Конспект урока по физике 7 класс "Сила упругости. Закон Гука"

Тема урока: «Сила упругости. Закон Гука»

Разработала: учитель физики

МБОУ- Княгининской СОШ

Мишина Г.В.

Тип урока: комбинированный.

Цели урока:

Образовательная:

• ввести понятие силы упругости;

• сформировать понятие деформации и ее видов;

• ввести формулу закона Гука.

Развивающая:

• систематизировать и обобщить знания учащихся о понятии «сила» и «сила тяжести»;

• формировать умения объяснять происходящие явления в быту, природе и технике.

Воспитательная:

• умение работать в группе;

• развивать правильную речь, используя физические термины.

Ход урока:

I. Организационный момент.

Здравствуйте ребята! Садитесь. На прошлом уроке вы познакомились с новой физической величиной – силой, а так же выяснили, почему тела падают на Землю, почему наша планета вращается вокруг Солнца.

Давайте проверим, как вы усвоили этот материал.

II. Актуализация знаний.

Проверка домашнего задания:

Опрос:

1. Что такое сила?

Сила- это мера взаимодействия тел.

1. В результате чего может меняться скорость тела?

Скорость тела меняется при взаимодействии его с другими телами.

1. От чего зависит результат действия силы на тело?

Результат действия силы на тело зависит от её модуля, направления и точки приложения.

1. Как изображают силу на чертеже?

На чертеже силы изображают в виде отрезка прямой со стрелкой. Начало отрезка- это точка приложения силы. Длина отрезка условно обозначает модуль силы.

1. Какое явление называется явлением всемирного тяготения?

Всемирное тяготение- явление притяжения всех тел Вселенной друг к другу.

1. Кто установил закон всемирного тяготения?

Английский ученый Исаак Ньютон первым установил закон всемирного тяготения

1. От каких величин зависит сила всемирного тяготения?

Сила притяжения зависит от массы тела (чем больше масса тел, тем больше и силы притяжения) и от расстояния между телами (силы уменьшаются между телами, если увеличить расстояние).

1. Какую силу называют силой тяжести?

Сила тяжести- это сила, с которой Земля притягивает к себе тело.

1. Как зависит сила тяжести от массы тела?

Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.

1. Как направлена сила тяжести?

Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз (к центру Земли).

III. Изложение нового материала.

Если не у кого не осталось сомнений в важности понятий – сила и сила тяжести, приступаем к изучению нового материала.

Тема нашего урока: “Сила упругости. Закон Гука”. Откройте свои рабочие тетради, запишите на полях число, и тему урока.

Сегодня на уроке мы должны познакомиться с новой силой и законом. План нашего урока следующий:

План урока:

1. Сила упругости

2. Причины силы упругости

3. Закон Гука

Ребята, у вас на партах для каждого лежат карточки «Силы в природе». В течение урока предлагаю вам заполнить таблицу по образцу второго столбика «Сила тяжести». Третий столбик «Сила упругости» заполним в течение урока.

Силы в природе
	Сила тяжести. Закон всемирного тяготения.	Сила упругости. Закон Гука.
Действует на …	тело со стороны Земли
Приложена к …	центру тела
Физическая формула
Рисунок

Запишите в тетради первый вопрос нашего урока: сила упругости.

Вам уже известно, что на все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести. В результате действия силы тяжести на Землю падает подброшенный камень, выпущенная из лука стрела, снежинки.

Вопрос: Почему же покоятся тела, подвешенные на нити или лежащие на опоре?

Ответ: По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что это за сила и как она возникает.

Проведем опыты.

• ПОДВЕС.(Белая резинка, груз, штатив)

На упругий подвес поместим груз. Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз, и подвес деформируется – его длина увеличивается. При этом возникнет сила, с которой подвес действует на тело. Когда эта сила уравновесит силу тяжести, тело остановится. Из этого опыта можно сделать вывод, что на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновешивает силу тяжести.

• ОПОРА. (Линейка, груз, две книжки)

Аналогичные явления происходят с любым телом, которое мы положили на опору. Для этого вы на своих рабочих местах проведете следующий опыт: Возьмите свои книги по физике и положите на расстоянии 10 см друг от друга. Сверху на учебники положите линейку (желательно пластмассовую.) И на верх линейки груз. Что вы видите?

В обоих случаях действует одна сила, которая стремится вернуть тело (резинка и линейка) в исходное положение. Эту силу называют силой упругости.

Ребята, запишите, пожалуйста, в тетрадях определение силы упругости: Сила, возникающая в теле в результате его деформации, и стремящаяся вернуть тело в исходное положение называется силой упругости.

- обозначение силы упругости.

= 1 Н (ньютон) - единица измерения.

Ребята, давайте заполним таблицу

Силы в природе
	Сила тяжести. Закон всемирного тяготения.	Сила упругости. Закон Гука
Действует на …	тело со стороны Земли	тело со стороны опоры или подвеса
Приложена к …	центру тела	к поверхности тела в месте соприкосновения с опорой или подвесом
Физическая формула
Рисунок

А теперь давайте сформулируем, что называется деформацией тела. Ученики высказывают свои предположения, а затем записывают определение в тетрадях.

Деформация- изменение формы и размеров тела.

Посмотрите, пожалуйста, какие виды деформации могут возникнуть в теле в зависимости от приложенной к нему силы.

Деформация растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения. Запишем в тетрадь виды деформации.

(Запись на доске слева)

ДЕФОРМАЦИЯ

Растяжения Сжатия Сдвига Изгиба Кручения

Опыт:

Учитель предлагает учащимся познакомиться с набором пластилин и белая резинка. В качестве задания учащиеся сгибают, растягивают , крутят сжимают выданные материалы в различных направлениях. В результате опытов ученики убеждаются в том, что деформации можно разделить на упругие и пластические:

• Деформация, при которой тело восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется упругой.

Упругие деформации нашли широкое применение. Это- спортивные луки, батуты, различные пружины.

• Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.

Пластические деформации нашли широкое применение при лепке из пластилина и глины, а также при обработке металлов, в пластической хирургии.

Физкультминутка.

Вновь у нас физкультминутка

Наклонились, ну-ка, ну-ка!

Рапрямились, потянулись

А теперь назад прогнулись!

Голова устала тоже!

Так давайте ей поможем

Вправо, влево, раз два

Думай, думай голова!

Хоть зарядка коротка

Отдохнули мы слегка!

Молодцы, во время нашей физкультминутки вы испытали различные виды деформаций.

Ну а теперь давайте выясним, почему возникает сила упругости.

Наш второй вопрос: причины силы упругости.

Что вы знаете о строении твердых тел, например линейки? Ученики отвечают, что все тела состоят из молекул, между которыми существуют промежутки. В твердых телах молекулы образуют кристаллическую решетку, а, следовательно, между ними существуют определенные расстояния. Анимация на слайде показывает им, как изменяются промежутки между молекулами при деформации тела. Учащиеся делают вывод о возникновении межмолекулярных сил притяжения и отталкивания на основании изученного ранее материала.

Ну что же давайте сделаем вывод:

Причиной силы упругости являются межмолекулярные силы (электромагнитные силы, действующие между молекулами).

Итак, мы выяснили с вами, что представляет собой сила упругости, когда она возникает, ее причины, а теперь давайте выясним, отчего зависит сила упругости.

Запишите третий вопрос: закон Гука.

Небольшой доклад о Роберте Гуке нам сейчас прочитает ______________________________.

Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, в 1660 году установил, как зависит сила упругости от деформации. Закон Гука выполняется только для упругих деформаций.

Опыт 1. (Резинка , динамометр, груз, линейка)

Возьмем резиновый шнур. Один конец его закрепим. Пусть первоначальная длина шнура была равна L1 . Если к свободному концу шнура подвесить гирьку, то шнур удлиниться. Его длина станет равной L2 . Удлинение шнура можно определить так:ΔL= L2-L1

Если менять гирьки, то будет меняться и длина шнура, а значит, его удлинение (деформация).

Из опытов можно сделать вывод: Модуль силы упругости при растяжении или сжатии тела прямо пропорционален изменению длины тела.

Опыт 2. (Набор проволочек: алюминевая, стальная и т д)

Для того чтобы понять от чего зависит коэффициент жесткости возьмите пожалуйста второй набор проволочек. Перед учениками на партах лежат образцы проволочек из разного материала, разной длины и разной площади поперечного сечения. Им предлагается, самостоятельно сделать вывод от чего зависит коэффициент жесткости. В ходе проведенного исследования ученики делают вывод, что коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала из которого тело изготовлено ( т.е. от длины образца, его площади поперечного сечения, а также от материала образца.).

В этом и заключается закон Гука. Записывается закон Гука следующим образом:

F=kΔl,

где Δl – удлинение тела (изменение его длины), k – коэффициент пропорциональности, который называют жесткостью.

Выведем из формулы выражающей закон Гука, единицы измерения коэффициента жесткости: k=F/ Δl, [Н/м].

Заполним таблицу:

Силы в природе
	Сила тяжести	Сила упругости
Действует на …	тело со стороны Земли	тело со стороны опоры или подвеса
Приложена к …	центру тела	к поверхности тела в месте соприкосновения с опорой или подвесом
Физическая формула
Рисунок

Формулу для вычисления силы упругости легко запомнить с помощью стихотворения:

Для каждой ситуации

В упругой деформации

Закон везде один:

Все силы, как и водится,

В пропорции находятся

К увеличенью длин.

А если при решении

У длин есть уменьшение,

Закон и тут закон:

Пропорции упрямые

Прямые (те же самые),

Но знак у них сменен.

Ну что это за мука:

Закон запомнить Гука!

Но мы пойдем на риск,

Напишем слева силу,

А справа, чтобы было

Знак «минус», «k» и «L».

F=kΔl,

IV. Закрепление нового материала.

Ну что же мы прошли весь теоретический материал необходимый для изучения силы упругости, давайте посмотрим, как вы его усвоили.

После изложения нового материала его необходимо закрепить. Для этого ученики разбиваются в группы по четыре человека, поворачиваясь друг другу. Самостоятельно они выполняют 1,2,3 задания на листах.

№1

Укажите, какие из перечисленных тел являются упругими, а какие пластическими(неупругими):

Пластилин, резинка, воск, каучук, клей, свинец.

Упругое тело	Неупругое тело

№2

Вставьте пропущенные выражения в соответствующие им пустые места: направлению , упругой, сила, неупругой, движение, формы, скорости.

________ - это мера взаимодействия тел. Результатом действия силы может быть изменение __________ тела как по величине, так и по _____________, т.е. __________ тела изменяется. Результатом действия силы может быть также изменение ________ тела, т.е. деформация. Если изменения формы тела исчезают после того, как сила прекращает свое действие, то такая деформация называется _____________. Если изменения формы тела не исчезают, то деформация называется _______________.

№3.

Отметьте правильные утверждения. В результате действия силы тело может:

1. Увеличить свою массу

2. Остановиться

3. Увеличить скорость

4. Изменить свой объём

5. Изменить свой цвет

6. Изменить направление своего движения

Проверка!

Давайте проверим что у вас получилось. (слайды)

Молодцы! А теперь посмотрим, как вы справитесь с решением задач. Учащиеся выполняют задания №4 и 5.

№4.

Определите силу упругости, возникающую при деформации пружины, с жесткостью 100Н/м, если она удлинилась на 5см.

№5.

Если растягивать пружину силой 120Н, она удлиняется на 4см. Определите жесткость пружины.

Проверка!

Давайте проверим. (слайд )

IV. Подведение итогов урока.Рефлексия.

1. Ребята, вам понравился сегодняшний урок?

2. Что нового вы сегодня узнали?

3. Что вызвало у вас затруднение?

V. Домашнее задание.

Наш урок подошел к концу, поэтому откройте свои дневники, и запишите домашнее задание на следующий урок на карточках: §26, задачник № 270,287.

8