Урок на тему: "Деформація тіла. Закон Гука."

Тема: Деформація тіла. Закон Гука.

Мета: продовжувати формувати науково-природничі та світоглядні компетентності, увести поняття деформація тіла, сили пружності, надати уявлення про види деформацій, з'ясувати залежність сили пружності від деформації, ознайомити учнів з приладом для вимірювання, розвивати логічне мислення учнів.

Обладнання: прилади для демонстрування деформацій тіл.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

                                                             Фізика – це ємність слова!

                                                             Фізика для нас – не просто звук!

                                                             Фізика – опора і основа

                                                              Всіх без виключення наук.

                                                                                                 Лев Ландау

Хід уроку:

І. Організація класу.

Створення робочої атмосфери уроку. Епіграф сьогоднішнього нашого уроку (висить на дошці, читаю його) Лев Ландау (радянський фізик, лауреат Нобелівської премії):

- Яка головна думка цього висловлювання?

(Фізика - опора і основа всіх без виключення наук)

ІІ. Актуалізація опорних знань

а) перевірка домашнього завдання (перевіряю наявність виконання задачі в зошитах)

б) Опитування: (Зверніть увагу на таблицю з минулого уроку)

- Що таке сила? (Сила причина зміни швидкості тіла)

- Як вона позначається? (F)

- В яких одиницях вимірюється? (Ньютонах; Н)

- Властивості сили. (Векторна величина)

- Чим характеризується сила? (Точкою прикладання, величиною, напрямком)

- Чим вимірюють силу? (Динамометром)

ІІІ. Мотивація діяльності (роздаю підручники)

Дослід 1: Покотили кульку, кулька покотиться, набуває певної швидкості, швидкість може змінюватись в залежності від прикладеної сили.

- Що буде, якщо по ній вдарити молотком, що з нею станеться?

(кулька деформується)

Отже, продовжуємо вивчення розділу: «Взаємодія тіл. Сила.»

Тема нашого сьогоднішнього уроку: « Деформація тіла. Закон Гука.» (записуємо дату, тему уроку в зошити)

Оголошую мету уроку і план вивчення нового матеріалу.

План

1. Деформація.

2. Види деформації.

3. Сила пружності.

4. Закон Гука.

5. Динамометр.

IV. Формування нових знань та вмінь.

• Перший пункт плану - деформація. Відповідь на  питання, що таке деформація, ви можете знайти в підручнику на ст. 126, прочитайте, будь ласка.
• Наступний пункт плану - види деформації. Розгляньте табличку і  назвіть,  які існують види деформації ст. 126

(розтягнення, стиснення, вигин, кручення, зсув)

• У вас є в табличці приклади деформацій,  назвіть свої приклади деформацій.

Дослід 2 Візьмемо гумку і будемо її згинати, або резинку розтягувати, зіжмакаємо поліетиленовий пакет, а потім припинимо дію сили.

- Що стане з гумкою, резинкою і пакетом?

(Ці тіла не відновлять своєї форми)

Висновок: Деформація зникає

Знайдіть правило,  як називається така деформація ст. 126 внизу

(пружною)

Дослід 3 Візьмемо  пластилін і будемо його стискати, зіжмакаємо папір.

- Чи відновлять  пластилін і папір свою попередню форму?

(Ці тіла не відновлять своєї форми)

Висновок: Тіло залишається деформованим

- Як називається така деформація?

Відповідь на це запитання ви зможете дати, прочитавши правило на ст. 127

(пластичною)

• Спробуйте привести власні приклади пружних і пластичних деформацій.

Переходимо до третього пункту  плану -  сила пружності.

- Що ж таке сила пружності?

Знайдіть і прочитайте на ст. 127.

- Як її позначають?

F_пруж

- Вимірюють її, як і будь-яку силу в Ньютонах.

- Як ще можна позначати силу пружності? Прочитайте матеріал підручника на ст. 127-128 до закону Гука.

(N - сила нормальної реакції опори; Т - сила натягу підвісу)

• Наступний пункт нашого плану - закон Гука. Перш ніж перейти до цього питання, Пономаренко Владислав проінформує нас про Роберта Гука, чим він займався і про його відкриття (повідомлення учня)
• Знайдіть формулювання цього закону на ст. 128

F_пруж=k*x

F_пруж- сила пружності; х - видовження тіла; k - коефіцієнт пропорційності жорсткість тіла.

Знайдіть на ст. 128 відповідь на питання:

- Що таке видовження тіла?

x=l-l₀

l – довжина деформованого тіла; l₀ – довжина недеформованого тіла.

Дослід 4 Динамометр, закріплений в лапці штатива, на нього підвішуємо тягарець, потім два тягарці, потім три.

• Як змінюється довжина  пружини під час досліду?

Висновок:  пружина збільшується  на певну величину, це і буде видовження тіла.

• Знайдіть одиниці вимірювання жорсткості на ст. 128

[ k ] = Н/м

•  Від чого вона залежить?

(від форми та розмірів тіла і від матеріалу, з якого тіло виготовлене)

k = F_пруж/х

• Зверніть увагу на графік залежності сили пружності від видовження (ст. 129 , мал. 19. 8)

Скориставшись графіком, визначте жорсткість тіл І, ІІ, ІІІ.

(І тіло k = F_пруж/x = 3H/0,25м;  II тіло k = 2H/0,3м = 6,7 Н/м; ІІІ тіло k = 1Н/0,4м = 2,5 Н/м)

І останній пункт плану динамометр. Знайдіть на ст. 129 відповідь на питання:

• Що таке динамометр? (показую два види динамометрів і кантор, шкала якого проградуйована не в ньютонах, а в кілограмах)

V. Закріплення вивченого матеріалу

Задача 1 (Розв’язує вчитель, спільно з учнями)

Діючи на пружину силою 40 Н, учень розтягнув її на 8 см. Визначте жорсткість пружини. Яку силу треба прикласти учневі, щоб розтягти ту саму пружину ще на 6 см?

Дано:                                Запишемо закон Гука

F₁ = 40 H                           F₁ = k*x₁  

x₁ = 8 см = 0,08 м             k = F₁/x₁ = 40 H/0,08м = 500 Н/м

x₂ - x₁ = 6 см = 0,06 м       F₂ = k*x₂   x₂ = x₁ + 0,06 м = 0,08 + 0,06 = 0,14 м

k - ? F₂ - ?                          F₂ = 500 Н/м * 0,14 м = 70 Н

                                          Відповідь: 500 Н/м    70 Н

Задача 2 (Самостійно)

Під дією якої сили пружина жорсткістю 40 Н/м розтягнулася на 7 см?

Дано:                           F = k*x                   

k = 40 Н/м                   F = 40 Н/м * 0,07 м = 2,8 Н

х = 7 см = 0,07 м        Відповідь:  2,8 Н

F - ?

Задача 3 ( Самостійно, вправа 19 (2), ст. 132)

Дано:                           x = l – l₀             

l = 12 см = 0,12 м        l₀ = l - x

х = 20 мм = 0,02 м       l₀ = 0,12 м – 0,02 м = 0,1 м

l₀ - ?                              Відповідь: 0,1 м

VI. Підбиття підсумків уроку:

Гра «Продовж речення»

1. Зміна форми тіла - це… (деформація)
2. Деформація, яка зберігається після припинення дії сили, називається… (пластичною)
3. Величина, яка характеризує деформації розтягнення та стискання, називається… (видовження)
4. Ньютон на метр одиниці чого?… (жорсткості)
5. Закон Гука -… (F_пр = k*x)
6. Прилад для вимірювання сили -… (динамометр)

Оцінювання учнів.

VII. Домашнє завдання

§19 , вивчити. Вп 19(3)

Повернемося до епіграфу сьогоднішнього уроку.

• Чи переконалися ви в тому,що фізика цікавий предмет?

Додатково за наявності часу питання:

1. Коли виникає деформація тіла? (коли на тіло діє сила)
2. Коли виникає сила пружності? (під час деформації)
3. Від чого залежить сила пружності? (від жорсткості і видовження)
4. Сформулюйте закон Гука.