F_упр

Сделаем рисунок в тетрадь

Зарисуем в тетрадь силу упругости.

Затем выясняем причину возникновения силы упругости. Падающий груз увлекает за собой конец пружины, к которой он прикреплен. Вследствие этого пружина деформируется, расстояние между ее частицами тоже увеличивается. Но между частицами существует притяжение, которое и порождает силу упругости. Когда сила упругости станет равной силе тяжести, то пружина и тело прекращают свое движение.

Аналогичное явление возникает и при сжатии пружины.

Сила, возникающая в теле в результате его деформации, и стремящаяся вернуть тело в исходное положение называется силой упругости. Рассматривая взаимодействия бруска на поверхность стола, шарика, подвешенного на нити, вы можете визуально увидеть деформацию опоры или подвеса. В этих случаях F_упр называется силой реакции опоры.

Виды деформации: растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, кручение.

Взаимодействие тел может привести к изменению формы тела.

Изменение формы и размеров тела называется деформацией.

Деформация бывает упругой и неупругой.

Неупругая деформация – это необратимое изменение формы или объема тела, происходящее в результате его взаимодействия с другими телами.

Упругая деформация – это временное изменение формы тела, происходящее в результате его взаимодействия с другими телами и исчезающее после прекращения этого взаимодействия.

Демонстрация упругих тел и неупругих: резинки, пластилин, пружина.

Вопрос: Существует ли какая – либо зависимость между величиной деформации и силой упругости, а если существует, то, как ее установить?

Ответ на этот вопрос получим на основании лабораторной работы.

Учитель организует обсуждение и поисковую работу учащихся, предлагает экспериментальные задания, организует работу учащихся, формулирует экспериментальные задания, подводит к выводу.

Динамометр закрепляют в лапке штатива. Карандашом на бумаге отмечаем первоначальное положение стрелки-указателя. К крючку динамометра подвешиваем гирьку массой 100г. Отмечаем второе положение стрелки-указателя. Ставим цифру «1». Подвешиваем к крючку две гирьки и для каждого опыта отмечаем положение стрелки-указателя. Потом снимем листочки, измеряем линейкой расстояние между черточками, которые характеризуют величину деформации пружины.

Вывод: Во сколько раз увеличилась действующая на пружину сила тяжести, во столько раз увеличилась и удлинение пружины. Во сколько раз увеличилась деформация пружины, во столько раз увеличилась и сила упругости.

Аналогичное явление возникает и при сжатии пружины.

Возникновение силы упругости можно объяснить с молекулярной точки зрения. Вспомним какие силы действуют между молекулами.

Между молекулами действуют силы притяжения и отталкивания.

Тело недеформировано, молекулы находятся в положениях равновесия, силы отталкивания равны силам притяжения.

Тело деформировано, расстояние между молекулами уменьшилось, (силы отталкивания выросли больше чем силы притяжения), результирующая сила сонаправлена с силой отталкивания, возникает сила упругости, которая стремится вернуть молекулы в прежнее положение.

Тело деформировано, расстояние между молекулами увеличилось, силы притяжения превосходят силы отталкивания, результирующая сила сонаправлена с силой притяжения.

• к- коэффициент жесткости пружины,

единицы измерения [к]=Н/м,

коэффициент жесткости к зависит от:

• материала, из которого изготовлена пружина,

• от размеров пружины (длины и поперечного сечения).

Биография Гук Роберт 1635- 1703 (сообщение)

Гук изучал упругие деформации. Если, например, пружину несколько растянуть, а затем отпустить, то она снова примет свою первоначальную форму. Но ту же пружину можно растянуть на столько, что, после того как ее отпустят, она так и останется растянутой.

Для пластических деформаций закон Гука не выполняется.

Сообщение учащихся (Где ранее использовались упругие свойства веществ?)

В древние времена упругие свойства некоторых материалов (в частности, такого дерева, как тис) позволили нашим предкам изобрести лук — ручное оружие, предназначенное для метания стрел с помощью силы упругости натянутой тетивы.

Появившись примерно 12 тысяч лет назад, лук просуществовал на протяжении многих веков как основное оружие почти всех племен и народов мира. До изобретения огнестрельного оружия лук являлся самым эффективным боевым средством.

Совершенствование конструкции лука и создание самострелов (арбалетов) привело к тому, что выпущенные из них стрелы стали пробивать любые доспехи. Но военная наука не стояла на месте. И в XVII в. лук был вытеснен огнестрельным оружием.

В наше время стрельба из лука является лишь одним из видов спорта.

А где еще человек использует упругость?

Человек давно использует упругость в своих целях: лук для охоты и спорта, длинные пролеты мостов, автомобильные шины, различные пружины, надувные матрасы, подошвы для обуви многое, многое другое.

Для нас, с точки зрения экологических проблем, важно другое: знание физики позволяет нам изменять свойства материалов, меняя их упругость и прочность так, как нам нужно. Упругость металла, а вместе с этим и прочность можно изменить, вводя в него примеси других элементов. Так мягкая медь превращается в твердую латунь и упругую бронзу, если в нее добавить олово, алюминий.

Идея комбинирования, сочетания (композиции) используется в строительстве при изготовлении армированных материалов, например железобетона. При изготовлении лыж склеивание слоев из различных пород дерева улучшает их упругость. Знание строения вещества позволяет создавать материалы с высокими механическими свойствами, а следовательно, экономно использовать природные ресурсы, меньше выбрасывать вредных веществ в окружающую среду.

4 Закрепление

Вопросы:

1. В каких случаях возникает сила упругости?

2. Что такое деформация? Приведите примеры деформаций. Встречается ли это явление у вас дома?

3. Сформулируйте закон Гука.

4. Что такое жесткость?

5. Чем отличаются упругие деформации от пластических?

Упражнение 1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие не упругие?

резина, каучук, пластилин, воск, клей, свинец

Упражнение 2

В результате действия силы тело может:

Увеличить свою массу

Остановиться

Увеличить скорость

Изменить свой объем

Изменить свой цвет

Изменить направление своего движения

Упражнение 3

Вставьте пропущенные выражения в соответствующие им пустые места

------- -это мера взаимодействия тел. Результатом действия силы может быть изменение ------- тела как по величине, так и по ------------, т.е. --------------тела изменяется. Результатом действия силы может быть так же изменение ----------- тела, т.е. деформация. Если изменения формы тела исчезают после того, как сила прекращает свое действие, то такая деформация называется ------------------.Если изменения формы тела не исчезают, то деформация называется -------------------- или остаточной.

Скорости

направлению

формы

упругой

Сила

движение

неупругой

Упражнение 4

Чему равна жесткость пружины, если под действием силы 2 Н она растянулась на 4 см?

Упражнение 5

На сколько сантиметров растянется пружина жесткостью 105 Н/м под действием силы 21 Н?

5. Рефлексия учебной деятельности на уроке. Итог урока.

Цель: Соотнесение поставленных задач с достигнутым результатом, постановка дальнейших целей.

Учитель предлагает учащимся выбрать окончания фраз:

Сегодня я узнал

Было интересно…

Было трудно…

Я понял, что…

Я научился…

Меня удивило…

Задание на дом: §26, Подготовить доклады: «Роль силы упругости в жизни животных и растений»