Конспект урока 'Закон Гука' (7 класс)

Терёшкина А.В.

Конспект

урока по физике в 10 классе на тему

«Понятие силы. Сила упругости. Закон Гука».

Тип урока: Изучение нового материала.

Ход урока:

1. Организационный момент - 1 мин

2. Проверка домашнего задания- 5 мин

3. Объяснение нового материала - 32 мин

4. Доклад учащегося - 5 мин

5. Домашнее задание - 2 мин

Цель урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, показать на примере, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины деформированного тела.

Задачи урока:

а) Обучающая: подробное изучение основных сил в природе

б) Воспитательная: положительного отношения к знаниям; воспитание дисциплинированности

в) Развивающая: развитие мышления (классифицировать факты, делать обобщающие выводы, формулировать законы и т. д.); развитие познавательных умений (формирование умений выделять главное, конспект, наблюдать); развитие умения владеть собой

Ход урока.

I.Организационный момент

II.Проверка домашнего задания.

Устный опрос домашнего задания, учитель задает вопрос-ученик отвечает:

1. О каких силах мы говорили с вами ранее на уроках?

2. Как можно вычислить эти силы?

3. Какие силы и как себя проявляют?

4. Перечислите для чего служат действия этих сил?

5. Какие системы отсчета вы знаете?

6. Что такое ИСО?

7. Где они применяются?

8. Сформулируйте 1 закон Ньютона.

9. С чем связано проявление любой силы, участвующей во взаимодействии?

III.Новый материал.

Учащиеся записывают тему урока в тетрадь.

Слайд 1

Учитель объясняет новый материал с использованием презентации:

Слайд 2

1. Силы тяготения действуют между телами всегда. Не нужно заботиться о том, чтобы привести эти силы в действие, и никакими ухищрениями их нельзя уничтожить. Силы упругости в этом отношении совершенно не похожи на силы тяготения.

2. Давайте вспомним, что называется силой упругости? Какова природа силы упругости?

1) Сила упругости - сила, возникающая при деформации тела.

2) она имеет электромагнитное происхождение;

3) всегда стремится восстановить первоначальную форму тела, поэтому направлена всегда в противоположную сторону.

Слайд 3

4) Каким прибором мы можем измерить силу, и как это связано с упругостью?

Слайд 4

5) Как проявляет себя сила реакции опоры и сила натяжения нити?

Слайд 5-6

3. Для того чтобы различные тела или части одного и того же тела взаимодействовали посредством сил упругости необходимо определенное условие: тела должны быть деформированы.

Слайд 7

4. Что называется деформацией тела?

Опр.: деформацией тела называется изменение формы или объема тела.

Твердые тела сохраняют свой объем и форму, так как при любой попытке их деформировать возникают силы упругости.

Жидкости форму не сохраняют. Вы можете перелить воду из графина в стакан, и это не вызовет появление сил упругости. Попробуйте сжать жидкость просто в пластиковой бутылке.

Итак, силы упругости возникают всегда при попытке изменить объем или форму твердого тела, при изменении объема жидкости, а также при сжатии газа.

5. Вспомним какие виды деформаций вам извесны?

Слайд 8-9

На доске(в презентации) записываю схему, ученики в тетрадь:

Виды деформаций

Упругие-

Полностью исчезают после прекращения действия внешних сил.

Пластические-

Не исчезают после прекращения действия внешних сил.

растяжение

сжатие

сдвиг

срез

изгиб

кручение

6. Рассмотрим, где в быту встречаются различные виды деформаций. (см.таблицу).

Слайд 10-12

7.Перечислим по каким причинам происходит деформация.

Слайд 13

8. Давайте вспомним формулу и формулировку закона Гука.

F_{(упр) х} = -kх.

Слайд 14-15

Учитель рассказывает о более сложных деформациях - это изгиб и растяжение-сжатие.

Углубим знания об этом законе. На доске учитель рисует эти примеры.

9. Деформацию растяжения характеризуют абсолютным удлинениям.

Δl=l-l₀

и относительным удлинением

ε=Δ l/l₀

10. Состояние деформированного тела характеризуется механическим напряжением.

Слайд 16

δ=F_упр/S

Опр.: Механическим напряжением называется отношение модуля силы упругости к площади поперечного сечения S тела.

Единица измерения механического напряжения: 1Па = 1 Н/м²

11. При малых деформациях для твёрдых тел справедлива зависимость:

δ = Е /ε/ - закон Гука

Закон Гука: при малых деформациях напряжение δ прямо пропорционально относительному удлинению ε

Слайд 17

| ε |- модуль т. к. закон Гука справедлив как для растяжения, так и для сжатия

Е- коэффициент пропорциональности - Модуль Юнга (модуль упругости). Он одинаков для образцов любой формы и размеров, изготовленных из одного материала.

Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен экспериментально.

12. Закон Гука, записанный в данной формуле, легко привести к виду, записанному в

учебнике.

δ=F_упр/S; ε=Δ l/l₀;

Подставляем данные формулы в закон Гука и получаем:

F_упр/S=Е*(Δ l/l₀); выразив из полученного равенства F_упр, получаем:

F_упр=(SE| Δ l|)/ l₀; обозначив SE/ l₀ через k , получаем:

F_упр = k | Δ l|=k|x|;

Закон Гука: При упругой деформации растяжения (сжатия) модуль силы упругости

прямо пропорционален абсолютному значению изменения длины тела.

Коэффициент пропорциональности k называют коэффициентом упругости или жесткостью. Учитывая, что координата x и проекция силы упругости на ось Оу имеют противоположные знаки, можно также записать:

F_{(упр) х} = -kх.

13 Небольшое сообщение учащихся о Роберте Гуке и его работе «о возвращающей силе».

Закон Гука выполняется при растяжении стержней из стали, чугуна, алюминия и других твердых тел. Закону Гука подчиняется также деформация упругой пружины.

I. Закрепление изученного материала.

1. При каком условии появляются силы упругости? (При деформациях)

2. Назовите виды деформаций.

3. Сформулируйте закон Гука.

4. Приведите примеры проявления силы упругости в быту.

5. При каких условиях выполняется закон Гука? (При малых деформациях)

6. Одинаково ли одно и то же тело растягивает пружину динамометра на Земле и на Луне?

7. Для чего у динамометра делают ограничитель растяжения пружины?

Доклад учащегося на тему «Роберт Гук» или решение задачи.

Задача: На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,5 кH/м при поднятии

вертикально вверх рыбы массой 200г?

Дано: Си Решение:

k= 0,5 кН/м 500 Н/м Леска удлиняется под действием веса рыбы.

m=200г 0,2 кг На рыбу действует F_т =mg и F_упр = -kх.

Так как F_т = -F_упр ,то mg = kx. Отсюда

х-? х =mg/k;

х = 0,4*10^-2 м. Проверим размерность единиц:

kg*м/с² kg*м*м kg*м²*с² = м

Н/м с²*Н с²*kg*м

Ответ: х = 0,4*10^-2 м.

V. Домашнее задание. §7-10. Ответить устно на вопросы параграфов. Выучить записи в тетради. Найти и приготовить небольшое сообщение о Томасе Юнге.