Разработка урока физики по теме "Сила упругости". 7-й класс

Разделы: Физика

Класс: 7

Цели урока: Дать полное определение силы упругости, опираясь на знания учащихся о молекулярном строении вещества, вывести закон Гука;

Развить умение наблюдать физические явления; проверять теоретические предположения экспериментально; пользоваться приборами;

Воспитывать активность учащихся на уроках физики, интерес к данной теме; учить самостоятельно выполнять экспериментальные задания.

План изучения нового материала

I. Повторение ранее изученного.

II. Изучение нового материала.

III. Закрепление материала.

IV. Домашнее задание.

Ход урока

II. Повторение ранее изученного.

Вопросы классу:

  1. Как называются частицы, из которых состоят вещества?
  2. Как называются частицы, из которых состоят молекулы?
  3. Какие взаимодействия существуют между молекулами?
  4. На каком расстоянии действует сила притяжения?
  5. На каком расстоянии действует сила отталкивания?

II. Изучение нового материала:

(применение графопроектора)

Предлагаем рисунок на стене.

Посмотрев вот на этот рисунок, что вы можете рассказать?

 

Давайте попробуем дать определение силы упругости: это совокупность молекулярных сил.

Приведём ряд примеров:

а)

 б)

На линейку ставим тело. Почему прогибается линейка? А почему через некоторое время прогиб останавливается? Где возникает сила упругости в случае а), б)?

Какой можно сделать вывод?

Сила упругости возникает при деформациях!

Когда мы говорим, что тело деформировано? Деформация – это изменение формы и размеров тел.

Если убрать тело, которое находится на линейке – линейка принимает первоначальное положение. Если убрать из пружины – пружина тоже возвращается в первоначальное состояние.

Деформации, которые исчезают после прекращения внешнего воздействия, называются упругими.

Учащиеся приводят 2 – 3 примера.

Например: если взять кусок пластилина и подействовать силой (нажимом), то пластилин изменяет свою форму, если прекратили действие – пластилин будет сохранять измененную форму.

Деформации, которые не исчезают после прекращения внешнего воздействия, называются пластическими.

Учащиеся приводят 2 – 3 примера.

Применяют при обработке металлов – ковке, штамповке, при кепке из пластилина, глины.

Очень многие ученые занимались изучением деформации, но только английскому ученому Гуку удалось установить закон для упругих деформаций.

 

На сколько увеличиваем силу, на столько же удлиняется пружина. Какая зависимость между силой упругости и удлинением? Эту зависимость можно записать математически: где x – удлинение, k – коэффициент

пропорциональности.

Это можно проверить на данном примере:

0,1 • 10 = ? 0,01

1 = ? 0,01 Для равенства двух частей уравнения в правой части уравнения нужно ввести какое то число. ? = k = 100 Н/м.

Fупр – это сила, возникающая при деформации тела и направленная в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела при деформации.

Fупр – направлена: 1) перпендикулярно поверхности; 2) вдоль подвеса.

Fупр иногда называют силой нормального давления, силой реакции опоры.

Обозначают Fупр, Т, N.

В 1660 году, когда Гуку было 25 лет, он установил этот закон (зависимости Fупр от х), названный впоследствии его именем.

Но опубликовал он этот закон спустя 16 лет, проделав ряд экспериментов подтвердивших данный закон.

Закон Гука. Сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна величине деформации (х) и направлена в сторону противоположную перемещению частиц тела при деформации.

х – удлинение, k – жесткость пружины.

Из формулы определим k:

k – коэффициент пропорциональности – жесткость тела – показывает величину Fупр , возникающую в теле при единичной деформации. У каждого тела своя жесткость.

Зависит “k” – от размеров тела и материала, из которого это тело изготовлено.

СИ: [k] = 1 , так как k =

“– ” – показывает, что сила упругости направлена в противоположную сторону смещения частиц.

Особенности действия силы упругости:

  1. Возникают при деформациях.
  2. Направлена перпендикулярно поверхности.
  3. Противоположно по направлению смещения.
  4. При упругих деформациях выполняется закон Гука.

Виды деформаций: изгиб, сжатие, растяжение, кручение, сдвига.

III. Закрепление материала.

Рассмотрим примеры, приведенные в таблицах.

Показать виды деформации с помощью модели деформации.

Какие тала и когда подвергаются деформации в быту, в мастерской, в промышленности.

Задание:

1) На шар в положениях 2, 3, 4, 5 действует сила упругости со стороны пружины. Покажите эти силы в масштабе (приблизительно). Учтите, что в положении 1 ось пружины не деформирована. Обратите внимание на ось координат и ее начало.

2) Расставьте силы упругости при следующих взаимодействиях:

3) Определение жесткости пружины:

N F ?x k
1 1 0  
2 2 0,01  
3 3 0,01  
Среднее значение: k= 1/0,01Н/м

k = mg/?x

4) Решение задач:

Оценки за урок.

IV.  Домашнее задание:§26, вопросы к :§26, оформить лабораторную работу в тетрадях для лабораторных работ. Привести по 2 примера на каждый вид деформации.