Конспект урока "Сила упругости. Закон Гука."
план-конспект урока (физика, 7 класс) на тему

Тема урока: «Сила упругости. Закон Гука»

Тип урока: комбинированный.

Цели урока:

Образовательная:

• ввести понятие силы упругости;
• сформировать понятие деформации и ее видов;
• ввести формулу закона Гука.

Развивающая:

• систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии «сила» и «сила тяжести»;
• формировать умения объяснять происходящие явления в быту, природе и технике.

Воспитательная:

• умение работать в группе;
• развивать правильную речь, используя физические термины.

План урока:

I. Организационный момент.

Здравствуйте ребята! Садитесь. На прошлом уроке мы познакомились с новой физической величиной – силой, а так же выяснили, почему тела падают на Землю, почему наша планета вращается вокруг Солнца.

Давайте проверим, как вы усвоили этот материал.

II. Проверка домашнего задания:

1. В результате чего может меняться скорость тела?
2. Что такое сила?
3. От чего зависит результат действия силы на тело?
4. Как изображают силу на чертеже?
5. Какое явление называется явлением всемирного тяготения?
6. Кто установил закон всемирного тяготения?
7. От каких величин зависит сила всемирного тяготения?
8. Какую силу называют силой тяжести?
9. Как зависит сила тяжести от массы тела?
10. Как направлена сила тяжести?

III. Изложение нового материала.

Если не у кого не осталось сомнений в важности понятий – сила и сила тяжести, приступаем к изучению нового материала. Тема нашего урока: “Сила упругости. Закон Гука”. Откройте свои рабочие тетради, запишите на полях число, и тему урока.

Сегодня на уроке мы должны познакомиться с силой упругости. Запишите в тетради первый вопрос нашего урока: сила упругости.

Учитель демонстрирует слайды 3-5, комментируя значение силы упругости в каждом случае.

Вам уже известно, что на все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести. В результате действия силы тяжести на Землю падает подброшенный камень, выпущенная из лука стрела, снежинки.

Почему же покоятся тела, подвешенные на нити или лежащие на опоре? По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что это за сила и как она возникает.

Проведем опыт: на упругий подвес поместим гирю. Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз, и подвес деформируется – его длина увеличится. При этом возникнет сила, с которой подвес действует на тело. Когда эта сила уравновесит силу тяжести, тело остановится. Из этого опыта можно сделать вывод, что на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновешивает силу тяжести. Эту силу называют силой упругости. Аналогичные явления происходят с любым телом которое мы положили на опору.

Ребята, запишите, пожалуйста, в тетрадях определение силы упругости: Сила, возникающая в теле в результате его деформации, и стремящаяся вернуть тело в исходное положение называется силой упругости.

А теперь давайте сформулируем, что называется деформацией тела. Ученики высказывают свои предположения, а затем записывают определение в тетрадях.

Посмотрите, пожалуйста, какие виды деформации могут возникнуть в теле в зависимости от приложенной к нему силы. Деформация растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения. Запишем в тетрадь виды деформации.

Учитель предлагает учащимся познакомиться с первым набором проволочек стальными и алюминиевыми. В качестве задания учащиеся сгибают выданные проволоки в различных направлениях. В результате опытов ученики убеждаются в том, что деформации можно разделить на упругие и пластические:

• Деформация, при которой тело восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется упругой.
• Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.

Физкультминутка.

Молодцы, во время нашей физкультминутки вы испытали различные виды деформаций. Учитель просит учеников назвать эти виды. Ну а теперь давайте выясним, почему возникает сила упругости. Наш второй вопрос: причины силы упругости.

? Что вы знаете о строении твердых тел, например линейки? Ученики отвечают, что все тела состоят из молекул, между которыми существуют промежутки. В твердых телах молекулы образуют кристаллическую решетку, а, следовательно, между ними существуют определенные расстояния. Анимация на слайде показывает им, как изменяются промежутки между молекулами при деформации тела. Учащиеся делают вывод о возникновении межмолекулярных сил притяжения и отталкивания на основании изученного ранее материала.

Ну что же давайте сделаем вывод: Причиной силы упругости являются межмолекулярные силы (электромагнитные силы, действующие между молекулами). 

Итак, мы выяснили с вами, что представляет собой сила упругости, когда она возникает, ее причины, а теперь давайте выясним, отчего зависит сила упругости. Запишите третий вопрос: закон Гука.

Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации.

Рассмотрим опыт. Возьмем резиновый шнур. Один конец его закрепим. Пусть первоначальная длина шнура была равна. Если к свободному концу шнура подвесить гирьку, то шнур удлиниться. Его длина станет равной. Удлинение шнура можно определить так:

Если менять гирьки, то будет меняться и длина шнура, а значит, его удлинение (деформация).

Из опытов можно сделать вывод: Модуль силы упругости при растяжении или сжатии тела прямо пропорционален изменению длины тела.

В этом и заключается закон Гука. Записывается закон Гука следующим образом:

F=kΔl,

где Δl  – удлинение тела (изменение его длины), k – коэффициент пропорциональности, который называют жесткостью.

Выведем из формулы выражающей закон Гука, единицы измерения коэффициента жесткости:      k=F/ Δl, [Н/м].

Для того чтобы понять от чего зависит коэффициент жесткости возьмите пожалуйста второй набор проволочек. Перед учениками на партах лежат образцы проволочек из разного материала, разной длины и разной площади поперечного сечения. Им предлагается, самостоятельно сделать вывод от чего зависит коэффициент жесткости. В ходе проведенного исследования ученики делают вывод, что коэффициент жесткости зависит от длины образца, его площади поперечного сечения, а также от материала образца.

IV. Закрепление нового материала.

Ну что же мы прошли весь теоретический материал необходимый для изучения силы упругости, давайте посмотрим, как вы его усвоили.

После изложения нового материала его необходимо закрепить. Для этого ученики разбиваются в группы по четыре человека, поворачиваясь друг другу. Самостоятельно они выполняют 1,2,3 задания на листах.

Давайте проверим что у вас получилось. (слайды)

Молодцы! А теперь посмотрим, как вы справитесь с решением задач. Учащиеся выполняют задания №4 и 5.

Давайте проверим. (слайд )

IV. Подведение итогов урока.

V. Домашнее задание.

Наш урок подошел к концу, поэтому откройте свои дневники, и запишите домашнее задание на следующий урок: §25, Л.№196, 197, 198.