Цель: формирование навыков учебно-исследовательской деятельности.

Задачи:

• создание условий для углубления знаний учащихся о силе упругости и становление зависимости между физическими величинами;
• развитие умений проводить эксперимент, наблюдать, анализировать, делать выводы, конструировать конспект;
• формирование коммуникативных навыков.

Оборудование: ластик, резиновый шнур и стальная проволока одинакового диаметра, резиновая лента, пластилин, прибор по деформации, пружина, штатив, линейка, грузики, таблицы, диск с рисунками, диск с презентацией.

ХОД УРОКА

I. Мотивационный блок

На каждом столе лист с рисунками (Рисунок 1). Учащиеся работают в паре.

Учитель: Что вы видите на данном листе?
Ученик: Различные тела.
Учитель: Какие силы действуют на эти тела?
Ученик: Сила тяжести, сила упругости.
Учитель: Укажите направление и точку приложения силы упругости.
Ученик: Сила упругости направлена вверх, приложена к центру тела.
Учитель: Сегодня мы с вами должны рассмотреть силу упругости и установить от чего она зависит. Давайте вспомним, что вы уже знаете о силе упругости? Для этого мы проведём тестирование.

II. Блок активизации мыслительной деятельности

Учащиеся выполняют входной тест (Приложение 1).

Учитель: Тест отложите на край стола.

III. Информационный блок

Учитель: Что мы будем сегодня изучать?
Ученик: Силу упругости.
Учитель: Запишите тему урока (в тетрадь). В каких телах возникает сила упругости.
Ученики: Сила упругости возникает в деформированных телах (в тетрадь).
Учитель: Возьмите ластик и сожмите его, изогните, скрутите, что изменяется?
Ученики: Форма, объём.
Учитель: Что такое деформация?
Ученики: Это изменение формы или объёма тела (в тетрадь).
Учитель: Перед вами ластик и шарик из пластилина. Сожмите оба тела.
Ученик: Ластик возвращается в первоначальное положение – упругая деформация, пластилин не возвращается в первоначальное положение – пластическая деформация (в тетрадь).
Учитель: Посмотрите на экран и классифицируйте тела по возможному виду деформации (на экране слова: резина, глина, олово, пружина, металлическая линейка, алюминиевая проволока)
Ученики:Упругая – резина, пружина, металлическая линейка; пластическая – глина, олово, алюминиевая проволока.
Учитель: Какие виды упругой деформации вы знаете?
Ученики: Сжатие, растяжение.
Учитель: Посмотрите на экран и назовите другие виды упругой деформации (Приложение 2).
Ученик: Называет виды упругой деформации – сжатие, растяжение, кручение, сдвиг, изгиб. (в тетрадь).
Учитель: Давайте установим, от чего зависит сила упругости? На резиновом шнуре отметьте две точки на расстоянии l_о = 20 см, подвесьте грузик. Что вы наблюдаете?
Ученик: Увеличивается длина резинового шнура, в нём возникает сила упругости.
Учитель: Как определить удлинение резинового шнура?
Ученик: От конечной длины l отнять начальную длину l_о. Удлинение равно l – l_о = l
Учитель: Подвесьте ещё один груз. Что вы наблюдаете?
Ученик: При увеличении массы увеличивается удлинение l, увеличивается сила упругости шнура.
Учитель: Какой вывод можете сделать?
Ученик: Чем больше l ,тем больше сила упругости, т.е. сила упругости прямо-пропорциональна удлинению (в тетрадь).
Учитель: Закрепите резиновую ленту в штатив и к ней подвесьте один грузик, что вы наблюдаете?
Ученик: Длина увеличивается, сила упругости увеличивается, но удлинение меньше чем в первом опыте.
Учитель: Подвесьте ещё один груз. Что сейчас наблюдаете?
Ученик: При увеличении массы увеличивается удлинение, увеличивается сила упругости, но удлинение тоже меньше, чем в первом опыте.
Учитель: Почему?
Ученик: Резиновая лента более жесткая, чем резиновый шнур.
Учитель: Какой вывод вы можете сделать?
Ученик: Силу прилагали такую же как в первом опыте, а удлинение меньше, значит жесткость у ленты больше, т.е. сила упругости прямопропорциональна жесткости тела (в тетрадь).
Учитель: От чего зависит сила упругости?
Ученик: Сила упругости зависит прямопропорциональна от удлинения и жесткости тела.
Учитель: Запишем формулу силы упругости.
Ученик: Сила упругости равна произведению жесткости тела на удлинение
F_упр = к ^. l (закон Гука) (в тетрадь).
Учитель: При каких условиях сила упругости прямопропорциональна удлинению.
Ученик: Если растянуть резиновый шнур сильно, то он не возвращается в первоначальное
положение , шнур становится неупругим, т.е. нарушится прямопропорциональная
зависимость силы упругости от удлинения, значит закон Гука выполняется только при малых деформациях .
Учитель: Запишем определение закона.
Ученики: F_упр прямопропорциональна l (в тетрадь).
Учитель: Запишем обозначения: К – жесткость ( ); l (х) – удлинение, смещение ( м )
Давайте построим график зависимости F_упр от l для резинового шнура. Используйте необходимое вам оборудование. По данным опыта постройте график.
Ученики: Проводят опыт, строят график (в тетрадь).

Учитель: Что можно сказать о графике?
Ученики: Сила упругости прямопропорциональна удлинению.
Учитель: Ещё что?
Ученик: По данному графику можно найти жесткость резинового шнура.
Учитель: Молодцы! Возьмите резиновый шнур, а потом резиновую ленту (одинаковой длины) и растяните на 10 см.
Ученики: (проводят опыт). Резиновую ленту растянуть трудно.
Учитель: Какой вывод можно сделать?
Ученик: При увеличении площади поперечного сечения S увеличивается жесткость тела К (в тетрадь)
Учитель: Резиновый шнур растяните, используя всю его длину, на 10 см, потом опыт повторите, используя половину шнура.
Ученики: (проводят опыт) Половину шнура растянуть труднее.
Учитель: Какой вывод можно сделать?
Ученик: При уменьшении начальной длины l_о жесткость К увеличивается (в тетрадь).
Учитель: А если взять резиновый шнур и стальную проволоку такого же диаметра и растянуть?
Ученики: (проводят опыт) Стальная проволока не растягивается. Чтобы растянуть стальную проволоку настолько же, как и резиновый шнур, нужно приложить большую силу.
Учитель: Почему?
Ученик: У стали и у резины жесткость разная. Значит, жесткость зависит от материала.
Учитель: Свойства материала характеризуются модулем упругости (модуль Юнга) – Е (, в таблице). (в тетрадь).
Учитель: Запишите формулу жесткости в тетрадь.
Ученик: к = Е ^. (в тетрадь)
Учитель: Давайте посмотрим в таблицу. Какое вещество имеет наибольший модуль упругости?
Ученик: Сталь, Е =200 ГПа.
Учитель: Какое вещество имеет наименьший модуль упругости?
Ученик: Свинец, Е = 15 ГПа.
Учитель: Возьмите пружину растяните ее. Какова причина деформации?
Ученик: Одна часть тела перемещается относительно другой (в тетрадь).
Учитель: Какого следствие этого перемещения?
Ученик: В теле возникает F_упр (в тетрадь).
Учитель: Какую силу мы сегодня с вами рассматривали?
Ученики: Силу упругости – F_упр. (Приложение 3)
Учитель: Давайте посмотрим ,что вы знали о силе упругости. Возьмите входной тест и проверьте его. При верном выполнении на обратной стороне сложится слово обозначающее величину, которой прямопропорциональна F_упр. Оцените себя (нет ошибок – 5, одна ошибка – 4, две ошибки – 3). А что вы сегодня узнали?
Выполните следующее задание на листке (Приложение 4, задание № 4 не оценивается).

Домашнее задание: задача № 151,154 (А.П. Рымкевич); конспект в тетради; ответить на вопрос «Природа силы упругости».