Конспект урока "Деформация. Закон Гука" 7 класс

7 класс
Тема: Деформация. Закон Гука.
Цель урока: изучить природу силы упругости, сформулировать закон Гука.
Задачи:
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, развивать чувства товарищеской взаимопомощи, ответственности за проделанную
работу.
Тип урока: изучение и первичное закрепление знаний.
Оборудование: компьютер, экран, мультимедиапроектор, флипчарт, штативы с муфтами и
лапками, набор грузов по 1Н, 2 разные пружины, 2 разные резинки, прибор для демонстрации
видов деформации, резиновые игрушки, пластилин, полоски бумаги, карточки с заданиями.
Ход урока
1. Организационный момент
2. Актуализация знаний, проверка домашнего задания.
3. Знакомство с понятием деформации, выявление видов и свойств деформации.
4. Физкультминутка.
5. Практическая работа по установлению зависимости величины деформации от
приложенной силы. Вывод закона Гука.
6. Рефлексия
7. Домашнее задание.
8. Подведение итогов урока.
1. Организационный момент
- Здравствуйте, ребята! Садитесь! Сегодня мы продолжим знакомство с понятием сил в
природе, познакомимся с ещё одним видом силы, а также будем продолжать расширение
своего кругозора в области физики.
А сейчас, непосредственно, приступим к проверке домашнего задания.
2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания
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.
3. единица измерения силы?
а) Н, кН;
б) м, мм;
в) г, кг.
4. Как может измениться скорость тела при воздействии на него силы??
а) тело может изменить свою скорость и по величине и по направлению;
б) тело изменяет только величину своей скорости;
в) тело изменяет свою скорость только по направлению.
5. От чего зависит результат действия силы на тело?
а) от массы;
б) от модуля, направления, точки приложения;
в) от объёма, плотности, расстояния.
Учащиеся обмениваются листами ответов, проверяют и ставят оценку.
3. Знакомство с понятием деформации, выявление видов и свойств деформации
Страница 2
1. Какая сила действует на все тела, находящиеся на Земле? (сила притяжения Земли)
2. Какая сила действует на человека, лежащего в гамаке; на груз, висящий на тросе? (сила
тяжести)
3. Падают ли тела? (Нет.)
4. Почему человек, груз не падают? (на них действует сила, которая не дает упасть)
5. Что изменяется у тела, на которое действует сила? (форма, размер)
Учитель: Мы должны выяснить, что это за сила, из-за чего возникает, к какой точке приложена,
куда она направлена, от чего зависит, чему равен ее модуль.
Давайте запишем тему нашего урока «Деформация. Закон Гука»
Учитель: У вас на столе лежат различные резиновые и пластилиновые предметы. Что
произойдет с ними, если вы их сожмете, растяните, надавите на них? Что у них изменилось? Под
действием чего изменилась форма? (силы)А если прекратить воздействовать на резиновые и
пластилиновые предметы, что произошло? (резиновые вернулись в свою начальную форму, а
пластилиновые приняли новую форму)
Показ учителем видов деформаций на приборе для демонстрации видов деформации.
4. Физкультминутка.
Учащиеся делают разминку по примерам видов деформации
Растяжение
Сжатие
Сдвиг
Изгиб
Кручение
И еще раз подтянулись, вдохнули, на выдохе опустили ручки, встряхнули. Молодцы!
Садимся и продолжаем работать.
5.Практическая работа по установлению зависимости величины деформации от
приложенной силы. Вывод закона Гука.
Задание группам:
1)Положите металлическую или пластмассовую линейку на опоры, поставьте на нее груз.
2)Подвесьте грузик к пружине.
Учитель: Что пронаблюдали?
Почему прогнулась (деформировалась) линейка, если положить на нее груз? (На неё
давит тело)
А почему через некоторое время прогибание останавливается? (линейка будет
сопротивляться)
Что произойдет, если снять груз? (линейка выпрямится)
Почему? (нет действия силы)
Почему растянулись пружина или резинка, если подвесить груз? (Её тянет вниз грузик)
Почему через некоторое время растяжение останавливается? (пружина сопротивляется)
Что произойдет, если снять груз? (пружина сожмется обратно)
Почему? (на нее не действуют силы)
К чему приложена возникающая сила? (к пружине, линейке, тому телу, которое
деформируется)
Куда она направлена? (в противоположную сторону от направления деформации)
Учитель: Ребята, а как вы думаете, почему возникает сила, которая сопротивляется изменению
формы или размера тела?, 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.
Итак, давайте сформулируем понятие силы упругости.
Сила упругости это сила, возникающая при деформации тела и направленная в сторону,
противоположную направлению смещения частиц тела при деформации. Приложена к
деформируемому телу.
Начертить в тетради:
Выясним, от чего зависит сила упругости (на столах у групп учащихся стоят штативы с
подвешенными пружинами, грузы).
Практическое задание: Выполняется на карточках
1. Измерить длину нерастянутой пружины l
0
.
2. Подвесить к пружине один груз, отметить силу 1 Н на оси и в таблице
3. Измерить длину растянутой пружины l.
4. Найти разность Δl = l - l
0
, отметить на оси и в таблице
5. Отметить точку пересечения на графике.
6. Подвесить к пружине второй груз, отметить силу 2 Н на оси и в таблице
7. Измерить длину растянутой пружины l.
8. Найти разность Δl = l - l
0
, отметить на оси и в таблице
9. Отметить точку пересечения на графике.
10. Подвесить к пружине третий груз, отметить силу 3 Н на оси и в таблице
11. Измерить длину растянутой пружины l.
12. Найти разность Δl = l - l
0
, отметить на оси.
13. Отметить точку пересечения на графике.
14. Постройте график зависимости силы упругости от удлинения и сделайте вывод.
Вывод: чем больше сила, тем больше удлиняется пружина.
Учитель: Какая зависимость между силой упругости и удлинением? (прямая, чем больше сила,
тем больше удлинение)
Для упругих или пластических деформаций выполняется данная зависимость? (упругих)
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.
F
упр
= k ∙ х
В законе Гука х удлинение [м], k – коэффициент жесткости [H/м]
Учитель: всем видам деформации подвержено и человеческое тело, и при этом также возникает
сила упругости.
Учитель: У каждого тела своя жесткость. От чего зависит коэффициент жесткости?
Задание парам:
1. Укоротите пружину (или резинку), подвесьте грузик. Сильно растянулась пружина
(резинка)? Что больше растянулось?
2. Как увеличить прочность (жесткость) листочка бумаги? (на столах у групп учащихся
листочки бумаги)
Учащиеся пробуют изменить форму.
3. Сделайте вывод.
Вывод: жесткость деформируемого тела зависит от материала, размеров и формы.
6. Рефлексия.
Учитель: подведем итоги:
1. Какие виды деформаций мы изучили?
2. Перечислить особенности действия силы упругости:
когда возникает? (возникает при упругих деформациях)
куда направлена? (направлена противоположно направлению смещения)
к чему приложена? (к деформируемому телу)
при каких деформациях выполняется закон Гука? (при упругих деформациях).
Задачи по группам:
1. Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1 кН/м, сжалась на 4
см?
2. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости
пружины 500 Н/м.
3. Чему равен коэффициент жесткости стержня, если под действием груза 1000 Н он удлинился
на 1 мм?
4. По своим графикам определить коэффициент жесткости пружины (или резинки).
7. Домашнее задание
§34,35 для всех.
На «3» - примеры упругих и пластичных деформаций
На «4» - упр. 13 № 1.2
На «5» - упр. 13
Дополнительное задание – рисунок, содержащий пример деформации с указание направления
силы упругости.
8. Выставление оценок.
Литература, интернет-ресурсы:
1. Физика и астрономия. Учебник для 7 класса. Р.Башарулы, У.Токбергенова, Д.Казахбаева.
Алматы: Атамура, 2007г
2. ЦОР iles.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b2b61-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_13.swf
Приложение №1
Деформация. Закон Гука. Класс 7 «__» Ф.И._______________________
Задание 1. Проверка домашнего задания.
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.
3. единица измерения силы?
а) Н, кН;
б) м, мм;
в) г, кг.
4. Как может измениться скорость тела при воздействии на него силы??
а) тело может изменить свою скорость и по величине и по направлению;
б) тело изменяет только величину своей скорости;
в) тело изменяет свою скорость только по направлению.
5. От чего зависит результат действия силы на тело?
а) от массы;
б) от модуля, направления, точки приложения;
в) от объёма, плотности, расстояния.
Задание 2. Практическое задание:
1. Измерить длину нерастянутой пружины l
0
.
2. Подвесить к пружине один груз, отметить силу 1 Н на оси и в таблице
3. Измерить длину растянутой пружины l.
4. Найти разность Δl = l - l
0
, отметить на оси и в таблице
5. Отметить точку пересечения на графике.
6. Подвесить к пружине второй груз, отметить силу 2 Н на оси и в таблице
7. Измерить длину растянутой пружины l.
8. Найти разность Δl = l - l
0
, отметить на оси и в таблице
9. Отметить точку пересечения на графике.
10. Подвесить к пружине третий груз, отметить силу 3 Н на оси и в таблице
11. Измерить длину растянутой пружины l.
12. Найти разность Δl = l - l
0
, отметить на оси.
13. Отметить точку пересечения на графике.
14. Постройте график зависимости силы упругости от удлинения и сделайте вывод.
Сила, Н
Начальная длина, м
Конечная длина, м
1 Н
2 Н
3 Н
F, H Вывод:___________________________
__________________________________
__________________________________
__________________________________
Х, м __________________________________
Рефлексия. Задание группам
1. По своим графикам определить коэффициент жесткости пружины (или
резинки).
2. Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1
кН/м, сжалась на 4 см?
Дано
СИ
Решение
Вычисление
3. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а
коэффициент жесткости пружины 500 Н/м.
4. Чему равен коэффициент жесткости стержня, если под действием груза 1000 Н
он удлинился на 1 мм?
Дано
СИ
Решение
Вычисление
Дано
СИ
Решение
Вычисление