Урок. Види деформації. Сила пружності. Закон Гука. Пружинні динамометри

Про матеріал

- уміння – учні вчяться розуміти та аналізувати поняття деформація тіла та сила пружності, розрізняти види деформації, робити висновки про їх фізичні властивості на основі отриманих даних. Вчяться вирішувати практичні завдання та задачі, пов’язані з визначенням сили пружності роботи та потужності. - ставлення – учні навчаються з'ясовувати залежність сили пружності від деформації. Урок вивчення нового матеріалу із задачами в групах по кюар-кодах

Перегляд файлу

Тема: Види деформації. Сила пружності. Закон Гука. Пружинні динамометри

Мета уроку: увести поняття деформації тіла, надати уявлення про види деформацій; увести поняття сили пружності, з'ясувати залежність сили пружності від деформації.

Компоненти ключових компетентностей:

уміння – учні вчяться розуміти та аналізувати поняття деформація тіла та сила пружності, розрізняти види деформації, робити висновки про їх фізичні властивості на основі отриманих даних. Вчяться вирішувати практичні завдання та задачі, пов’язані з визначенням сили пружності роботи та потужності.
ставлення – учні навчаються з'ясовувати залежність сили пружності від деформації.

Навчальні ресурси: підручник з фізики, демонстраційний динамометр, набір важків, навчальна презентація, комп’ютер, дротове з’єднання, USB, реєстратор Einstein Lad Mate

Тип уроку: урок формування нових знань.

План уроку:

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань

ІІІ. Оголошення теми та мети уроку

ІV. Мотивація навчальної діяльності

V. Вивчення нового матеріалу

VІ. Закріплення нових знань та вмінь

VІІ. Підбиття підсумків уроку

VIII. Домашнє завдання

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Вчитель: Добрий день, рада вітати вас! Перевірте готовність до уроку, вам знадобляться зошити, ручки, щоденники і, звичайно ваш розум, пам'ять та праця.

Почати урок хочу словами з твору Тараса Шевченка «Тополя»:

«По діброві вітер виє,. Гуляє по полю,. Край дороги гне тополю. До самого долу»

Сподіваюсь, сьогодні на уроці, кожен з вас дізнається багато нового, корисного і цікавого для себе.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

ІІІ.Тема нашого уроку: Види деформації. Сила пружності. Закон Гука. Пружинні динамометри

IV. Мотивація навчальної діяльності

Дослід 1. Візьмем мочалку і покладем на неї брусок чи тягарець. Зверніть увагу, що мочалка прогнулася, тобто змінилася її форма, тепер заберемо цей вантаж. Що відбулося з мочалкою і чому?

Дослід 2. Демонстрація деформації лінійки під дією важка.

Запитання до учнів:

Чому тіло притягується до Землі?

Чому воно не падає на Землю?

За якої умови тіла перебувають у стані спокою? (Якщо дія на них інших тіл скомпенсована)

Заберемо важки з мочалки і побачимо, що вона відновить свою форму. (Після відповідей учнів узагальнити)

V. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1.Види деформації

Вчитель: Деформація тіл відбувається буквально на кожному кроці. Іноді деформацію тіла легко помітити – наприклад, при розтягуванні або стискуванні пружини. Але часто деформація непомітна на око, - наприклад, ми не помічаємо, як прогинається стіл під дією ваги книги.

Деформація — зміна форми та (або) розмірів тіла.

Розрізняють такі види деформацій: розтягу (стискання), згину, зсуву, кручення.

Види деформації за здатністю тіла до відновлення форми та розмірів:

Деформації, які повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил, називають пружними.

Деформації, які зберігаються після припинення дії на тіло зовнішніх сил, називають пластичними. (див. зображення)

2. Сила пружності

Вчитель: При деформації в тілах виникають сили, які відновлюють початкову форму тіла після припинення дії сил, що викликають цю деформацію. Наприклад натягуєте тятиву лука, натискаєте на м'яч або згинаєте гілку дерева ви відчуваєте їхній опір: з боку цих тіл на руку починає діяти сила, яка чинить опір дії вашої руки.

Яка це сила?

Сила пружності — це сила, яка виникає під час деформації тіла і напрямлена протилежно напрямку зміщення частин цього тіла в ході деформації.

Силу пружності позначають символом F_пруж

Одиницею сили в СІ є ньютон

[F_пруж] = H

Причиною виникнення сил пружності є взаємодія молекул тіла. На малих відстанях молекули відштовхуються, а на великих — притягуються. У недеформованому тілі молекули розташовані саме на такій відстані, на якій сили притягання і відштовхування зрівноважуються. Коли деформують тіло, відстані між молекулами змінюються, тому починають переважати або сили притягання, або сили відштовхування.

3. Закон Гука

Роберт Гук проводячи досліди з різними тілами, виявив закон, який згодом отримав назву закон Гука:

У разі малих пружних деформацій сила пружності прямо пропорційна видовженню тіла і завжди намагається повернути тіло в недеформований стан.

F_пруж=kx

F_пруж– сила пружності;

х – видовження тіла;

k – жорсткість тіла, що деформується (пружини).

Жорсткість залежіть від форми та розмірів тіла, а також від матеріалу, з якого тіло виготовлене.

Графічне представлення представлення закону Гука.

Оскільки сила пружності прямо пропорційна видовженню тіла, то графіком залежності є пряма. Чим більшою є жорсткість тіла, тим вище розташований графік.