Сила упругости. Закон Гука

Урок для 9 класса «Сила упругости. Закон Гука»

Цель урока: изучить понятие «Сила упругости», зависимость силы упругости от упругих деформаций

Задачи урока:

Предметные:

• формирование понятия у обучающихся о деформации тел ее видах,

• выяснить на практике, от каких величин зависит сила упругости, сформулировать закон Гука;

• формирование навыков применять закона Гука при решении задач.

Метапредметные:

• формирование навыков самостоятельного приобретения знаний, планирование;

• формирование у обучающихся исследовательской деятельности;

• развитие умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника;

• формирование навыков работы в группе.

Личностные:

• формирование осознанного уважительного, доброжелательного отношения к другому человеку, к одноклассникам, их мнению;

• формирование умения контролировать процесс и результат деятельности за счёт рефлексии.

Тип урока: комбинированный

Методы обучения: проблемный, диалоговый, частично-поисковый, практический.

Ход урока

1 Организационный момент

Деятельность учителя: Проверка готовности обучающихся. Создание общей установки на урок

Деятельность обучающихся: Самоконтроль готовности к уроку.

Формируемые УУД: Уметь совместно договариваться о правилах поведения и общения в школе и следовать им. Умение слушать и понимать речь других.

2 Актуализация знаний и самооценка

Деятельность учителя:

Проверка домашнего задания в форме физического диктанта со взаимопроверкой

1. Что такое сила?

2. Какой буквой обозначают силу?

3. Какую силу называют силой тяжести?

4. Как направлена сила тяжести?

5. От чего зависит результат действия силы на тело?

Деятельность обучающихся: Отвечают на вопросы физического диктанта

Используемые методы, приемы, формы: Работа выполняется индивидуально с последующей взаимопроверкой. На выполнение задания 7 минут

Формируемые УУД: Уметь ориентироваться в своей системе знаний

3. Постановка учебной проблемы

Деятельность учителя:

(Создание проблемной ситуации)

Беседа с обучающимися

Почему снежинки падают на землю?

Почему снег, лежащий на крышах домов, не падает на землю? (на них действует сила, которая не дает упасть)

Почему прогибается гамак? Почему человек не падает на землю?( Действует сила со с стороны гамака)

На этом уроке мы с вами выясним:

а) что это за сила;

б) из-за чего возникает;

в) к какой точке приложена;

г) куда она направлена;

д) от чего зависит;

е) чему равен модуль?

Проведем с вами небольшое исследование. У вас на столе лежат различные резиновые и пластилиновые предметы. Сожмите, растяните, надавите на них. Что у них изменилось? (Форма)

А если прекратить воздействовать на резиновые и пластилиновые предметы, что произошло? (форма восстановится)

Работа по группам: (выполнение эксперимента)

-положить металлическую линейку на опоры, поставить на нее груз.

-подвесить груз к пружине

-ответить на вопросы:

Беседа по эксперименту

• Что пронаблюдали?

• Почему деформировалась линейка, если положить на нее груз?

• А почему через некоторое время линейка прекращает прогибаться?

• Что произойдет, если снять груз? Почему?

• К чему приложена возникающая сила?

• Куда она направлена?

Работа с учебником.

Составление опорного конспекта.

• Определение силы упругости.

• Причина возникновения силы упругости.

• Графическое изображение силы упругости

Деятельность обучающихся: Обсуждение выдвинутых гипотез.

Используемые методы, приемы, формы: Фронтальный опрос обучающихся

Формируемые УУД: Умение проговаривать последова-тельность действий на уроке, высказывать свое предположение. Умение определять и формулировать цель на уроке с помощью учителя.

4 Проверка гипотезы. Решение проблемной ситуации

Деятельность учителя:

Работа в группах: выполнение эксперимента

Группа №1

«Изучение зависимости деформации тела от величины деформирующей силы»

Цель: Экспериментально проверить, как деформация зависит от величины деформирующей силы.

Приборы и материалы: I) динамометр; 2) измерительная линейка; 3) набор грузов; 4) пенал; 5) стержень штатива с муфтой и лапкой.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений:

2. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

3. Закрепите динамометр вертикально в лапке штатива.

4. С помощью измерительной линейки измерьте первоначальную длину пружины.

5. Подвесьте к крючку динамометра груз.

6. С помощью динамометра измерьте величину деформирующей силы.

7. Измерьте длину пружины после действия деформирующей силы.

8. По формуле l= l- l₀ вычислите удлинение пружины.

9. Результаты запишите в таблицу.

10. Аналогичный эксперимент проделайте двумя и тремя грузами.

11 . Создайте презентацию с помощью программы PowerPoint и все данные из таблицы перенесите в созданную вами презентацию.

12. Ответьте на вопросы:

1) Как деформация пружины зависит от величины деформирующей силы.

2) Что может произойти с пружиной, если мы будем дальше увеличивать нагрузку.

Группа №2

«Изучение зависимости деформации тела от материала, из которого изготовлено тело»

Цель: Экспериментально проверить, как деформация зависит от материала, из которого изготовлено тело.

Приборы и материалы: I) динамометр; 2) измерительная линейка; 3) набор грузов; 4) пенал; 5) стержень штатива с муфтой и лапкой, 6) пружины из разного материала.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений:

2. Закрепите пружину в лапке штатива.

3. С помощью измерительной линейки измерьте первоначальную длину пружины.

4. Подвесьте к крючку пружины груз.

5. Измерьте длину пружины после действия деформирующей силы.

6. По формуле l= l- l₀ вычислите удлинение пружины.

7. Результаты запишите в таблицу.

8. Аналогичный эксперимент проделайте, используя разные пружины, но при этом величину нагрузки оставить неизменной.

Решение проблемной ситуации

Ответьте на вопросы:

1) Зависит ли деформация от материала, из которого изготовлено тело?

2) Будет ли меняться деформация пружины, если мы будем подвешивать к пружине грузы из разного материала, но одинаковой массы?

Вывод №1: чем больше сила, тем больше удлиняется пружина. (Записать в тетрадь, построить график зависимости силы упругости и удлинения пружины)

Вывод №2: Величина силы упругости зависит от жесткости пружины (от материала, из которого она изготовлена)

Учитель: В 1660 году английский ученый Роберт Гук, когда ему было 25 лет, установил закон зависимости силы упругости от упругих деформаций, названный впоследствии его именем.

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

Сила упругости, возникающая при упругой деформации тела, прямо пропорциональна величине деформации Δl и направлена в сторону противоположную перемещению частиц тела при деформации.

Fупр = k Δl

В законе Гука Δl - удлинение [м], k - коэффициент жесткости [H/м]

Деятельность обучающихся: Выполнение эксперимента

Обсуждение поставленных вопросов

Используемые методы, приемы, формы: Работа в парах

Фронтальный опрос

Формируемые УУД: Уметь добывать новые знания, находить ответы на вопросы, используя учебник, свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке

5 Закрепление изученного материала

Деятельность учителя: Как же учитывают жесткость материала при строительстве?

Где применяются знания об этой силе?

Также и в природе учитывается существование деформаций и силы упругости. Кажется небольшой лес, а на самом деле …

Как вы определяете, жесткий хлеб или мягкий?

Почему говорят стул жесткий? Кресло мягкое?

Деятельность обучающихся: Отвечают на вопросы по изученному материалу

Используемые методы, приемы, формы: Фронтальный опрос

Формируемые УУД: Уметь вносить необходимые коррективы в действие после его завершения на основе его оценки и характера сделанных ошибок

6 Рефлексия

Деятельность учителя: Организация рефлексии

Деятельность обучающихся: Осуществляют самооценку своей деятельности на уроке

Используемые методы, приемы, формы: Метод Синквейн

• Существительное означающее суть урока

• Прилагательные характеризующие предмет

• Определения или глаголы характеризующие предмет

• Распространенное предложение о силе упругости.

Формируемые УУД: Способность к самооценке на основе критерия успешности учебной деятельности