Урок физики на тему 'Сила упругости' 7 класс

Тема. Сила упругости. Закон Гука.

7 класс. Учитель физики Федотова Н.П.

Цель урока:

• выяснить природу силы упругости.

• Сформулировать закон Гука.

Задачи урока:

• обучающие: сформировать знания о деформации, силе упругости; вывести закон Гука; сформировать способности применять закон Гука при решении задач;

• развивающие: продолжить формирование у учащихся представлений о разнообразии сил в природе, развивать умение наблюдать и объяснять физические явления; проводить эксперимент, делать выводы;

• воспитательные: продолжить формирование навыков коллективной и самостоятельной работы.

ХОД УРОКА

1. Актуализация опорных знаний.

Вопросы для проверки усвоения материала:

1.Почему камень, выпущенный из рук , падает на землю?

2.Каков вид траектории мяча, брошенного в горизонтальном направлении?

3.Какова причина падения тел на землю?

4.Какую силу называют силой тяжести? Как обозначают эту силу? Как она направлена?

5.Как зависит сила тяжести от массы тела?

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.

2.Единица измерения силы?

a) килограмм;

б) Ньютон;

в) секунда.

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.

2. Изучение нового материала

Проблема . »Сказка о трех силах» ( зачитать отрывок сказки относительно силы упругости)

Объясните причину изменений произошедших в царстве -государстве.

Вы уже знаете, что все тела на поверхности Земли испытывают ее притяжение. На любое тело, находящееся на поверхности Земли или вблизи нее, действует сила тяжести. Снежинка, падающая с неба, движется к Земле. Но упав на крышу, она прекращает свое движение. Значит, что-то мешает снежинке двигаться вниз. Что же мешает снежинке и всей толще снега, находящегося на крыше, двигаться к центру Земли под действием силы тяжести?

Сила тяжести, которая действует на тела никогда не исчезает. Но это не всегда приводит к движению тел .Например, брусок лежит на столе, снег лежит на крыше. Должна быть другая сила, которая равна по величине силе тяжести , но направлена противоположно ей. Эту силу принято называть силой упругости.

2а. Деформация.

Учащимся предлагается губка для мытья посуды.

Что вы можете сделать с губкой?

К чему приводят ваши действия? К изменению объема губки.

Как в физике называются данные изменения тела?

Виды упругих деформаций-сжатия, растяжения, изгиб, кручение

Кроме того, деформация делится на два типа - упругую и пластическую.

После упругой деформации тело полностью восстанавливает свою первоначальную форму размеры.

Приведите пример упругой деформации

После пластической деформации тело полностью сохраняет вновь приобретенную форму и размеры.

Так происходит, например, при лепке из глины или пластилина. Пластическая деформация используется в технике в таких процессах, как ковка и штамповка.

2б.Сила упругости

Перед тем как сформулировать определение силы упругости, давайте проведем опыт

На середину горизонтально расположенной доски поставим гирю.

Под действием силы тяжести гиря двигается вниз и прогнёт доску, т.е. доска деформируется.

Вывод: на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила.

Эта сила, направленная вертикально вверх, уравновешивает силу тяжести.

Эту силу называют силой упругости.

Характеристика силы упругости.

-Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называют силой упругости

-Силу упругости обозначают: Fупр

-Сила упругости возникает при деформации тел

-Выясним, в чем же причина возникновения силы упругости

• Как называются частицы, из которых состоят вещества?

• Какие взаимодействия существуют между молекулами?

• На каком расстоянии действует сила притяжения?

• На каком расстоянии действует сила отталкивания?

Причиной возникновения сил упругости является взаимодействие молекул тела. На малых расстояниях молекулы отталкиваются, а на больших - притягиваются. В недеформированном теле молекулы находятся как раз на таком расстоянии, при котором силы притяжения, либо силы отталкивания уравновешиваются. Когда мы растягиваем или сжимаем тело, расстояния между молекулами изменяются, поэтому начинают преобладать либо силы притяжения, либо силы отталкивания. В результате и возникает сила упругости, которая всегда направлена так, чтобы уменьшить величину деформации тела.

-Сила упругости приложена к деформируемому телу.

Если тело лежит на опоре, то сила упругости обозначается N - сила реакции опоры.

От чего зависит сила упругости?

2в. Фронтальное исследование. Зависимость силы упругости от удлинения пружины

Цель работы

• формирование у учащихся умений: исследовать зависимость удлинения пружины от приложенной силы; выполнять работу по инструкции; использовать оборудование для выполнения эксперимента; строить график.

Оборудование: динамометр, четыре груза по 100 г, линейка.

Часть 1. Ход исследования

1. Прикрепите динамометр к штативу.

2. Снимите показания динамометра и величину деформации без груза.

3. Подвесьте первый груз.

4. Измерьте удлинение пружины. Запишите показания динамометра.

5. Подвесьте второй груз.

6. Измерьте удлинение пружины. Запишите показания динамометра.

7. Подвесьте третий груз.

8. Измерьте удлинение пружины. Запишите показания динамометра.

9. Подвесьте четвёртый груз.

10. Измерьте удлинение пружины. Запишите показания динамометра.

Часть 2. Отчёт

1. Заполните таблицу.

Масса груза, m, кг

Удлинение пружины, Δl, м

Сила упругости F, Н

2. Постройте график зависимости силы упругости от удлинения пружины.

3. Проанализируйте результаты эксперимента.

4. Сделайте вывод, как зависит сила упругости от удлинения пружины.

Закон Гука

Английский ученый Роберт Гук в 1660 году установил закон, названный его именем.

все вместе внимательно прочитаем и запишем в тетрадь Закон Гука

F=-k Δl

Знак «минус», « k» и « Δl » пояснение понятий

Δl- удлинение тела

k - коэффициент пропорциональности, который называется жёсткостью.

Жёсткость тела зависит от формы и размеров тела, а также от материала, из которого оно изготовлено.

Для пластических деформаций закон Гука не выполняется.

Применение силы упругости ответ на вопрос- Объясните причину изменений произошедших в царстве -государстве.

3. Контролирующий блок:

• Что такое деформация?

• Когда это явление происходит?

• Какие бывают деформации?

• Какой физической величиной характеризуют деформацию?

• Если деформированное тело, например растянутая пружина, остается в покое, то о чём это говорит? Как в этом случае соотносятся между собой внешняя сила и сила упругости?

• О чём говорит закон Гука?

• Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1кН/м, сжалась на 4 см?

• Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости пружины 500 Н/м.

• Чему равен коэффициент жесткости стержня, если под действием груза 1кН он удлинился на 1 мм?

4. Домашнее задание: $ 23

Выучить определения , закон Гука

Продумать как провести исследование определения коэффициента жесткости пружины.

Рефлексия. Подведение итогов урока. Учащиеся заполняют таблицу

Название силы

обозначение

формула

направление

Проявление действия

Список литературы

1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2013.

2. Электронный учебник к учебнику физики 7 кл .Перышкин А.В.