Савчук-Баловсяк Г.Д. Презентація «Деформації. Механічні властивості твердих тіл. Модуль Юнга. Практикум із розв’язування задач»

Про матеріал

Методика використання елементів мобільного навчання, технології BYOD, STEM освіти, штучного інтелекту (ШІ) та формування ключових компетентностей (основних компетентностей у природничих науках і технологіях, інформаційно-цифрової, математичної, спілкування державною мовою, уміння вчитися упродовж життя, ініціативність і підприємливість) під час вивчення фізики.

Перегляд файлу

Деформації. Механічні властивості твердих тіл. Модуль Юнга. Практикум із розв’язування задач

Викладач: Галина Савчук-Баловсяк

2023

Поверніться один до одного, посміхніться один одному!

Якщо будете посміхатися,

То всі мрії почнуть збуватися!

Актуалізація і корекція базових компетентностей

Вправа «Хто складе більше слів?»

(вибираючи перші склади з поданих слів, скласти слово та пояснити його):

(сила)

Сивина, лабораторія

(маса)

Манометр, санаторій

(динамометр)

Дивина, накип, море, метр

Дерево, форма, малюнок, цікавість, яма

(деформація)

Питання для відповідей:

1. Які ви знаєте агрегатні стани речовини? Яка між ними відмінність?

2. Чим відрізняються кристалічні речовини від аморфних?

3. Яка відмінність між монокристалами та полікристалами?

4. Яким речовинам властива анізотропія?

Питання для відповідей:

5. Яким речовинам властива ізотропія?

6. Які види кристалічних ґраток ви знаєте?

7. З якими видами деформації ви стикаєтеся у повсякденному житті та під час опанування професії?

Інтерактивна вправа «Агрегатні стани речовини» на онлайн-сервісі «LearningApps» https://learningapps.org/5770526

Тема уроку: «Деформації. Механічні властивості твердих тіл. Модуль Юнга. Практикум із

розв’язування задач»

Удосконалення та розвиток предметних компетентностей План

– Поняття про деформацію та її види.

– Поняття про механічну напругу.

– Закон Гука.

– Діаграма напруг.

– Пружність, пластичність та крихкість матеріалів. – Створення матеріалів із наперед заданими технічними властивостями.

Завдання групи № 1. Обладнання: комплект кристалічних та аморфних речовин. Завдання: класифікувати речовини.

Завдання групи № 2. Обладнання: гумові зразки, шматки пластиліну, шматок губки. Завдання: з’ясувати, що таке деформація, які є її види. Навести приклади, супроводжуючи демонстраціями.

Завдання групи № 3. Обладнання: прилад для демонстрації різних видів деформації, іграшкова пружина. Завдання:

продемонструвати основні види деформацій.

Завдання групи № 4. Обладнання: динамометр, тягарець, гумовий зразок. Завдання: дослідити залежність деформації гумового зразка від прикладеної сили.

Дослідити залежність

деформації гумового

зразка від

прикладеної сили

(з

використанням графічного

калькулятора GeoGebra).

Віртуальний експеримент

«Закон Гука» на платформі «AR book» з

використанням тривимірних моделей (3

Dimensions, 3D), віртуальної

реальності (Virtual

Reality, VR) та доповненої реальності

(Augmented Reality, AR)

Видатні вчені, які досліджували деформації твердих тіл

Thomas Young

1773 - 1829

STEM-лабораторія

1. Виготовлення здобувачами освіти моделей кристалічних граток.

2. Вирощування кристалічного дерева з хлориду натрію та гексаціаноферату калію ІІ.

STEM-лабораторія

3. Дослідження агрегатних станів, плавлення металу Галію.

4. Визначення маси тіл за величиною деформації з використанням програми «PhysicsToolboxSuite», призначеної для зчитування сигналів з сенсорів мобільних пристроїв. Обладнання: смартфон, губка, набір тягарців.

Вимірювання маси за

деформацією в програмі

«PhysicsToolbox

Suite»

Вимірювання маси за деформацією в програмі

«PhysicsToolboxSuite»

Рис. 1. Зміна нахилу смартфону за рахунок деформації опори

За формулою можна обчислити невідому масу тіла m₂ на основі відомої маси тіла m₁ та нахилів смартфона α

Узагальнення, систематизація, контроль і корекція сформованих компетенностей Запитання для відповідей:

1. Що таке деформація?

2. Назвіть види деформації. За яких умов вони виникають? Наведіть приклади.

3. Дайте характеристику механічної напруги як фізичної величини.

4. Сформулюйте закон Гука. За яких умов виконується цей закон?

Запитання для відповідей:

5. Що характеризує модуль Юнга? Якою є його одиниця в СІ?

6. У чому полягає явище плинності матеріалу?

7. Що таке межа міцності?

8. Чим пружні матеріали відрізняються від пластичних? від крихких?

Інтерактивні вправи на онлайн-сервісі «LearningApps»:

«Кристалічні та аморфні тіла»

(https://learningapps.org/6493691 ).

Авторська інтерактивна вправа

«Основні види деформацій» «LearningApps» (https://learningapps.org/display?v=po1ueogac23 ).

Інтерактивні вправи на онлайн-сервісі «LearningApps»:

«Механічні властивості твердих тіл» (https://learningapps.org/9742603 ).

Задачі (взяті із збірника задач та підручника з фізики, автори: 1) А.П. Римкевич; 2) В. Г. Барʼяхтар)

Якісні задачі (здобувачі освіти розв’язують індивідуально, колективно):

Р. №№ 595 (659). Якого виду деформації зазнає:

Стиску

а) ніжка стільчика;

Згину

б) сидіння стільчика;

Розтягу

в) натягнута струна гітари;

Кручення

г) гвинт м’ясорубки;

Кручення, стиску

д) свердло;

Зсуву

е) зуби пилки.

Р. №№ 597 (661). Якого виду деформації виникають у перекладині, коли гімнаст робить повний оберт («сонце»)?

Згину і кручення

Вправа 35 (В.Г. Барʼяхтар. Фізика. 10 клас). Яка із поданих на рисунку діаграм побудована для пружного матеріалу? пластичного матеріалу? крихкого матеріалу?

1 – для крихкого

2 – для пластичного

3 – для пружного

Розрахункові задачі:

1. Р. №№ 599 (663). До закріпленої одним кінцем дротини, діаметр якої 2 мм, підвісили вантаж масою 10 кг. Визначити механічну напругу у дротині.

2. Р. №№ 602 (666). При розтягуванні алюмінієвої дротини завдовжки 2 м у ній виникла механічна напруга 35 МПа. Визначити відносне та абсолютне

3. Р. №№ 603 (667). Визначити напругу, яка виникає в стальному тросі, при його відносному

4. До закріпленої одним кінцем дротини підвісили вантаж масою 5 кг. Механічна напруга в дротині становить 16 МПа. Визначити діаметр дротини*

Авторські тестові завдання на освітньому проєкті «На урок» для фронтального закріплення та повторення матеріалу

(https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=6471541)

Пояснити явища, показані на малюнках

Що зображено на малюнку?

Пояснити з точки зору фізики наступні прислів’я та загадку:

Вода

«Без рук без ніг скелю руйнує»

Лід

«Яка вода на воді плаває»

Водяна пара

«Яка вода літати вміє»

«То що це за сила мене захопила?

Деформація

Кручусь я, стискаюсь, згинаюсь – Пружині натомість пручатись несила: Вирівнює, як не стараюсь»

Проєкти здобувачів освіти про значення деформацій матеріалів у швейній промисловості (онлайн-дошка Padlet): https://padlet.com/galyasavchuk2020/padlet-29bw7e9u18du6ujn