План-конспект урока по теме «Сила упругости»,

ПЛАН КОНСПЕКТ УРОКА

1.Ф.И.О. Оситняжская Лариса Николаевна

2. Адрес электронной почты ositnyazhskaya.lara@yandex.ru</</p>

Домашний адрес: 142215 Московская обл. г.Серпухов-15 ул.Королева д8 кв.69

Телефон 8(964) 5523087

3. МОУ «Куриловская гимназия»

4. Название населенного пункта г.Серпухов-15 Серпуховского района Московской обл.

5.Название статьи: план-конспект урока по теме «Сила упругости», 7 класс

6.Аннотация: представлен план-конспект урока по теме «Сила упругости», с использованием личной презентации, программно-аппаратного комплекса AFS для проведения демонстрационных работ по физике. Применение информационных технологий на уроке позволяет сделать курс физики насыщенным, динамичным, наглядным, что повышает мотивацию учащихся. Урок демонстрировался во время межрегионального научно-практического семинара «Применение современных педагогических технологий в образовательном процессе как путь повышения мотивации, активизации учебно-познавательной деятельности обучающихся» и получил высокую оценку коллег.

7. Ключевые слова Сила упругости, закон Гука

Цель урока: выяснить природу силы упругости, сформулировать закон Гука.

Задачи:

-обучающие: познакомить с природой силы упругости, дать представление о видах деформации, сформулировать закон Гука.

-развивающие: продолжить формирование представлений о разнообразии сил в природе, развивать умение наблюдать и объяснять физические явления; проводить эксперимент, делать выводы, развивать аналитическое мышление;

-воспитательные: воспитание культуры общения, познавательного интереса.

Тип урока: изучения нового материала.

Оборудование к уроку:

-компьютер, мультимедийный проектор;

-для демонстраций: пружина из алюминиевой проволоки, шарик на нити, тело на опоре, груз на пружине, прибор для демонстрации деформаций, таблицы «Виды деформаций».

-для работы с программно-аппаратным комплексом AFS: датчик расстояния, датчик силы, штатив с крепежом, пружина, набор грузов.

Программно-аппаратный комплекс AFS представляет собой цифровую естественнонаучную лабораторию и предназначен для проведения демонстрационных учебных экспериментов по физике на базе компьютерного оборудования. Программное обеспечение разработано ведущими специалистами российского образования и полностью соответствует современным образовательным стандартам. В комплектацию входит система сбора данных; комплект датчиков для проведения 25 демонстрационных работ по темам «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика»; программное обеспечение (диск CD) - включает методические материалы для учителя и позволяет вывести на экран всю необходимую информацию по подготовке, проведению и интерпретации опытов. Применение комплекса AFS расширяет возможности традиционного учебного эксперимента, что делает его более наглядным. Использование информационных технологий в эксперименте позволяет проводить ранее известные демонстрационные учебные работы на качественно новом уровне, соответствующем запросам современных научных исследований.

Производитель - ALL FOR SCHOOL (США), предприятие - изготовитель Measure. Analyre. Learn. Vernier Software&Technology.

Поставщик в России - ООО «Все для школы».

Ход урока:

1.Организационный момент.(1мин)

2.Актуализация опорных знаний.(5мин)

Учитель: Ребята, перед тем как приступить к изучению новой темы, вам предстоит ответить на несколько вопросов, которые подготовят вас к восприятию нового материала (проводится фронтальный опрос) (сл.2) :

-что такое сила?

- что значит выражение: сила - векторная величина?

-какие виды сил вам уже известны?

-что такое сила тяжести?

-что такое сила трения?

-что такое вес?

-каким прибором измеряют силы?

-как называется единица измерения силы?

3.Изучение нового материала.(20мин)

Постановка учебной проблемы.(сл.3)-Как ведет себя тело под действием силы тяжести?

-Груз висит на пружине, брусок лежит на опоре. Действует на них сила тяжести?

-А почему же они тогда покоятся?

-Как вы думаете, эта сила направлена также как и сила тяжести?

-А по величине они какие?

-Как вы думаете, что это может быть за сила?

-Предположим, что это вес. Согласны с этой гипотезой? Почему?

-Предположим, что это сила трения. Согласны? Почему?

-Падает на поверхность Земли.

-Да. Она никогда не исчезает.

-Наверное, на них действует еще какая-то сила, которая мешает движению.

-Нет, они должны быть направлены противоположно.

-По величине они должны быть равны. Только в этом случае их равнодействующая будет равна нулю и тело будет покоится.

-(выдвижение гипотез) вес, сила трения.

-Вес направлен вертикально вниз, а наша сила должна быть направлена вверх.

-Нет, сила трения действует вдоль соприкасающихся поверхностей.

Учитель:

Эту силу, которая вам еще неизвестна, принято называть силой упругости. Поэтому и тема сегодняшнего урока «Сила упругости» (записывается тема урока на доске).(сл.4)

Сила упругости возникает вследствие деформации тела. (сл.5) Под деформацией понимают изменение формы или объема тела. Сила упругости стремится вернуть тело в первоначальное положение. Она направлена всегда так, чтобы уменьшить деформацию тела. Деформация бывает разных видов: растяжения, сжатия, изгиба, кручения, среза.

(Демонстрация разных видов деформации. Таблица «Виды деформаций»)

В наших опытах деформация шарика и бруска незаметна, но это не означает, что ее нет! Иначе бы не возникла бы сила, которая не дает бруску провалиться сквозь стол. А вот деформацию пружины, к которой подвешен груз легко, заметить. Мы видим, что пружина растянулась.

-Как вы думаете, что произойдет с пружиной с точки зрения молекулярного строения, при растяжении пружины?

Ученики: расстояния между молекулами увеличатся.

Учитель :А сила упругости стремится эти расстояния уменьшить. Что произойдет с пружиной при сжатии?

Ученики: расстояния между молекулами уменьшатся. Сила упругости стремится их увеличить.

Учитель: В результате взаимодействия частиц и возникает сила упругости.(сл.6)

Физкультминутка.

Учитель: Всем видам деформации подвержено и человеческое тело и при этом также возникает сила упругости. Мы с вами сейчас будем выполнять упражнения, а вы должны определить, каким видам деформации подвергается ваше тело. Встали, потянулись .

Ученики: деформация растяжения и сжатия.

Учитель: Наклонитесь вправо, влево, вперед, назад

Ученики: деформация изгиба.

Учитель: Поверните голову, кисти рук, плечи, туловище.

Ученики: деформация кручения.

Работа с программно-аппаратным комплексом.

Учитель проводит демонстрационную лабораторную работу ««Измерение зависимости силы упругости от деформации пружины». Перед уроком к штативу последовательно подвешиваются датчик силы, пружина. Под пружиной располагается датчик расстояния. Динамометр измеряет силу упругости, возникающую в пружине под действием веса груза, датчик расстояния измеряет смещение груза, равное абсолютной деформации пружины. Результаты эксперимента учащиеся фиксируют в рабочую тетрадь в виде графика зависимости силы упругости от удлинения пружины.

Учитель: Сегодня мы с вами проведем демонстрационный эксперимент с использованием программно-аппаратного комплекса. Нам с вами понадобятся датчики расстояния и силы. Наша задача получить формулу, по которой можно рассчитать силу упругости.

Проводятся измерения:

1. Подвешивается к свободному концу пружины груз массы 100г.

2.Нажимается кнопка УСТАНОВИТЬ 0. На графике появится первая точка в начале координат.

3.Подвешивается к пружине еще один груз массы100г. Нажимается кнопка ИЗМЕРИТЬ. К результатам добавится новая пара значений силы и смещения. На графике появится вторая точка и прямая, соединяющая первую и вторую точки.

4.Проводятся измерения по пункту 3. для нескольких грузов(2-3 груза). При каждом измерении будут добавляться новые точки на графике и прямая, соединяющая все эти точки.

Так выглядит изображение результатов работы на экране компьютера с использованием программного обеспечения ПАК.

Учитель: График какой функции, известной вам в математике получился?

Ученики: график - прямая линия, проходящая через начало координат, это график прямой пропорциональности.

Учитель: Значит, модуль силы упругости прямо пропорционален удлинению пружины.

Обозначим удлинение пружины х. Можно записать F_упр=kx.(Сл.7)

Коэффициент пропорциональности k называют жесткостью пружины. Его значение зависит от материала, формы, размеров пружины. Единица измерения 1Н/м.

k=F_упр/х . Для нашей пружины коэффициент жесткости равен 13,7 Н/м.

Это соотношение в 1660г. установил на опыте английский физик Роберт Гук, когда ему было 25 лет. Но опубликовал он этот закон только через 16 лет, проделав ряд экспериментов, подтверждающих этот закон. Поэтому это соотношение называют законом Гука.

Выполняется этот закон только для упругих деформаций. (сл.8) Деформация называется упругой, если после прекращения действия силы тело возвращается в исходное положение.

Учитель показывает растяжение алюминиевой и стальной пружин. Стальная пружина возвращается в исходное положение, алюминиевая нет.

4.Закрепление(13мин)

Задачник Физика 7 класс, авторы Л.Э.Генденштейн, Л.А.Кирик, И.М.Гельфгат

№16.31 Груз подвесили на пружине. Почему в первый момент пружина пришла в движение? При каком условии она остановится? (сл.9)

Ответ: На груз действует сила тяжести и сила упругости. Когда груз движется вниз сила тяжести больше силы упругости. Когда груз движется вверх сила упругости превышает силу тяжести. Груз и пружина остановятся, когда сила упругости станет равна силе тяжести.

№16.22. На трех пружинах висят шарики одинаковой массой по 1кг. Чем вы можете объяснить разное удлинение пружин? В нерастянутом состоянии все пружины имели одинаковую длину. (сл.10)

Ответ: Так шарики имеют одинаковую массу, то и силы тяжести, действующие на них тоже одинаковы. Шарики покоятся, значит, силы упругости, уравновешивающие силу тяжести, тоже одинаковы. Разное удлинение пружин связано с тем, что у пружин разные жесткости: та из пружин, которая имеет большую жесткость, удлинилась меньше.

№16.32.На трех пружинах висят три шарика массами 1кг, 2кг,3кг. Чем вы можете объяснить, что под действием разных грузов пружины деформировались одинаково? До подвешивания грузов пружины были одинаковой длины. ( сл.11)

Ответ: Так как шарики покоятся, то сила тяжести уравновешивается силой упругости.

Самая большая сила упругости действует на третью пружину. Пружины растянулись одинаково, значит, жесткость третьей пружины самая большая.

№16.12

Какую силу надо приложить к пружине жесткостью 40Н/м, чтобы растянуть ее на 5см?

Дано: СИ Решение:

k=40Н/м Fупр= kх

х=5см 0,05м Fупр =40Н/м*0,05м=2Н

Fупр-? Ответ: 2Н

5.Итог урока.(5мин)

Учащиеся заполняют обобщающую таблицу: (сл.12,13)

После этого проводится рефлексия. Учащимся предлагается заполнить таблицу и сдать ее учителю:

Знаю и могу объяснить другому

Знаю, но надо подучить

Не знаю

1.Что такое деформация тела? Ее виды.

2.Что такое сила упругости?

3.Как читается закон Гука?

6.Домашнее задание (1мин) (сл.14)

§15(1),16(1) Зад. №16.13;16.24;16.30

Литература:

1.Учебник Физика 7 класс/Л.Э.Генденштейн, А.Б.Кайдалов, В.Б. Кожевников-М.: Мнемозина,2010

2.Задачник Физика 7 класс/Л.Э.Генденштейн, Л.А.Кирик, И.М. Гельфгат-М.: Мнемозина,2009

3.Диск: Программное обеспечение AFS «Инновационный школьный практикум», лабораторная работа «Измерение зависимости силы упругости от деформации пружины», раздел «Механика», ООО «Все для школы», 2009

Оситняжская Лариса Николаевна- Выпускница Калужского государственного педагогического института им. К.Э. Циолковского, учитель физики высшей квалификационной категории, педагогический стаж -23 года. Все эти годы проработала в МОУ «Куриловская гимназия» Серпуховского района Московской области. Выпускница этой же (тогда еще) школы. Награждена грамотой главы района. Педагогическое кредо: « Не мыслям надо учить, а мыслить» (Кант) Замужем. Дочь Ирина - студентка МГТУ им. Баумана.