Повторение по теме "Силы упругости". 10-й класс

Цель урока: обобщить, повторить и систематизировать знания по теме "Силы упругости".

Обучающие:

• закрепить и систематизировать знания по теме "Силы упругости";
• проверить справедливость закона Гука;
• совершенствовать навыки решения задач по данной теме.

Воспитывающие:

• формирование креативного отношения к выполнению лабораторной работе;
• продолжать формировать навыки четких ответов на вопросы;
• выделять главное в изучаемом материале.

Развивающие:

• формирование познавательно-информационной компетенции;
• способность ставить перед собой задачи и решать их;
• осуществлять поиск и переработку информации.

Тип урока: урок закрепления изученного материала.

1. Организационный момент – 1 мин.
2. Фронтальный опрос – 5 мин.
3. Подробная проверка закона Гука. Вывод. – 10 мин.
4. Физкультминутка – 3 мин.
5. Применение обобщенных нами знаний на практике. Решение задач. – 10 мин.
6. Проверка усвоенных нами знаний. Тест. – 10мин.
7. Подведение итогов урока. Выставление оценок. – 3 мин.
8. Домашнее задание. – 1 мин.
9. Рефлексия. – 2 мин.

1. Оборудование для практической работы на демонстрационном столе (штатив с муфтой и лапкой; полоска белого картона длиной около 50см; набор гирь и грузов по механике; линейка с делениями; динамометр школьный).
2. Мультимедийное оборудование с обучающим диском Физика 7 – 11класс изд. “Физикон”
3. Раздаточный материал на рабочих местах.
4. Рисунки.

1. Начало урока. Организация обучающихся на уроке.

2. Обобщение, повторение и систематизация по теме “Силы упругости”.

1) Актуализация теоретических знаний.

Учитель: Ребята! Тема нашего урока повторение и обобщение по теме "Силы упругости". Давайте попробуем поставить цель нашего урока, как вы понимаете тему урока повторить и обобщить?

Ребята высказываются.

Учитель: Да, вы правильно сказали урок повторения и обобщения, конечно подразумевает повторение пройденного ранее материала, обобщение знаний и конечно умение применить эти знания при решении задач.

Значит, чтобы нам решить задачу необходимо для начала обобщить теоретические знания.

1. Какие силы называют силами упругости? При каком условии они появляются.

2. Каким образом возникают деформации, тел на рисунке и в какую сторону они направлены.

3. Рисунок. Почему безопасен прыжок акробата на сетку батута с большой высоты?

4. Почему пружина на рисунке растягивается не одинаково?

5. Опишите механическую модель кристалла.

Какова природа сил упругости? (Доклад готовит ученик.)

Рассмотрим возникновение сил упругости при деформации кристаллического твердого тела. В таком теле атомы располагаются упорядоченно, среднее расстояние между ними не изменяется. Каждый атом находится в равновесии, так как силы притяжения и отталкивания, действующие между соседними атомами, компенсируют друг друга. Характерная особенность сил взаимодействия соседних атомов состоит в том, что они подобны силам, действующим в растянутой или сжатой пружине.

При увеличении межатомного расстояния по сравнению с равновесным (растяжение пружины) атомы притягиваются друг к другу (пружина стремится сжаться). При уменьшении расстояния между атомами (сжатие пружины) возникают силы отталкивания (пружина стремится растянуться).

Поэтому простейшей механической модель. Кристалла являются шарики, соединенные нерастянутыми пружинами.

В этой модели шарики играют роль атомов, а связывающие их пружины имитируют особенности электромагнитного взаимодействия атомов. Предложенная модель позволяет просто объяснить упругие свойства твердых тел.

При растяжении твердого тела увеличивается среднее расстояние между атомами (при этом между шариками растягиваются все пружины). Суммарная сила притяжения атомов (сила упругости пружин) стремится сжать тело до первоначальных размеров .

При сжатии тела уменьшение межатомных расстояний (сжатие пружин) приводит к возникновению силы отталкивания атомов (растягивающей упругой силы). В результате эта сила стремится восстановить первоначальную длину тела.

Упругое воздействие на тело – воздействие, в результате которого тело восстанавливает форму и размеры.

Механическая модель кристалла правильно описывает его упругие свойства. Силы упругости пружинок между шариками имеют то же электромагнитное происхождение, что и силы взаимодействия между атомами в кристалле.

Среди многочисленных сил электромагнитной природы наибольшее влияние на механическое движение тела оказывают две силы: сила упругости и сила трения.

Возникновение этих сил обусловлено силами электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами, из которых состоят все макроскопические тела.

Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации.

Сила упругости восстанавливает первоначальные размеры и форму тела.

Деформации тела не всегда приводят к появлению сил упругости. Наряду с упругими телами (теннисный мяч, стальной шар) имеются пластичные тела (пластили, свинцовый шар), которые не восстанавливают свою форму после прекращения действия внешних сил. Для пластичных тел сила, противодействующая деформации, пропорциогальна скорости ее возникновения.

6. Сформулируйте закон Гука.

а) Определить силу упругости для следующих ситуаций: тело подвешено на шнуре, тело прикреплено к пружине (два ученика);
б) За компьютером выполняют лабораторную работу два ученика. Проверяют зависимость силы упругости от к и х;
в) Два других ученика на демонстрационном оборудовании проверяют справедливость закона Гука.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; полоска белого картона длиной около 50см; набор гирь и грузов по механике; линейка с делениями; динамометр школьный.

Указания к работе:

1. Динамометр закрепите в лапке штатива. Отметьте на картоне уровень пружины динамометра.

2. Подвесьте к пружине динамометра груз с таким расчетом, чтобы пружина растянулась примерно на 6–8см. отметьте это место на картоне. Измерьте силу, удлинение пружины l1, линейкой и занесите результаты в таблицу.

3. Подвешиваем гири и на картоне каждый раз делаем засечки, измеряем удлинение l1, l2, l3, l4, силу. Все записываем в таблицу.

4. Постройте график зависимости силы упругости от удлинения, откладывая на вертикальной оси (ось ординат) силу упругости в условных единицах, на горизонтальной оси (ось абсцисс) – удлинение в выбранном масштабе. Проверьте, подтверждается ли в пределах точности эксперимента закон Гука.

г) Остальные ребята работают с дидактическим материалом.

1. Взаимодействие тел описывают с помощью ..... , действующих между ... .
2. Силы являются ..... величинами – каждая сила характеризуется ..... , ..... и ..... .
3. В механике рассматриваются ..... вида сил. Какие?
4. Приведите примеры действия каждой из этих сил.
5. Любому взаимодействию двух тел соответствуют ..... силы. Приведите пример.
6. Сила упругости возникает при ..... тел.
7. Сила упругости всегда направлена так, чтобы ..... величину деформации тела.

д) В конце работы надо сделать выводы, по какой формуле мы нашли силу упругости, от чего она зависит, как направлена и для каких деформаций справедлив закон Гука. О чем говорит знак "-" в законе Гука.

Упражнение 1. Исходное положение – основная стойка. На счет “раз” – встать на носки, руки вверх наружу, на счет “два” – потянуться вверх за руками. На счет “три” – опустить руки дугами через стороны вниз, на счет “четыре” – скрестить руки перед грудью, голову наклонить вперед. Повторить упражнение в быстром темпе 6-8 раз.

Упражнение 2. Исходное положение – стойка ноги врозь, руки вперед. На счет “раз” – поворот туловища направо, мах левой рукой вправо, правой назад за спину. На счет “два” – вернуться в исходное положение. На счет “три, четыре” – упражнение выполняется в другую сторону. Повторить 6-8 раз в быстром темпе.

Упражнение 3. Исходное положение-стойка ноги врозь. На счет “раз” – согнуть правую ногу вперед и, обхватив голень руками, притянуть ее к животу. На счет “два” – притянуть ногу, подняв руки вверх. На счет “три, четыре” – выполняется то же, но с левой ногой. Повторить упражнение в среднем темпе 6–8 раз.

2) Применение обобщенных нами знаний на практике. Решение задач.

Учитель: Итак, у нас готов фундамент для решения задач. Приступим, на данную тему я подобрала задачи из пособий, которые помогут нам готовиться е ЕГЭ.

1. При помощи пружинного динамометра поднимают тело с ускорением а=2,5м/с², направленным вверх, массой 2кг. Найдите модуль удлинения пружины динамометра, если ее жесткость равна 1000Н/кг.

2. Жесткость одной пружины равна к1,а другой к2. Какова жесткость пружины, составленной из этих пружин, соединенных последовательно?

Учитель: Есть ли у вас вопросы по решению задач?

Учитель: Проведем проверку усвоенных нами знаний.

1-й вариант.

1. Чему равна жесткость пружины, если под действием силы 2Н она растянулась на 4см?
а) 5м/с; б) 50Н/м; в) 0,5Н/м.

2. На сколько сантиметров растянется пружина жесткостью 105Н/м под действием силы 21Н?
а) 500см; б)5см; в)0,05см.

3. К нижнему концу легкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой m1=0,2кг и нижний массой m2=0,1кг. Нить, соединяющую грузы пережигают. С каким ускорением начнет двигаться верхний груз?
а) 5м/с²; б) -5м/с²; в) 25м/с²; г) -25м/с².

2-й вариант.

1. К вертикально расположенной пружине жесткостью 80Н/м подвесили груз массой 400г. На сколько сантиметров растянулась при этом пружина?
а) 200см; б)2см; в)4см.

2. К вертикально расположенной пружине жесткостью 120Н/м прикрепили груз. Под действием этого груза пружина растянулась на 2см. Чему равна масса груза?
а) 2,4кг; б) 0,6кг; в)0,24кг.

3. К нижнему концу легкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой m1=0,2кг и нижний массой m2=0,1кг. Нить, соединяющую грузы пережигают. С каким ускорением начнет двигаться верхний груз?
а) 5м/с²; б) -5м/с²; в) 25м/с²; г) -25м/с².

– Какова природа силы упругости?
– По какой формуле находят значение силы упругости?
– Какова зависимость силы упругости от расстояния?
– Зависит ли сила упругости от массы взаимодействующих тел?
– Как направлена сила упругости?

4. Домашнее задание: составить одну задачу по пройденной теме с вариантами ответов. Задачу решить.

5. Рефлексия.

Учитель: Что ж, наш урок подходит к завершению. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

Перед каждым из вас находится смайлик без губ, на котором вы должны отметить уровень вашего настроения к концу урока. А еще хотелось бы услышать ваши отзывы о сегодняшнем уроке: что вам понравилось, что не понравилось, чем бы хотелось заняться еще.(напишите на обратной стороне. Вы работали в группах общались. Подпишите на обратной стороне смайлика как это влияло на результат?
* работа стала более эффективной;
* это тормозило процесс;
* в работе мы допускали неточности;
* не позволило задействовать ресурсы всех участников группы.