Цели урока:
1. Образовательная:
- ввести понятие силы упругости;
- опытным путём получить закон Гука;
- ввести формулу закона Гука.
2. Развивающая:
- систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии "сила", "сила тяжести";
- развивать внимание и любознательность путём выполнения опытов при объяснении нового материала;
- формировать умения объяснять окружающие явления, происходящие в природе.
3. Воспитательная:
- вырабатывать устойчивое внимание при объяснении нового теоретического материала;
- развивать правильную речь, используя физические термины;
- достичь высокой активности и организации класса.
Оборудование:
- медиапроектор;
- белый экран;
- штативы;
- набор гирь;
- пружины разной жёсткости;
- динамометры.
Ход урока
I. Актуализация знаний – 2 минуты.
Вопрос к учащимся. Какую новую тему мы с вами начали изучать на прошлом уроке и что вы учили дома к этому уроку?
Ответ. Сила. Сила тяжести. § 23, 24.
II. Поверка домашнего задания – 5 минут.
(Через медиапроектор, в форме презентации-теста.)
На экране через проектор в форме презентации представлены вопросы теста для проверки домашнего задания.
Тест.
1. Что такое сила?
а) любое изменение формы тела;
б) мера взаимодействия тел;
в) точного понятия нет.
2. Какой буквой обозначают силу?
а) S;
б) m;
в) F.
3. Какую силу называют силой тяжести?
а) сила, с которой Земля притягивает к себе тела;
б) притяжение всех тел Вселенной друг к другу;
в) физическая величина, характеризующая инертность тела.
4. Как направлена сила тяжести?
а) вертикально вниз;
б) вертикально вверх;
в) вправо.
5. От чего зависит результат действия силы на тело?
а) массы;
б) модуля, направления, точки приложения;
в) объёма, плотности, расстояния.
3 минуты.
Меняются слайды с вопросами, учащиеся сами читают вопросы и варианты ответов, и записывают на своих листках только букву правильного, по их мнению, ответа: а, б, в, одну из трёх предложенных.
По окончании работы, листки передаются учителю для дальнейшей проверки и выставления оценок за работу в журнал (дневник).
- Хорошо! Это мы повторили, вспомнили о чём начали говорить на прошлом уроке.
- А теперь новый у меня к вам вопрос:
III. Изучение нового теоретического материала – 10 минут.
1. Постановка проблемного вопроса.
Книга, лежащая на столе, может сама по себе упасть? (Нет, она находится в состоянии покоя.) Шар висит на нити, брусок лежит на столе, снег лежит на крыше. Падают ли тела? (Нет.) Почему покоятся тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити? (Учащиеся высказывают свои предположения.)
Итак, предположим, что сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что же это за сила и как она возникает?
2. Объяснение причины покоя тел, лежащих на опоре или подвешенных на нити.
Проведём опыт. На середину горизонтально расположенной доски поставим гирю.
Под действием силы тяжести гиря начнёт двигаться вниз и прогнёт доску, т.е. доска деформируется. При этом возникает сила, с которой опора (доска) действует на тело расположенное на ней.
Какой вывод можно сделать из этого опыта?
Вывод. На гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновесила силу тяжести.
3. Тема урока: "Сила упругости. Закон Гука".
- Открываем свои рабочие тетради, записываем на полях число и тему урока по центру "Сила упругости. Закон Гука".
- Дадим определение силы упругости и запишем его в тетрадь.
Сила упругости – сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.
4. Объяснение причины возникновения силы упругости деформацией тела (опоры).
Направление силы упругости противоположно направлению силы тяжести. Когда мы наблюдаем равенство силы тяжести и силы упругости? (При остановке тела и опоры.)
Обозначение:
.
возникает при
деформации тел.
- Дайте определение деформации тела. (Ответ учащихся: деформация – любое изменение формы и размера тела.)
- А теперь внимание на магнитную доску.
(Демонстрируется плакат видов деформаций, а также с помощью прибора для демонстрации видов деформаций показать 5 видов деформаций, привести примеры.)
5. Виды деформаций:
- Растяжение (тросы, цепи).
- Сжатие (колонны, стены).
- Сдвиг (болты, заклёпки).
- Кручение (гайки, валы, оси).
- Изгиб (мосты, балки).
Точка приложения силы упругости (на доске изображение вектора силы упругости).
IV. Физкультурная минутка – 2 минуты.
Учащимся предлагается встать со своих мест, и, закрепляя виды деформаций, показать с помощью своего тела все 5 видов деформаций: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб.
6. Объяснение закона Гука.
а) Практическое задание – 10 мин.
На штативе закреплена пружина, отмечены: нулевой уровень (точка отсчёта) и конечного положения пружины в состоянии покоя.
Этапы:
- Измерить длину пружины в первоначальном положении.
- Подвесить к пружине 5 грузиков, масса каждого по 100 г.
- Прикрепить стрелку в конечном положении пружины.
- Измерить длину пружины в конечном состоянии пружины.
- Найти разность длин пружины.
Lо – начальная длина пружины;
L – конечная длина пружины;
L = L – Lо –
изменение длин пружины.
Вывод. Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.
В этом и заключается Закон Гука. Был открыт английским учёным Робертом Гуком в 1660 г. (доклад уч-ся: биография Р.Гука).
(Показ видео ролика на тему: "Сила упругости. Закон Гука".)
Формула:
где L –
удлинение тела (изменение его длины);
k – коэффициент пропорциональности (жёсткость).
Жёсткость тела зависит от формы и размеров, материала, из которого оно изготовлено.
Закон Гука справедлив только для упругой деформации, т.е. если после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение.
VI. Закрепление – 7 минут.
1) Беседа по вопросам:
- Когда возникает сила упругости?
- Что называют деформацией тела?
- Какие виды деформаций вы знаете?
- Как формулируется закон Гука?
- Как записывается закон Гука?
2) Решение задач.
VII. Домашнее задание – 1 минута.
- Наш урок подходит к концу, поэтому открываем свои дневники, открываем и записываем домашнее задание на следующий урок.
Домашнее задание: § 25.