Деформации закон гука конспект

Урок по физике в 7-м классе на тему «Сила упругости. Закон Гука»

Разделы: Физика

  1. ввести понятие силы упругости;
  2. сформировать понятие деформации и ее видов;
  3. ввести формулу закона Гука.
  4. систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии “сила” и “сила тяжести”;
  5. развивать правильную речь, используя физические термины.
  6. Приборы и материалы:

  7. медиапроектор;
  8. ПК;
  9. экран;
  10. набор проволок из разных материалов, длины и площади поперечного сечения – 16 шт;
  11. листы с заданием для работы в группах – 30 шт.
  12. План конспект урока:

    I. Организационный момент.

    II. Проверка домашнего задания:

  13. В результате чего может меняться скорость тела.
  14. Что такое сила?
  15. Как изображают силу на чертеже?
  16. Какое явление называется явлением всемирного тяготения?
  17. Кто установил закон всемирного тяготения?
  18. Почему сила тяжести на полюсах Земли несколько больше, чем на экваторе и других широтах?
  19. III. Изложение нового материала.

    Изучение нового материала сопровождается презентацией (Приложение 1).

    Молодцы! Если не у кого не осталось сомнений в важности понятий – сила и сила тяжести, приступаем к изучению нового материала. Тема нашего урока: “Сила упругости. Закон Гука”. Откройте свои рабочие тетради, запишите на полях число, а в центре строчки тему урока. (слайд 1)

    Сегодня на уроке мы должны познакомиться с силой упругости. Запишите в тетради первый вопрос нашего урока: сила упругости.(слайд 2)

    Учитель демонстрирует слайды 3-5, комментируя значение силы упругости в каждом случае.

    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.

    Почему же покоятся тела, подвешенные на нити или лежащие на опоре? По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что это за сила и как она возникает. (слайд 6)

    Проведем опыт: на упругий подвес поместим гирю. Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз, и подвес деформируется – его длина увеличится. 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. Эту силу называют силой упругости. Аналогичные явления происходят с любым телом которое мы положили на опору. (слайд 7)

    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.(слайд 8)

    Посмотрите, пожалуйста, какие виды деформации могут возникнуть в теле в зависимости от приложенной к нему силы. Деформация растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения.(слайды 9-11)

    Учитель предлагает учащимся познакомиться с первым набором проволочек: стальными и алюминиевыми. В качестве задания учащиеся сгибают выданные проволоки 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.

    Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.(слайд 12)

    Физкультминутка. (слайд 13)

    Молодцы во время нашей физкультминутки вы испытали различные виды деформаций. Учитель просит учеников назвать эти виды. Ну а теперь давайте выясним почему возникает сила упругости. Наш второй вопрос: причины силы упругости. (слайд 14)

    Педагог спрашивает у класса, что они знают о строении твердых тел, например линейки. Ученики отвечают, что все тела состоят из молекул, между которыми существуют промежутки. В твердых телах молекулы образуют кристаллическую решетку, а, следовательно, между ними существуют определенные расстояния. Анимация на слайде показывает им, как изменяются промежутки между молекулами при деформации тела. Учащиеся делают вывод о возникновении межмолекулярных сил притяжения и отталкивания на основании изученного ранее материала, что создает ситуацию успеха на уроке, позволяя ученикам участвовать в рассмотрении нового материала. (слайд 15)

    Ну что же давайте сделаем вывод: Причиной силы упругости являются межмолекулярные силы (электромагнитные силы, действующие между молекулами). (слайд 16)

    Итак, мы выяснили с вами что представляет собой сила упругости, когда она возникает, ее причины, а теперь давайте выясним, отчего зависит сила упругости. Запишите в тетрадках третий вопрос: закон Гука. (слайд 17)

    Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации. (слайд 18)

    Рассмотрим опыт. Возьмем резиновый шнур. Один конец его закрепим. Пусть первоначальная длина шнура была равна. Если к свободному концу шнура подвесить гирьку, то шнур удлиниться. Его длина станет равной. Удлинение шнура можно определить как:.

    Если менять гирьки, то будет меняться и длина шнура, а значит, его удлинение (деформация). (слайд 19)

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

    ,

    где – удлинение тела (изменение его длины), – коэффициент пропорциональности, который называют жесткостью. (слайд 20)

    Выведем из формулы выражающей закон Гука :, единицы измерения коэффициента жесткости: . (слайд 21)

    Для того чтобы понять от чего зависит коэффициент жесткости возьмите пожалуйста второй набор проволочек. Перед учениками на партах лежат образцы проволочек из разного материала, разной длины и разной площади поперечного сечения. Им предлагается, самостоятельно сделать вывод от чего зависит коэффициент жесткости. В ходе проведенного исследования ученики делают вывод, что коэффициент жесткости зависит от длины образца, его площади поперечного сечения, а также от материала образца.

    IV.Закрепление нового материала.

    Ну что же мы прошли весь теоретический материал необходимый для изучения силы упругости, давайте посмотрим как вы его усвоили.

    Возьмите лежащие перед вами листы с заданиями, и выполните №1-3. (Приложение 2)

    После изложения нового материала его необходимо закрепить. Для этого ученики разбиваются в группы по четыре человека, поворачиваясь друг другу. Самостоятельно они выполняют 1,2,3 задания из приложения 2. (слайд 21)

    Давайте проверим что у вас получилось. (слайды 22-25)

    Молодцы! А теперь посмотрим, как вы справитесь с решением задач. Учащиеся выполняют задания №4 и 5 из приложения 2.

    Давайте проверим. (слайд 28,29)

    Спасибо, поставьте себе пожалуйста оценку за урок и те кого она не устраивает обратите дома еще раз ваше внимание на эти задания.

    IV. Подведение итогов урока.

    V. Домашнее задание.

    Наш урок подошел к концу, поэтому откройте свои дневники, и запишите домашнее задание на следующий урок: §25, Л.№196, 197, 198. (слайд 31)

  20. Учебник “Физика” для 7-го класса, А.В. Перышкин, Дрофа, Москва 2001.
  21. Мультимедийное учебное пособие “Физика. Основаня школа 7-9 классы: часть I”, Просвещение
  22. Деформации. Силы упругости. Закон Гука

    Деформация и ее виды

    Пластическими деформациями называются деформации, полностью или частично сохраняющиеся после прекращения действии внешних сил.

    Способность к упругим и пластическим деформациям зависит от природы вещества, из которого состоит тело, условий, в которых оно находится; способов его изготовления. Например, если взять разные сорта железа или стали, то у них можно обнаружить совершенно разные упругие и пластичные свойства. При обычных комнатных температурах железо является очень мягким, пластичным материалом; закаленная сталь, наоборот, — твердый, упругий материал. Пластичность многих материалов представляет собой условие для их обработки, для изготовления из них нужных деталей. Поэтому она считается одним из важнейших технических свойств твердого вещества.

    При деформации твердого тела происходит смещение частиц (атомов, молекул или ионов) из первоначальных положений равновесия в новые положения. При этом изменяются силовые взаимодействия между отдельными частицами тела. В результате в деформированном теле возникают внутренние силы, препятствующие его деформации.

    Различают деформации растяжения (сжатия), сдвига, изгиба, кручения.

    Силы упругости

    Силы упругости имеют электромагнитную природу. Они препятствуют деформациям и направлены перпендикулярно поверхности соприкосновения взаимодействующих тел, а если взаимодействуют такие тела, как пружины, нити, то силы упругости направлены вдоль их оси.

    Силу упругости, действующую на тело со стороны опоры, часто называют силой реакции опоры.

    где и длина тела в деформированном и недеформированном состоянии соответственно.

    Закон Гука

    Небольшие и кратковременные деформации с достаточной степенью точности могут рассматриваться как упругие. Для таких деформаций справедлив закон Гука:

    Сила упругости, возникающая при деформации тела прямо пропорциональна абсолютному удлинению тела и направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела:

    где проекция силы на ось жесткость тела, зависящая от размеров тела и материала, из которого оно изготовлено, единица жесткости в системе СИ Н/м.

    Примеры решения задач

    На груз, подвешенный на пружине, действуют сила тяжести и сила упругости .

    Спроектировав это векторное равенство на координатную ось , получим:

    По закону Гука сила упругости:

    поэтому можно записать:

    откуда длина деформированной пружины:

    Переведем в систему СИ значение длины недеформированной пружины см м.

    Ускорение свободного падения м/с .

    Подставив в формулу численные значения физических величин, вычислим:

    План-конспект урока (физика, 7 класс) на тему:
    Конспект урока «Сила упругости. Закон Гука.»

    Конспект открытого урока по физике в 7 классе на тему «Сила упругости. Закон Гука». На уроке реализуются проблемно — поисковые ситуации. Работа в парах, экспериментальная деятельность учащихся.

    Предварительный просмотр:

    Тема урока: «Сила упругости. Закон Гука»

    Тип урока: комбинированный.

    • систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии «сила» и «сила тяжести»;
    • формировать умения объяснять происходящие явления в быту, природе и технике.
  23. умение работать в группе;
  24. I. Организационный момент.

    Здравствуйте ребята! Садитесь. На прошлом уроке мы познакомились с новой физической величиной – силой, а так же выяснили, почему тела падают на Землю, почему наша планета вращается вокруг Солнца.

    Давайте проверим, как вы усвоили этот материал.

    II. Проверка домашнего задания :

  25. В результате чего может меняться скорость тела?
  26. От чего зависит результат действия силы на тело?
  27. От каких величин зависит сила всемирного тяготения?
  28. Какую силу называют силой тяжести?
  29. Как зависит сила тяжести от массы тела?
  30. Как направлена сила тяжести?

III. Изложение нового материала.

Если не у кого не осталось сомнений в важности понятий – сила и сила тяжести, приступаем к изучению нового материала. Тема нашего урока: “Сила упругости. Закон Гука”. Откройте свои рабочие тетради, запишите на полях число, и тему урока.

Сегодня на уроке мы должны познакомиться с силой упругости. Запишите в тетради первый вопрос нашего урока: сила упругости .

Учитель демонстрирует слайды 3-5, комментируя значение силы упругости в каждом случае.

Почему же покоятся тела, подвешенные на нити или лежащие на опоре? По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что это за сила и как она возникает.

Проведем опыт : на упругий подвес поместим гирю. Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз, и подвес деформируется – его длина увеличится. 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. Эту силу называют силой упругости. Аналогичные явления происходят с любым телом которое мы положили на опору.

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 .

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

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.

Учитель предлагает учащимся познакомиться с первым набором проволочек стальными и алюминиевыми. В качестве задания учащиеся сгибают выданные проволоки 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.
  • Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.
  • Молодцы, во время нашей физкультминутки вы испытали различные виды деформаций. Учитель просит учеников назвать эти виды. Ну а теперь давайте выясним, почему возникает сила упругости. Наш второй вопрос: причины силы упругости .

    ? Что вы знаете о строении твердых тел, например линейки? Ученики отвечают, что все тела состоят из молекул, между которыми существуют промежутки. В твердых телах молекулы образуют кристаллическую решетку, а, следовательно, между ними существуют определенные расстояния. Анимация на слайде показывает им, как изменяются промежутки между молекулами при деформации тела. Учащиеся делают вывод о возникновении межмолекулярных сил притяжения и отталкивания на основании изученного ранее материала.

    Ну что же давайте сделаем вывод: Причиной силы упругости являются межмолекулярные силы (электромагнитные силы, действующие между молекулами).

    Итак, мы выяснили с вами, что представляет собой сила упругости, когда она возникает, ее причины, а теперь давайте выясним, отчего зависит сила упругости. Запишите третий вопрос: закон Гука .

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

    Рассмотрим опыт. Возьмем резиновый шнур. Один конец его закрепим. Пусть первоначальная длина шнура была равна. Если к свободному концу шнура подвесить гирьку, то шнур удлиниться. Его длина станет равной. Удлинение шнура можно определить так:

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

    В этом и заключается закон Гука. Записывается закон Гука следующим образом:

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

    Выведем из формулы выражающей закон Гука, единицы измерения коэффициента жесткости: k=F/ Δl, [Н/м].

    IV. Закрепление нового материала.

    Ну что же мы прошли весь теоретический материал необходимый для изучения силы упругости, давайте посмотрим, как вы его усвоили.

    После изложения нового материала его необходимо закрепить. Для этого ученики разбиваются в группы по четыре человека, поворачиваясь друг другу. Самостоятельно они выполняют 1,2,3 задания на листах.

    Давайте проверим что у вас получилось. (слайды)

    Молодцы! А теперь посмотрим, как вы справитесь с решением задач. Учащиеся выполняют задания №4 и 5.

    Давайте проверим. (слайд )

    IV. Подведение итогов урока .

    V. Домашнее задание.

    Наш урок подошел к концу, поэтому откройте свои дневники, и запишите домашнее задание на следующий урок: §25, Л.№196, 197, 198.

    Деформации закон гука конспект

    1-й семестр

    МЕХАНИКА

    Урок 12/32

    Тема. Сила упругости. Закон Гука

    Цель урока: ознакомить учащихся с природой силы упругости, зависимость силы упругости от деформации

    Тип урока: изучение нового материала

    1. Что такое деформация?

    2. Какие величины характеризуют деформации растяжения и сжатия?

    3. Что такое упругие и пластические деформации?

    Зависимость силы упругости от деформации тела .

    Изучение нового материала

    1. Природа силы упругости.

    2. Механическая напряжение.

    Закрепление изученного материала

    1. Тренируемся решать задачи.

    2. Контрольные вопросы

    ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

    1. Природа силы упругости

    Вследствие каких-либо деформаций тела всегда возникают силы, препятствующие деформациям; эти силы направлены в сторону восстановления прежних форм и размеров тела, т. е. направлены противоположно деформации. их называют силами упругости.

    Ø Сила упругости — это сила, возникающая в результате деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц в процессе деформации.

    Любое тело состоит из частиц (атомов или молекул), а те, в свою очередь, состоят из положительного ядра и отрицательных электронов. Между заряженными частицами существуют силы электромагнитного притяжения и отталкивания. Если частицы находятся в состоянии равновесия, то силы притяжения и отталкивания урвновешивают друг друга.

    В случае деформации тела происходят изменения во взаимном расположении частиц. Если расстояние между частицами увеличивается, то электромагнитные силы притяжения превышают силы отталкивания. Если же частицы сближаются, то преобладают силы отталкивания.

    Силы, возникающие в результате изменения расположения частиц, очень малы. Но вследствие деформации изменяется расположение очень большого количества частиц, поэтому равнодействующая всех сил уже является значительной. Это и есть сила упругости. Следовательно, сила упругости по своему происхождению — электромагнитная сила.

    Состояние упруго деформированного тела характеризуют физической величиной, называется механическим напряжением.

    Будем растягивать с определенной силой металлический стержень. В любом сечении S деформированного стержня возникают силы упругости, которые препятствуют его разрыву.

    Ø Механическое напряжение σ — это физическая величина, характеризующая деформированное тело и равен отношению модуля силы упругости Fnp к площади поперечного сечения тела S:

    Единица механического напряжения в СИ — паскаль (Па).

    Опыты показывают, что:

    Ø в случае незначительных упругих деформаций механическое напряжение пропорционально относительному удлинению:

    Коэффициент пропорциональности Е называется модулем упругости, или модулем Юнга.

    Ø Модуль Юнга — это физическая величина, которая характеризует сопротивляемость материала упругой деформации растяжения или сжатия.

    Поскольку относительное удлинение ε — безразмерная величина, то единица модуля Юнга в СИ — паскаль (Па).

    В 8 классе мы изучали закон Гука:

    Ø в пределах упругой деформации сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению пружины:

    Жесткость пружины определяется по формуле:

    Отсюда следует, что единица жесткости в системе СИ измеряется в Н/м.

    Покажем, что выражение также является законом Гука, но в другой форме записи.

    По определению, а относительное удлинение Тогда с учетом формулы получаем:

    где — коэффициент жесткости. Итак,

    Ø коэффициент жесткости зависит от упругих свойств материала, из которого изготовлено тело, и его геометрических размеров.

    Прямую пропорциональную зависимость между силой упругости и удлинением используют в динамометрах. Сила упругости часто работает в технике и природе: в часовых механизмах, в амортизаторах на транспорте, в канатах, тросах, в человеческих костях и мышцах т. д.

    Вопрос к ученикам во время изложения нового материала

    1. Когда возникает сила упругости?

    2. Почему возникает сила упругости и как она направлена?

    3. Что характеризует механическое напряжение?

    4. От чего зависит коэффициент жесткости?

    ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

    1 ) . Тренируемся решать задачи

    1. Чтобы растянуть пружину на 2 см, нужно приложить силу в 10 Н. Какую силу нужно приложить, чтобы растянуть пружину на 6 см? на 10 см?

    2. Вычислите массу груза, висящего на пружине жесткостью 100 Н/м, если удлинение пружины равно 1 см?

    3. Вследствие сжатия буферной пружины на 3 см возникает сила упругости 6 кН. На сколько возрастет эта сила, если сжать пружину еще на 2 см?

    4. С вертолета, завис на определенной высоте над поверхностью Земли, опускают стальной трос. Какой может быть длина троса, чтобы он не оборвался под собственным весом? Максимальное механическое напряжение, которое может выдержать сталь, составляет 320 МПа.

    Из условия задачи следует, что сила тяжести, которая действует на трос, равна силе упругости:

    Вычислим силу тяжести с учетом того, что m = ρ V и V = Sl :

    Для вычисления силы упругости воспользуемся определением механического напряжения: откуда получаем:

    Проверяем единицы величин:

    Подставляя числовые величины, получаем, что длина троса равна 4 100 м.

    1. От чего зависит модуль силы упругости?

    2. Очертите границы применимости закона Гука.

    3. Что характеризует модуль Юнга?

    • Сила упругости — это сила, возникающая в результате деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц в процессе деформации.

    • Механическое напряжение σ — это физическая величина, характеризующая деформированное тело и равен отношению модуля силы упругости Fnp к площади поперечного сечения тела S :

    • В случае небольших упругих деформациях механическое напряжение пропорционально относительному удлинению:

    • Модуль Юнга — это физическая величина, которая характеризует сопротивляемость материала упругой деформации растяжения или сжатия.

    • Коэффициент жесткости зависит от упругих свойств материала, из которого изготовлено тело, и его геометрических размеров.

    Конспект урока по физике на тему: «Деформация и сила упругости. Закон Гука»

    Описание разработки

    Дидактическая цель урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, показать на модели, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины деформированного тела.

    Развивающая цель: развивать умственные и творческие способности учащихся, познавательный интерес к предмету.

    Воспитательная цель: способствовать формированию сознательного творческого отношения к обучению, умения работать в коллективе и понимать значение получаемых знаний.

    Методы и приёмы. Лекционное изложение материала с параллельной демонстрацией видеоматериалов и простых опытов, работа с табличным материалом, мини тестовая работа.

    Виды самостоятельной деятельности: заполнение блок–схемы, устные ответы по вопросам учителя, работа с табличным материалом, мини практическая работа, решение задач.

    Тип урока: Урок усвоения новых знаний на основе имеющихся.

    Средства обучения: проектор, экран, компьютер, электронное приложение к учебнику Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, Н. Н. Сотского, 2 ноутбука, учебная презентация, пружины с различным коэффициентом упругости, штатив, набор гирь, рейка, губка, модель для демонстрации видов деформации, резиновая трубка с колечком из проволоки, лист бумаги, кусок пластилина, блок — схемы урока, карточки с табличными значениями модуля Юнга для некоторых материалов, индивидуальные карточки с текстом по проверке домашнего задания, линейка, калькулятор.

    Ход урока.

    I. Организационный момент:

    Сегодня у нас с вами урок открытых дверей и поэтому мы должны особенно постараться. Покажите все свои знания и умения, будьте активными на уроке.

    И так тема нашего урока: Деформация и сила упругости. Закон Гука.

    Цель нашего урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, показать на модели, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины деформированного тела.

    Прежде, чем мы приступим к изучению нового материала, вспомним то, что было на прошлом уроке.

    II. Проверка домашнего задания.

    1. Вывод формулы первой космической скорости (один ученик у доски).

    2. Пока ученик записывает вывод на доске, с классом провожу фронтальный опрос.

    1) Что называется первой космической скоростью? Чему она равна?

    2) Как найти вес тела, движущегося с ускорением, направленным вертикально вверх?

    3) Как найти вес тела, движущегося с ускорением, направленным вертикально вниз?

    4) Груз помещен на платформе пружинных весов в кабине лифта. Что покажут весы во время свободного падения лифта?

    3. После разбора вывода формулы и фронтального опроса обращаю внимание учащихся на карточки с текстом. Отмечаю, что звёздочкой помечен обязательный уровень ответа, после звёздочки работа по выбору (для сильных учащихся выполнение всего задания). Прошу учеников заполнить пропуски в тексте и сдать на проверку, предварительно подписав свою работу.

    Силы всемирного тяготения – это силы, с которыми все тела…… друг к другу. Закон всемирного тяготения гласит, что сила всемирного приближения двух тел прямо пропорциональна……этих тел и обратно пропорциональна ……между ними, и записывается формулой……. Коэффициент пропорциональности G называется …… , он равен……, был измерен английским физиком ……, с помощью прибора, называемого……. Удивительное свойство гравитационных сил состоит в том, что они сообщают всем телам независимо от их масс одинаковое…….

    * Ускорение свободного падения, которое сообщает телам сила притяжения к Земле, равно……. При перемещении тела от полюса к экватору ускорение свободного падения……, что объясняется изменением расстояния от центра Земли до поверхности Земли. Первая космическая скорость искусственного спутника Земли равна…….

    III. Изучение нового материала:

    (Рассказ учителя, сопровождающийся слайдами презентации к уроку, работой с электронным приложением к учебнику, демонстрацией простых опытов).

    На столах у учащихся план – схема урока, которую они заполняют по мере изучения нового материала, записывая основные определения и формулы.

    Все тела вселенной действуют между собой силами тяготения. Нельзя сделать так, чтобы на какое — то тело силы тяготения не действовали. Силы упругости в этом отношении совершенно не похожи на силы тяготения.

    Для того, чтобы силы упругости возникли в том или другом теле, необходимо это тело деформировать.

    Предполагаемый ответ: внешние воздействия.

    Вопрос классу: А сами деформации являются причиной ….

    Попробуйте дать определение деформации:

    Деформацией называются изменения формы и размеров тела под действием силы. (слайд №4)

    Деформации, которые исчезают после прекращения действия внешних сил, называются упругими.

    Вопрос классу: Какие тела испытывают упругую деформацию?

    Деформации, которые не исчезают после прекращения действия внешних сил, называют пластическими. Например, пластилин, глина, воск. (слайд №5)

    Каждый вид этих деформаций по своему хорош, иначе, после каждого удара по мячу, пришлось бы его менять, а та фигура, которую вы сделали из пластилина, сразу, как только разожмёте пальцы, превратится снова в брусочек пластилина.

    Рассмотрим деформации сжатия, растяжения, изгиба, кручения, сдвига.

    При растяжении и сжатии изменяется площадь поперечного сечения тела.

    При достаточно сильном растяжении площадь сечения уменьшается. При сжатии площадь поперечного сечения увеличивается.

    Проделаем опыт с резиновой трубкой, на которую надето кольцо. Если трубку сильно растянуть, то кольцо может свободно скользить.

    Вопрос классу: Приведите примеры тел, которые подвергаются деформации растяжения или сжатия.

    (слайд№7) Если к твердому телу приложить силу, направленную параллельно его поверхности (тангенциально), то возникающая деформация является сдвигом.

    Деформацию сдвига рассмотрим на модели для демонстрации видов деформаций. Модель представляет собой параллельные пластины, соединённые между собой пружинами.

    Вопрос классу: Посмотрите, изменяется ли объём тела при этом?

    Предполагаемый ответ: изменения объёма тела нет.

    Слои бруска смещаются, оставаясь параллельными, а вертикальные грани, оставаясь плоскими, отклоняясь на некоторый угол.

    Вопрос классу: Что является мерой деформации сдвига?

    У реальных твёрдых тел при деформации сдвига объём также не меняется.

    Предполагаемый ответ: Деформацию сдвига испытывают балки в местах опор, заклёпки и болты, скрепляющие детали, мел, которым пишут на доске, ластик.

    (слайд№8)Разновидностью деформации сдвига является кручение.

    Весь материал – смотрите документ.

    Содержимое разработки

    Конспект урока по физике 10 класс

    по учебнику Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский

    Тема урока: «Деформация и сила упругости. Закон Гука».

    Дидактическая цель урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, показать на модели, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины деформированного тела.

    Развивающая цель: развивать умственные и творческие способности учащихся, познавательный интерес к предмету.

    Воспитательная цель: способствовать формированию сознательного творческого отношения к обучению, умения работать в коллективе и понимать значение получаемых знаний.

    Методы и приёмы. Лекционное изложение материала с параллельной демонстрацией видеоматериалов и простых опытов, работа с табличным материалом, мини тестовая работа.

    Виды самостоятельной деятельности: заполнение блок–схемы, устные ответы по вопросам учителя, работа с табличным материалом, мини практическая работа, решение задач.

    Тип урока: Урок усвоения новых знаний на основе имеющихся.

    Средства обучения: проектор, экран, компьютер, электронное приложение к учебнику Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева, Н.Н. Сотского, 2 ноутбука, учебная презентация, пружины с различным коэффициентом упругости, штатив, набор гирь, рейка, губка, модель для демонстрации видов деформации, резиновая трубка с колечком из проволоки, лист бумаги, кусок пластилина, блок-схемы урока, карточки с табличными значениями модуля Юнга для некоторых материалов, индивидуальные карточки с текстом по проверке домашнего задания, линейка, калькулятор.

    1. Организационный момент:

    Учитель приветствует класс, сообщает тему урока, цель урока.

    2. Проверка домашнего задания.

    Проверка домашнего задания включает в себя: вывод формул (работа у доски), устные ответы учащихся, работа на индивидуальных карточках, которые сдаются учителю на проверку.

    3. Изучение нового материала:

    Изучение нового материала сопровождается учебной презентацией, работой с электронным приложением к учебнику «Физика – 10», демонстрацией различных опытов, проведением эксперимента, для проверки выполняемости закона Гука, работой учащихся с табличным материалом, заполнением блок – схемы по мере изучения нового материала.

    4. Закрепление изученного материала.

    При закреплении изученного проверяет правильность оформления блок – схемы учащимися, вспоминаем основные вопросы урока, решаем задачи (экспериментальную и расчётную), выполняем тест на ноутбуках

    5. Домашнее задание

    Запись домашнего задания в дневник. Сообщений отметок, полученных на уроке.

    I. Организационный момент:

    И так тема нашего урока: Деформация и сила упругости. Закон Гука.

    Цель нашего урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, показать на модели, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины деформированного тела.

    II. Проверка домашнего задания.

    1. Вывод формулы первой космической скорости (один ученик у доски).

    2. Пока ученик записывает вывод на доске, с классом провожу фронтальный опрос.

    3. После разбора вывода формулы и фронтального опроса обращаю внимание учащихся на карточки с текстом. Отмечаю, что звёздочкой помечен обязательный уровень ответа, после звёздочки работа по выбору (для сильных учащихся выполнение всего задания). Прошу учеников заполнить пропуски в тексте и сдать на проверку, предварительно подписав свою работу.

    Силы всемирного тяготения – это силы, с которыми все тела…… друг к другу. Закон всемирного тяготения гласит, что сила всемирного приближения двух тел прямо пропорциональна……этих тел и обратно пропорциональна ……между ними, и записывается формулой…… .Коэффициент пропорциональности G называется …… , он равен……, был измерен английским физиком ……, с помощью прибора, называемого……. Удивительное свойство гравитационных сил состоит в том, что они сообщают всем телам независимо от их масс одинаковое…….

    * Ускорение свободного падения, которое сообщает телам сила притяжения к Земле, равно……. При перемещении тела от полюса к экватору ускорение свободного падения……, что объясняется изменением расстояния от центра Земли до поверхности Земли. Первая космическая скорость искусственного спутника Земли равна…….

    III. Изучение нового материала:

    На столах у учащихся план – схема урока, которую они заполняют по мере изучения нового материала, записывая основные определения и формулы.

    Все тела вселенной действуют между собой силами тяготения. Нельзя сделать так, чтобы на какое-то тело силы тяготения не действовали. Силы упругости в этом отношении совершенно не похожи на силы тяготения.

    Для того чтобы деформировать тело, к нему необходимо приложить внешнюю силу, тогда возникающие деформации приведут к появлению сил упругости.

    Вопрос классу: Итак причиной деформации являются …

    Предполагаемый ответ: сил упругости. (электронное приложение к учебнику – анимация «Деформация пружины»)

    Деформацией называются изменения формы и размеров тела под действием силы.(слайд №4)

    А что называется силой упругости?

    Сила упругости — это сила, возникающая при деформации тела.

    Деформации, которые исчезают после прекращения действия внешних сил, называются упругими.

    Предполагаемый ответ: например, пружина, футбольный мяч.

    Деформации, которые не исчезают после прекращения действия внешних сил, называют пластическими. Например, пластилин, глина, воск. (слайд №5)

    (слайд№6) Если к твердому телу приложена внешняя сила, направленная перпендикулярно его поверхности (нормально), то возникающая деформация будет сжатием или растяжением

    Проделаем опыт с резиновой трубкой, на которую надето кольцо. Если трубку сильно растянуть, то кольцо может свободно скользить.

    Горизонтальная сила сдвигает пластины относительно друг друга.

    Предполагаемый ответ: Угол отклонения.

    Вопрос классу: Какие тела испытывают деформацию сдвига?

    (слайд№8)Разновидностью деформации сдвига является кручение.

    (слайд№9) Деформацию изгиба можно свести к деформации неравномерного растяжения и сжатия, когда одна сторона подвергается растяжению, а другая – сжатию. За меру деформации изгиба принимается смещение середины балки или её конца. Это смещение называется стрелой прогиба. Опыт показывает, что при упругой деформации стрела прогиба пропорциональна нагрузке. Деформацию изгиба испытывают балки и стержни, расположенные горизонтально.

    (электронное приложение к учебнику – видео «Сила упругости») Силы упругости возникают, как в твердых телах, так и в жидкостях и газах. Для жидких тел имеет смысл говорить только о нормальной силе, так как тангенциальные силы приведут к перетеканию жидкости. Отметим, что силы упругости жидкости могут быть направлены как внутрь, так и наружу от жидкости, то есть, жидкость может быть, как сжата, так и растянута.

    Большинство жидкостей деформируются чрезвычайно мало.

    Вопрос классу: Как вы думаете, в чём причина?

    Предполагаемый ответ: Деформация жидкости приводит к нарушению расстояния между молекулами. При увеличении расстояния возникают силы притяжения, при уменьшении – силы отталкивания. В любом случае молекулы возвращаются на свои места.

    Газы, в отличие от твердых тел и жидкостей не обладают собственным объемом, полностью занимая весь сосуд, в котором они находятся. Поэтому говорить о деформации газа не имеет смысла. Тем не менее, газы оказывают давление на стенки сосуда, поэтому можно говорить об упругости газов. При любом конечном объеме газ является сжатым.

    (слайд№10) Необходимо отметить, что во всех случаях возникающая сила упругости направлена в сторону, противоположную внешней силе.

    (слайд№11) При малых деформациях справедлив закон Роберта Гука:

    сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону противоположную деформации.

    В простейшем случае деформации растяжения и сжатия закон Гука выражается формулой

    где x — изменение длины тела, k — коэффициент пропорциональности (так же называемый коэффициентом упругости), зависящий от материала тела, его размеров и формы. Знак минус явно указывает, что сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации. Особенно хорошо этот закон выполняется для длинных пружин.

    (слайд№12) Нам знаком ещё один вид записи этого закона:

    При пропорциональной зависимости величин графиком является прямая линия.

    (слайд№13) Деформация растяжения характеризуется абсолютным удлинением Δl и относительным удлинением ɛ.

    Пусть в нерастянутом виде длина образца равна — l . Под действием приложенной к нему силы его длина станет равной — l0 . Таким образом, абсолютное удлинение образца Δl = l l0

    Относительное удлинение – это отношение абсолютного удлинения к начальной длине образца: ε = Δl / l0

    Говоря сегодня об упругих и пластических деформациях, мы отметили, что в любом сечении деформированных тел действуют силы упругости, препятствующие разрыву тела на части. Тело находится в напряжённом состоянии, которое характеризуется механическим напряжением . δ

    (слайд№14 ) Механическим напряжением δ называется физическая величина, равная отношению модуля F силы упругости к площади поперечного сечения S тела. δ=Fупр/S

    В СИ за единицу механического напряжения принимается 1 Па=1 Н/м.

    Максимальное значение механического напряжения, после которого образец разрушается, называют пределом прочности.

    (слайд№15) При малых деформациях механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению, т.е.

    Это закон Гука для упругих деформаций.

    Е – модуль упругости, (модуль Юнга), характеризующий способность материалов оказывать сопротивление упругим деформациям. Он одинаков для образцов любой формы и размеров, изготовленных из одного материала.

    Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен экспериментально.

    Для данного материала модуль упругости является величиной постоянной.

    Обратимся к таблице и сравним значения модуля упругости стали и алюминия. Скажите, какому материалу вы отдадите предпочтение?

    Предполагаемый ответ: У стали модуль упругости 200 Г Па, а у алюминия 70 Г Па. При прочих равных условиях, чем больше Е, тем меньше деформируется материал. Значит, отдадим предпочтение стали.

    IV. Закрепление изученного материала.

    (слайд № 16) Вернёмся к цели нашего урока, посмотрим, на сколько она нами достигнута: (слайд№17). Сравним получившиеся у вас схемы с эталоном.

    Ответим на вопросы:

    1) При каком условии появляются силы упругости? (При деформациях)

    2) Назовите виды деформаций.

    3) Сформулируйте закон Гука.

    4) Приведите примеры проявления силы упругости в быту.

    5) При каких условиях выполняется закон Гука? (При малых деформациях)

    Экспериментальная задача: (слайд№18) (выполняет один ученик)

    Имея линейку и набор грузов, определить коэффициент упругости данной пружины.

    Расчётная задача: (слайд№19) (самостоятельно в тетрадях, можно одного к доске, или ведёт задачу один ученик с места)

    На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,5 кH/м при поднятии вертикально вверх рыбы массой 200г?

    Дано: Си Решение:

    k= 0,5 кН/м 500 Н/м Леска удлиняется под действием веса рыбы.

    m=200г 0,2 кг На рыбу действует Fт =mg и Fупр = -kх.

    Так как Fт = -Fупр ,то mg = kx. Отсюда

    Ответ: х = 0,4*10 -2 м.

    МИНИ – ТЕСТ (слайд№20) выполняют на ноутбуках (см. приложение 1)

    На уроке получены следующие оценки……..(сообщаю оценки )

    V. Домашнее задание: (слайд№21)

    1) §36,37. Ответить устно на вопросы параграфов.

    2) Упражнение 7 задача 2.

    3) Для сдающих ЕГЭ — Закон Гука, записанный сегодня в новой форме привести к виду, записанному в учебнике.

    ВСЕМ СПАСИБО ЗА РАБОТУ!

    Вопросы мини – теста:

    1.Какие взаимодействия существуют в природе?

    А. гравитационные Б. электромагнитные В.сильные Г.слабые

    1)только А 2)только Б 3)только В 4)только Г 5)все, перечисленные в пунктах А-Г

    2.Сила тяжести относится к силам

    1)электромагнитной природы 2)сильным взаимодействиям

    3)гравитационной природы 4)слабым взаимодействиям

    3.Сила тяжести – это сила, с которой

    1)тела притягивают друг друга 2)Земля притягивает к себе все тела

    3)тело действует на пружину 4)тело действует на опору

    4.Сила тяжести приложена

    1)к центру тяжести Земли 2)к поверхности Земли

    3)к поверхности тела 4)к центру тяжести тела

    5.Сила тяжести направлена

    1)вверх 2)вдоль поверхности соприкосновения тела и опоры

    3)к центру тяжести Земли 4)всегда по-разному, в зависимости от размеров тела

    6.Среди формул выберите формулу силы тяжести:

    1)ρ∙V 2)m/ρ 3)υ∙t 4)mg

    7.Как изменится сила тяжести, если массу тела увеличить в 3 раза?

    1)не изменится 2)уменьшится в 3 раза 3)увеличится в 3 раза

    4)сначала увеличится, а потом уменьшится в 3 раза

    Смотрите еще:

    • Выборгский район развод Отдел ЗАГС Выборгского района воскресенье, понедельник - выходные дни Приём заявлений на регистрацию брака перерыв с 13:00 до 14:00 среда, четверг, пятница Порядок вручения памятного знака «Родившемуся в […]
    • Сколько платят алименты женам Сколько платят алименты женам Консультируем за 500 рублей до 30 июля Алименты на содержание жены- это реально? С точки зрения большинства людей, алименты - это деньги, которые один из родителей (чаще всего отец) выплачивает на […]
    • Закон 138 фз от июня 2011 Федеральный закон от 14 июня 2011 г. N 138-ФЗ “О внесении изменений в статью 16 Федерального закона "О содействии развитию жилищного строительства" и Земельный кодекс Российской Федерации” Принят Государственной Думой 3 июня 2011 […]
    • Приказ 1473 от 06082013 Приказ Федеральной таможенной службы от 6 августа 2013 г. N 1473 "Об организации работы по исчислению стажа службы (выслуги лет) сотрудникам таможенных органов Российской Федерации" Приказ Федеральной таможенной службы от 6 августа 2013 […]
    • 39 закон о сми Закон "О СМИ" Закон РФ от 27 декабря 1991 г. N 2124-I"О средствах массовой информации" С изменениями и дополнениями от: 13 января, 6 июня, 19 июля, 27 декабря 1995 г., 2 марта 1998 г., 20 июня, 5 августа 2000 г., 4 августа 2001 г., 21 […]
    • Негосударственные пенсионные фонды в рф закон Федеральный закон от 7 мая 1998 г. N 75-ФЗ "О негосударственных пенсионных фондах" (с изменениями и дополнениями) Федеральный закон от 7 мая 1998 г. N 75-ФЗ"О негосударственных пенсионных фондах" С изменениями и дополнениями от: 12 […]
    • Приказ департамента образования 2168 от 301210 Приказ Департамента образования г. Москвы от 30 декабря 2011 г. N 1146 “Об организации питания обучающихся, воспитанников и студентов государственных образовательных учреждений, подведомственных Департаменту образования города Москвы в […]
    • Закон о фсб в рф Федеральный закон от 3 апреля 1995 г. N 40-ФЗ "О федеральной службе безопасности" (с изменениями и дополнениями) Федеральный закон от 3 апреля 1995 г. N 40-ФЗ"О федеральной службе безопасности" С изменениями и дополнениями от: 30 декабря […]