Физика

Открытый урок по теме "Сила упругости. Закон Гука"

Цели урока:

Образовательная:

1. ввести понятие силы упругости;
2. опытным путём получить закон Гука;
3. ввести формулу закона Гука.

Развивающая:

1. систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии “сила”, “сила тяжести”;
2. развивать внимание и любознательность путём выполнения опытов при объяснении нового материала;
3. формировать умения объяснять окружающие явления, происходящие в природе.

Воспитательная:

1. вырабатывать устойчивое внимание при объяснении нового теоретического материала;
2. развивать правильную речь, используя физические термины;
3. достичь высокой активности и организации класса.

 

План урока:

1. Организационный момент
2. Проверка домашнего задания
3. Объяснение нового материала
4. Закрепление нового материала
5. Домашнее задание
6. Рефлексия

 

Ход урока:

1. Организационный момент:

• Сосредоточить внимание
• Проверить готовность к уроку

 

1. Проверка домашнего задания:

• Самопроверка у доски (2 человека)
• Тест «Веришь, не веришь»

 

1.  Объяснение нового материала:

   

(Опыты с прибором для демонстрации деформации)

 

 - получаем понятие деформации

 

Деформация – это изменение формы или размеров тела в результате воздействия другого тела.

 

Виды деформации:

• Растяжение
• Сжатие
• Сдвиг
• Кручение
• Изгиб

 

(Опыты по силе упругости)

- получаем физический смысл понятия силы упругости

- изображаем векторное направление и точку приложения данной силы.

 

Сила упругости – сила, возникающая в теле, в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.

 

- практическое задание ( выполняется самостоятельно по группам (постановка проблемы))

Закон Гука – модуль силы упругости, возникающей при малых упругих деформациях сжатия или растяжения тела, прямопропорционален величине абсолютного удлинения.

 

F_упр= k ∙ |∆l|

 

k-жёсткость, 1 Н/м

1. Закрепление нового материала:

 

- фронтальный опрос

- тест на закрепление

- упражнение 16 (6б)

 

 

1. Домашнее задание: §16,17 упр. 16 (2, 6а),(можно предложить дома высчитать жёсткость любого деформированного тела)

 

1. Рефлексия

 

 «Веришь, не веришь»

1. Сила – величина, характеризующая взаимодействие тел.

2. Сила характеризуется: величиной, точкой приложения и направлением.

3. Сила обозначается: t.

4. Сила измеряется в джоулях.

5. Сила тяжести – это сила, с которой  тело действует на опору или на подвес.

6. Сила тяжести направлена с центра тела вверх.

7. Вес – это сила, с которой тело действует на опору.

8. Второй закон Ньютона: Fр=m∙a.

9. Проекция силы на ось отрицательная в том случае, когда направление силы и оси совпадают.

10. Fр- это сумма всех сил, действующих на тело.

Ответы(да, да, нет, нет, нет, нет, да, да, нет, да)

 

Тест на закрепление знаний

Выберете правильный ответ:

1) Деформация – это:

а) изменение формы или размеров тела в результате воздействии другого тела;

б) изменение формы тела в результате воздействии другого тела;

а) изменение формы или размеров тела в результате изменения скорости тела.

2) Деформация является пластичной в том случае, когда тело:

а) не возвращается в прежнее состояние;

б) возвращается в прежнее состояние;

в) тело, вследствие действия другого тела, не деформируется.

3) Сила упругости – это сила:

а) возникающая в теле в результате его деформации;

б) стремящаяся вернуть тело в исходное положение.

в) возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.

4) Закон Гука:

а) модуль силы упругости, возникающей при малых упругих деформациях сжатия или растяжения тела,

прямопропорционален жёсткости тела.

б) модуль силы упругости, возникающей при малых упругих деформациях сжатия или растяжения тела, прямопропорционален величине абсолютного удлинения.

в) модуль силы упругости, возникающей при деформациях тела, прямопропорционален величине абсолютного удлинения.

5) Формула закона Гука:

а) F=k∙∆L;

б) F=k/∆L;

в) k=F∙∆L.

6) Единицей измерения жёсткости является:

а) H∙м;

б) H/м;

 в) м/H.

 

Ответы(а, а, в, б, а, б)

Практическое задание

Этапы:

1. Измерьте длину пружины в первоначальном положении пружины (L_о – начальная длина);

L_о=

2. Подвесьте к пружине 1 грузик, масса которого 0,1 кг и рассчитать силу тяжести и силу упругости (F_т=m∙g,F_у=F_т);

    F_т=         F_у=

3. Измерьте длину пружины в конечном состоянии (L – конечная длина пружины);              

 L =

4. Рассчитайте разность длин пружины (∆L = L – L_о – изменение длин пружины):                                                     

∆L =

5. Рассчитайте отношение силы к изменению длины (k=F_у/∆L):       

 k=

6. Получите формулу для расчета силы упругости:

F_у=

7.  k – Назовите ЖЁСТКОСТЬ ПРУЖИНЫ. Получите самостоятельно единицу измерения жёсткости тела.

8. Самостоятельно сформулируйте продолжение фразы:

Сила упругости, под действием которой деформируется тело, прямопропорциональна…

9. Оформите практическое задание в виде задачи.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Ро́берт Гук
Robert Hooke
Дата рождения:	18 июля 1635(1635-07-18)
Место рождения:	Фрешуотер, Остров Уайт, Англия
Дата смерти:	3 марта 1703(1703-03-03) (67 лет)
Место смерти:	Лондон, Англия
Научная сфера:	физика, биология, микроскопия

Роберт Гук (18.07.1635 - 03.03.1703) - английский физик, член Лондонского королевского общества (1663), его секретарь в 1667-1683 годах. Родился на острове Уайт. Учился в Оксфордском университете, где стал ассистентом Роберта Бойля. С 1665 года - профессор Лондонского университета.

Работы Гука относятся к теплоте, упругости, оптике, небесной механике. Около 1660 года он вместе с Р. Бойлем усовершенствовал воздушный насос Герике, с Христианом Гюйгенсом установил (1665) постоянные точки термометра - точку таяния льда и точку кипения воды. В 1668 году Роберт Гук показал, что для всех тел точки кипения и плавления постоянны. Высказал (1665) гипотезу о теплоте как роде движения частиц тела. В 1660 году открыл закон упругости для твердых тел (закон Гука).

Гук усовершенствовал (1665) микроскоп, что позволило ему осуществить ряд микроскопических исследований, в частности наблюдать тонкие слои (мыльные пузыри, масляные пленки и т.п.) в световых пучках, изучать строение растений. Последнее привело его к открытию клеточного строения организма. В работе "Микрография" (1665), основываясь на собственных микроскопических исследованиях, первый описал клетки бузины, укропа, моркови и других растений, причем сам ввел термин "клетка". В "Микрографии" Гук дает также свою теорию цветов, окраску тонких слоев объясняет сложением световых импульсов, отраженных от верхней и нижней поверхностей, распространение света от источника сравнивает с распространением волн на воде от брошенного камня. Гук положил начало физической оптике. Был активным противником корпускулярной теории света Ньютона, возражал и против того, что белый свет состоит из суммы простых цветов. В 1672 году осуществил опыты по дифракции света, аналогичные опытам Франческо Гримальди, придерживался волновой теории света, выдвинул гипотезу о поперечном характере световых волн.

В своем "Трактате о движении Земли" (1674) Гук высказал идею тяготения и дал свою систему мироздания. В 1680 году пришел к выводу, что сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния. Поэтому, после того как Исаак Ньютон представил в 1686 году в Королевское общество рукопись своих "Начал", Гук настаивал на собственном приоритете в открытии закона всемирного тяготения. Однако Ньютон заявил, что ему такая зависимость была известна уже давно и в свое время он сообщил о ней в письме к Христиану Гюйгенсу.

Автор многочисленных изобретений, в частности, барометра (1665), максимального термометра (1691) и др.