Урок "Деформація. Сила пружності. Закон Гука"

Урок №

Тема: Деформація. Сила пружності. Закон Гука.

Мета: формувати знання по пружним та пластичним деформаціям. Вчити описувати пружні деформації, використовуючи закон Гука. З’ясувати природу сил пружності. Розвивати пізнавальний інтерес, пам'ять, мовлення. Виховувати наполегливість та увагу в учбовій діяльності.

Тип: урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

Есть такое мудрое высказывание «Знание - сила» и в том,  что это действительно так, мы убедимся на нашем уроке.

ІІ. Перевірка домашнього завдання, раніше засвоєних знань.

1.

• Сила
• Основные характеристики силы
• Сила тяжести
• От чего зависит к
• Вес
• Невесомость
• Динамометр

2. Телеграф   F → P →m→ g→ V→ ρ

3. Логическая цепочка формул

F=mg  → 

 P=mg    →

  m =ρV →

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Вы еще дети, но знания которые вы получаете в школе вам пригодиться в ваше дальнейшей жизни, в быту, в будущей профессии. Мы сегодня познакомимся еще с одной силой – это сила упругости. Увидим, что эта сила сопровождает нас постоянно, и поэтому знать о ней просто необходимою

ІV. Повідомлення теми, мети уроку.

Тема:  Деформація. Сила пружності. Закон Гука.

Цель:

- знакомство с деформацией

- ее видами

- законом Гука, а также мы будем с Вами работать на развитием памяти, речи, смекалки, настойчивости.

V. Вивчення нового матеріалу.

Давайте вспомним, какими свойствами обладают твердые тела?

(сохраняют форму и объем, но при взаимодействии с другими телами они могут изменять и форму, и объем)

ОК: Изменение формы и объема тела называются деформацией.

Деформация при взаимодействии тел- это обычное дело, просто мы не всегда замечаем это. Мы заметим, как прогнется под нашими ногами доска, перекинута через ручей, но точно такие деформации под нашим телом и пол на котором мы стоим, и стул на котором мы сидим. Да и сами мы деформируемся в этот момент – наш позвоночник сжат.

Опыт: если нажать на параллоновую губку, то под воздействием пальцев верхние слои паралона начнут двигаться вниз, а нижние останутся неподвижными, они находятся на жесткой поверхности. Но, нажимая на параллон мы ощущаем и «ответную» силу, которая действует со стороны параллона на наши пальцы. И, это правильно, так как в природе, существует только взаимодействие, и чем сильнее наше воздействие, тем больше «ответная» сила, и эта сила называется силой упругости или силой нормальной реакции опоры. Она стремиться вернуть тело в первоначальное состояние. Прекратим воздействие, параллон восстанавливаем свою форму.

Если после прекращения силы тело восстанавливает свою форму полностью, то такая деформация называется упругой.

Опыт: сжатие и растяжение пружины.

Опыт: надавить на пластилин, слепить фигурку

Но если такой опыт провести с пластилином, то после прекращения действия силы, он так и останется деформированным.

Такие тела называют пластическими, а деформации пластическими.

При деформации таких тел сила упругости действует пока идет процесс изменения формы.

Деформации

          Упругие                     Пластические

 (пружина, параллон)                  (пластилин, тесто) 

Виды деформации:

• Растяжение
• Сжатие
• Сдвига
• Изгиба
• Кручения

В технике используются и упругие и пластические деформации. Металлические пружины устанавливаются в мягкой мебели, в амортизаторах, штамповка, лепка, ковка, клепка.

Сила упругости относится к электромагнитным силам. При деформации происходит изменение расстояния между  молекулами, а значит изменяется сила взаимодействия между ними, как следствие проявление силы упругости.

Упругие деформации изучал английский ученый Роберт Гук

(биография ученого)

В 1676 Гук опубликовал свой результат, чтобы зафиксировать свой авторитет, в зашифрованном виде это анаграмма  - фраза в которой латинские буквы расположены в алфавитном порядке .

Сделаем свой собственный эксперимент, чтобы разобраться что там у Гука зашифровано

Экспериментальная задача:  к пружине последовательно подвешиваем грузы -100г, 200,300. И измерим удлинение пружины, построим график зависимости F_упр от  l

Удлинение пружины прямопрорционально приложенной к ней нагрузке.

График.

                                                                    F_упр прямопропорционально l

Гук подождал 2 года, убедился, что за это время, никто не объявлял о похожем открытии, а потом дал расшифровку анаграмме

ut tensio, sic vis (ут тенсио, сик вик), что в переводе: какова сила такого и удлинение – и эту прямую пропорциональную зависимость назвали законом Гука.

 закон Гука.

Модуль F_упр при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален  изменению длины тела.

Мы его проверяли его для пружины, но в он подтверждает деформации растяжения или сжатия могут не только для пружины

F_упр=кх

F_упр-сила упругости [Н]

К- коэффициент упругости[Н/м]

Х – удлинение пружины[м]

К зависит:

• Форма
• Размер тела
• Материал из которого изготовлен

Работа с формулой

                   х

Интересная минутка:

- что крепче волоса

-секреты природы

-Эйфелева башня.

Знания которые вы получили на сегодняшнем уроке вам могут пригодиться если вы в будущем станете: скульптором или штамповщиком, ювелиром или строителем, травматологом или стеклодувом, спортсменом или  кондитером!

V. Закріплення отриманих знань

«Справочное бюро»

• Деформация – это
• Виды деформацій
• возникает
• Закон Гука
• Когда возникает
• Что такое сила нормальной реакции опоры

«Работа с формулой»

«Логические задачи»

И как говорил, Исаак Ньютон, при изучении наук задачи полезнее правил!

1. Какой вид деформации испытывают валы автомобиля на которые  насажены колеса(упругие: деформации, кручения, изгиба)
2. Какая сила удерживает люстру подвешенную к потолку от падения на пол?
3. Трос подъемного крана под действием груза растягивается, наблюдаем такой вид деформации как …. Растяжение
4. При закручивании болта такой вид деформации как ….кручение
5. Стачивая деталь, мы сдвигаем ее части, тем самым вызываем  такой вид деформации как деформация  ….сдвига
6. При выполнении прыжка в воду спортсмен пользуются трамплином. Изменяется ли форма трамплина при выполнении прыжка? Почему ? (изменяется, т.к. )
7. Почему стальной шарик хорошо отскакивает от камня и плохо от асфальта? ( возникающая с камнем больше, чем с асфальтом)

                         СИ

х=4 см           0,04 м        F_упр=кх

К =1 кН/м                           = 0,04·1000=40 Н

-?

                         СИ

х=10 см           0,1 м        F_упр=кх 

=5Н                          

к-?

VI. Підведення підсумків

Мини выступление «Моё открытие на сегодня»

- на уроке я узнал….

- мне очень понравилось…

- меня удивило …..

VII. Домашнє завдання

§21,22 упр 22 (2), Л.Р №8, придумать и провести опыты, которые показывают, что действие сил может проявляться  в   деформации или изменении скорости движения тел.