kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Конспект урока "Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел."

Нажмите, чтобы узнать подробности

В разработке данного урока представлены следующие методы обучения:

по источнику получения информации: словесный, наглядный, практический

по характеру познавательной деятельности: репродуктивный (беседа, проблемные вопросы, представление изученного в переработанной схеме) и активный метод обучения (обсуждение, самостоятельная работа в парах, метод коллективного взаимодействия, частично-поисковый метод обучения).

Просмотр содержимого документа
«Конспект урока "Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел."»

комитет образования и науки Волгоградской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Волжский политехнический техникум»








ОТКРЫТОЕ УЧЕБНОЕ ЗАНЯТИЕ

«Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей. Плавление и кристаллизация.»


Учебная дисциплина: Физика

Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Курс: 1

Автор: Кулькова Светлана Степановна, преподаватель высшей квалификационной категории






2016

Тема

Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей. Плавление и кристаллизация.

Преподаватель

Кулькова Светлана Степановна

Учебная дисциплина

Физика

Группа

РАТ-84

Тип учебного занятия

Урок- формирования новых знаний

Вид учебного занятия

Урок – комбинированное занятие

Цели:


Предметные

Студенты должны знать основные свойства твердых тел и зависимость этих свойств от молекулярного строения вещества, понимать необходимость знаний видов деформации и свойств твердых тел для освоение своей будущей специальности, знать определение и математическую запись закона Гука, физический смысл модуля Юнга, уметь решать задачи на упругие деформации и изменение агрегатных состояний твердого тела, читать график зависимости относительного удлинения твердого тела от приложенных напряжений, используя грамотно необходимые физические термины, продолжить формировать представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира, применять физические понятия и законы в учебном материале профессионального характера.

Метапредметные

Студенты учатся использовать различные виды познавательной деятельности: самостоятельная работа с печатным источником информации, систематизация знаний – выявление зависимости свойств твердых тел от расположения молекул и типов кристаллических решеток, решение познавательной задачи –можно ли изменить кристаллическую решетку твердого тела, сравнение упругих и пластичных деформаций, анализ графика зависимости относительного удлинения от приложенных напряжений к телу, решение задач на определение абсолютного и относительного удлинения, напряжения. Продолжить формировать умение анализировать и представлять информацию в различных видах: графики, смысловые схемы.

Личностные

Воспитывать: чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной физической науки; физически грамотное поведение в профессиональной деятельности;

- готовность к продолжению образования и объективное осознание роли физических компетенций в этом;

- умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации;

- умение выстраивать конструктивные взаимо-отношения в команде по решению общих задач;

- умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуального развития;

Планируемые результаты учебного занятия

Способствовать формированию следующих компетенций специалиста СПО: ОК 1. ОК 2. ОК 3. ОК 4. ОК 6. ОК 7. ОК 8.

Методы обучения

По источнику получения информации: словесный, наглядный, практический

По характеру познавательной деятельности: репродутивный: беседа, проблемные вопросы, представление изученного в переработанной схеме;

Активные методы обучения: обсуждение, самостоятельная работа в парах, метод коллективного взаимодействия, частично-поисковый метод обучения.

Элементы педагогических технологий

Традиционная, информационно – коммуникационная, модульного обучения, развития критического мышления, ИКТ технология, здоровьесберегающая.

Межпредметные связи

Химия, техническая механика.

Внутрипредметные связи

Темы: Силы в механике.

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Силы и энергия межмолекулярного взаимодействия.

Строение газообразных, жидких и твердых тел.

Оборудование урока

1. Компьютер.

2. Мультивидеопроектор.

3.Презентация к уроку

4. Раздаточный материал:

- сжатый конспекта по новой теме

- диаграмма растяжения.

5. Конспект лекций.

Список литературы


Основные источники:

1.Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

2.Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб. пособие для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М.,2014.

Интернет-ресурсы:

  1. www. window. edu. ru (Единое окно доступа к образовательным ресурсам)

  2. www. st-books. ru (Лучшая учебная литература)

  3. www. alleng. ru/edu/phys. htm (Образовательные ресурсы Интернета — Физика).

Требуемое время

2 академических часа







Конспект учебного занятия


п/п

Этапы работы с указанием целей

Содержание этапа

1.

Организационный момент

Цели данного этапа:

создать условия для осознания и личностного восприятия новой информации , вызвать интерес к изучению новой темы

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Ожидаемые результаты

Приветствует. Проверяет посещаемость. Проверяет готовность к занятию, проверка готовности ТСО, наглядных пособий, доски и т.п.; диагностика сформированности учебной деятельности студентов, раскрытие темы и общей цели занятия.




коллективная


Достижение позитивного психологического настроя студентов;

обеспечение рабочей обстановки на занятии.


2.

Актуализация опорных знаний

Цели данного этапа:

воспроизведение и уточнение опорных знаний по молекулярно- кинетической теории, установление преемственных связей прежних и новых знаний и применение их в новых ситуациях, активизация познавательной активности студентов, организация осознания ими внутренней потребности к построению учебных действий, оценка уровня подготовленности студентов.

Формы работы: фронтальная, групповая.

Методы: Словесный (эвристическая беседа), проблемный (метод мотивирования студентов).

Оцениваются:

знания и умение отвечать на поставленные вопросы, глубина и полнота раскрытия вопроса, владение терминологическим аппаратом и использование его при ответе, умение объяснить сущность явлений, делать выводы. Промежуточный контроль, поощрение и благодарность студентам .

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Ожидаемые результаты

Совместно со студентами систематизирует известную им информацию в виде вопросов:

1.Какие состояния вещества вы знаете?

2. Назовите основные положения молекулярно- кинетической теории

3. Чем обусловлено различие в свойствах газов и жидкостях?

4. Назовите несколько твёрдых тел в аудитории.

5. Сравните свойства, найдите сходство и различие.

6. Как вы думаете, в чём заключаются отличия физических свойств различных твердых тел?

Работа фронтальная и индивидуальная:

- вспоминают, что им известно по изучаемому вопросу,

- дают ответы и делают предположения.

- выявлена степень готовности студентов к усвоению нового материала;

- проведена систематизация и обобщение необходимых знаний по молекулярно- кинетической теории;

- создан позитивный настрой группы на изучение нового материала.


3.

Изучение нового учебного материала


Цели данного этапа: восприятие, осмысление нового материала, раскрытие взаимосвязей молекулярного строения вещества и его свойств, повторить и углубить знания учащихся:

- классификация твердых тел,

-свойства кристаллов, аморфных тел и композитов,

- виды деформаций твердых тел;

ввести характеристики упругих свойств тела (механическое напряжение,

относительное удлинение, модуль Юнга и его физический смысл;

вывести закон Гука через механическое напряжение

дать определение предела упругости и предела прочности,

познакомить с

диаграммой растяжения.

- продолжить формировать умение анализировать и представлять информацию в различных видах: графики, смысловые схемы;

- продолжить формировать коммуникативные учебные умения.





Содержание нового материала: Свойства твердых тел. Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей.

Формы и методы изложения нового учебного материала: словесный, наглядный - презентация, практический, постановка проблемы, её обсуждение.

Основные формы и методы организации индивидуальной и групповой деятельности учащихся: самостоятельная работа в парах с текстом, работа с презентацией, выполнение индивидуальных и групповых заданий, метод коллективного взаимодействия, составление опорной схемы, решение практической задачи, чтение графика.

Методы мотивирования учебной активности студентов в ходе освоения нового учебного материала: слово преподавателя, одобрение, подготовка проблемных вопросов, создание ситуации успеха.


Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Ожидаемые результаты

- Формирует пары с различной степенью знаний и мотивацией, организует их работу по заданному плану. Контролирует работу, консультирует при необходимости.

- задает вопросы по изученному тексту и представляет полученные знания студентов в виде опорной схемы на доске: «Классификация твердых тел и их свойства».

-Проблемный вопрос:
«Что необходимо знать человеку, чтобы надежно использовать в жизни и производстве твердые тела?»

Организует коллективную работу группы по слайдам презентации (14,15,16,19,20)

Организует индивидуально-групповую форму работы студентов, создает ситуацию общения, в ходе эвристической беседы выявляют и записывают основные характеристики малых деформаций «Характеристики деформации сжатия и растяжения, закон Гука» по слайдам (21,22)

Физкультминутка. Пересаживает студентов для индивидуальной работы (студенты переходя, меняют свое статическое положение, физически разминаются)

- раздает и организует работу с графиком «Зависимость напряжения в твердом теле от его относительного удлинения»,

- осуществляет контроля и помощь при возникших затруднениях.

-С помощью вопросов помогает найти объяснение деформации рельсов и дорожному покрытию (Слайды 24,25,26)

- Когда надо учитывать, что твердые тела при нагревании расширяются а, при охлаждении сужаются?

- Что необходимо знать, что бы предотвратить эти последствия? (коэффициент теплового расширения различных тел)



1. Работают в парах читают раздаточный текст и составляют мини конспект по плану:

1. Определение типа твердого тела (кристаллическое, аморфное, композитное)

2. Молекулярное строение (расположение молекул)

3. Свойства

Устно отвечают на вопросы :

- Какие типы твердых тел существуют?

- Как расположены молекулы в каждом типе?

- Назовите одинаковые свойства кристаллических и аморфных тел

- По каким свойствам они отличаются?

- Что такое анизотропия и изотропия?

- Что такое полиморфизм, приведите пример

- Какие тела относятся к композитам?

- Назовите особенности композитных тел?

2. Индивидуально-групповая работа с презентацией:

Отвечают на вопросы преподавателя-

и записывают понятия:

- физические и механические свойства твердых тел.

- выявляют и записывают основные характеристики малых деформаций:

-напряжение,

-абсолютное удлинение тела,

- относительное удлинение,

- сила упругости,

- модуль Юнга.

3. Самостоятельная работа с графиком зависимости f(σ,ɛ)

-выявляют участок выполнения закона Гука,

- объясняют понятие текучесть материала,

- показывают точку предела прочности материала,

4. Фронтальная работа (Слайды 24,25,26)

-задают вопросы, на которые хотели бы получить ответы.

- усвоение содержания нового материала в основном на репродуктивном уровне, который связан с осмыслением полученных данных и выявлением его связей с другими субъектами (виды деформаций в автомобили, возможность расчета прочности деталей, создание материалов с необходимыми механическими свойствами),

- развиваются логическое мышление, умение рассуждать, анализировать,

- развиваются умения применять теоретические знания при расчете

-продолжают формироваться коммуникативные и регулятивные учебные умения


4.

Закрепление учебного материала


Цели данного этапа:

- обеспечить в ходе закрепления повышение уровня осмысления изученного материала,

-систематизация и обобщение;

- формирование практических умений и навыков;

-решение задачи на определение относительного удлинения напряженности,;

-выполнение творческого задания на основе изученного материала;

-определить наиболее трудно усвояемый раздел темы,

-выявление студентов. которые не в полном объеме усвоили материал.



Формы и методы: словесный, визуальный - презентация, метод коллективного взаимодействия, практический, частично-поисковый.

Критерии, позволяющие определить степень усвоения учащимися нового учебного материала: устные ответы на вопросы, при этом студент должен ответить на заданный вопрос, уметь выделять существенные признаки классификации твердых тел, характеристик упругих деформаций, физических и механических свойств, уметь конкретизировать их (допустимо использование конспекта), умение решать задачи на определение характеристик упругих деформаций (запись условия задачи выполняется самостоятельно, при решении задачи возможна помощь преподавателя).

Возможные пути и методы реагирования на ситуации: при неусвоении частью студентов нового учебного материала рекомендую использовать работу по образцу, коррекция знаний путем повторения основных положений нового материала.



Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Ожидаемые результаты

Координирует работу студентов.

  1. Задает вопросы, корректирует их деятельность.

Работа с презентацией (Слайды 4, 5, 9, 10, 18, 19, 20)














  1. Вызывает студента и разбирают решение задачи на доске.

Задача 1. Проволока длиной 5,4 м под действием нагрузки удлинилась на 2,7 мм. Определите абсолютное и относительное удлинение проволоки.

Студенты самостоятельно решают задачу, преподаватель контролирует.

Задача 2. Какие силы надо приложить к концам стальной проволоки длиной 4 м и площадью поперечного сечения 0.5 мм2 для удлинения её на 2 мм?

  1. Творческое заданий на тему «Способы изменения механических свойств тел».

Демонстрируется лист тетради «Может ли данный лист бумаги удержать 100 граммовую гирю?»


1. Отвечают на вопросы преподавателя Слайды 4,5,9, 10

-Распределить тела на слайде в соответствии с их классификацией

- Какие свойства соответствуют монокристаллам, а какие поликристаллам?

Слайды 18,19,20

- По приведенному рисунку провести соответствия видов упругих деформаций тела.

- какие виды деформаций испытывают приведенные механизмы и крепеж на приведенных узлах

- в автомобиле?

- Объясните понятия – предел прочности и запас прочности (коэффициент безопасности).


2. Решают задачу в тетради, задают вопросы, на которые хотели бы получить ответы.

- Самостоятельно решают задачу.











  1. Предлагают различные способы

увеличения прочности листа бумаги (его необходимо свернуть в «гармошку»)





--проверена степень усвоения теоретического материала группой;

- проведена систематизация и обобщение;

- продолжено формирование практических умений и навыков через:

- выполнено самостоятельное решение задачи на определение относительного удлинения, напряженности

- даны устные ответы на вопросы преподавателя (профессиональной направлен-ности);

- выполнение творческого задания на основе изученного материала;

-выявлены наиболее трудно усвояемые разделы темы,

-выявлены студенты. которые не в полном объеме усвоили новый материал.




5.

Домашнее задание


Цели данного этапа:

Предметные: знать основные понятия: структура материала, механические свойства, характеристики упругих деформаций,

- уметь записывать и объяснять формулу закона Гука,

Познавательные: повторить школьный материал «плавление и кристаллизация».

Задание по выбору: подготовить сообщение «Жидкие кристаллы: история открытия, их свойства и применение»

Личностные: Воспитывать: чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной физической науки; готовность к продолжению образования; умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания; умение управлять своей познавательной деятельностью.

Цель самостоятельной работы учащихся: в ходе выполнения домашнего задания студенты должны повторить и осмыслить основные понятия темы, выучить формулу зависимости напряжения упругих деформаций от относительного удлинения, повторить материал из школьной физики «Плавление и кристаллизация». Задание по выбору: подготовить сообщение на 3 минуты (возможно с наглядной презентацией) «Жидкие кристаллы: история открытия, их свойства и применение»

Критерии успешного выполнения домашнего задания: Знать понятия: кристаллическая решетка, анизотропия, изотропия, формулировку закона Гука, уметь записывать физические величины и их единицы измерения: напряжение, сила упругости, относительное и абсолютное удлинение, владеть терминами в процессе ответов на вопросы. Задание по выбору: подготовить сообщение на 3 минуты (возможно с наглядной презентацией) «Жидкие кристаллы: история открытия, их свойства и применение»

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Ожидаемые результаты

1. Подводится итог занятия и проводится рефлексия

- Что изучали на занятии?

- В какой степени необходимы знания настоящего материала для формирования ваших профессиональных компетенций авто механика»

2. Задает домашнее задание и делает пояснение


Отвечают на вопросы и задают

вопросы, на которые хотели бы получить ответы.



Записывают задание

- студент учится использовать различные виды познавательной деятельности;

- формируется умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации и представлять её в переработанном виде;

- формируется умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуаль-ного развития;

- воспитывается само-дисциплина и воля.






Приложение 1

1. Кристаллические тела

Определение.Твёрдые тела– тела, которые со временем не меняют своей формы и объёма.

Классификация твёрдых тел. Твёрдые тела делятся на…

  1. Кристаллические тела (металлы, алмаз, ….)

  2. Аморфные тела

  3. Композиты (композитные тела)

Рис. 1. Пример кристаллических (соль) твёрдых тел

Рассмотрим кристаллические тела:

Определение. Кристаллы– твёрдые тела, у которых наблюдается упорядоченное расположение атомов или молекул (металлы, рубин, алмаз, соль)



Рис. 2. Пример кристаллической решётки



Кристаллы делятся на два класса:

1. Монокристаллы, то есть вся структура тела представлена единым кристаллом (алмаз, рубин, соль…)

2. Поликристаллы, то есть структура тела представляет собой объёдинение большого количества малых кристаллов (гранит, большинство металлов…)

Многие твёрдые тела обладают так называемым свойством полиморфизма.

Определение. Полиморфизм– свойство твёрдых тел существовать в состоянии с различной кристаллической решёткой. Например: алмаз и графит оба состоят из углерода, однако с различным расположением его атомов.

Кристаллы могут быть распределены на две группы также и по следующим свойствам: изотропия и анизотропия.

Определение. Анизотропия– зависимость физических свойств кристалла от направления. То есть кристаллическая структура не симметрична, и существует несколько осей, вдоль которых у кристалла проявляются различные свойства (механические, электрические, оптические). Анизотропия свойственна монокристаллам.

Изотропия– независимость физических свойств кристалла от направления. Свойственна поликристаллам, потому как несимметрические монокристаллы ориентируются хаотически, сводя на нет несимметричность.

Приложение 1

2. Аморфные тела

Определение. Твёрдые тела– тела, которые со временем не меняют своей формы и объёма.

Классификация твёрдых тел. Твёрдые тела делятся на…

  1. Кристаллы (кристаллические тела)

  2. Аморфные тела (смола, стекло, кварц…)

  3. Композиты (композитные тела)

Рис. 1. Пример аморфных (воск) твёрдых тел

Рассмотрим аморфные тел:

Определение. Аморфные тела– тела, не имеющие строгой кристаллической решётки, бесформенные тела (смола, стекло, графит…). Аморфные тела ещё называют переохлаждёнными вязкими жидкостями в связи с тем, что у них нет строгой температуры плавления, потому как нет явного перехода от твёрдого состояния до жидкого: с увеличением температуры аморфные тела становятся только более текучими, а свойство текучести сохраняется у них даже при низких температурах.

  • Отсутствует дальний порядок в расположении молекул (стекло, смолы).

  • При кратковременных механических воздействиях проявляют упругие свойства, при длительных воздействиях текучи (проявляют свойства жидкостей).

  • Нет определенной температуры плавления. Переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно – вещество размягчается, растет текучесть, а свойство текучести сохраняется у них даже при низких температурах.

  • Изотропны – т.е их физические свойства не зависят от направления

3. Композитные тела

Определение. Твёрдые тела– тела, которые со временем не меняют своей формы и объёма.

Классификация твёрдых тел. Твёрдые тела делятся на…

  1. Кристаллы (кристаллические тела)

  2. Аморфные тела

  3. Композиты (композитные тела) (кость, волосы, бетон…)

Рис. 1. Пример композитных (дерево) твёрдых тел

Рассмотрим композитные тела:

Определение. Композитынеоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с чёткой границей раздела между ними.

В структуре композита можно выделить: а) армирующие элементы, создающие каркас композита и б)связующие элементы. Самый распространенный пример композита - текстолит (включая стеклопластики, углепластики и т.п.).Композиты не имеют температуру плавления и не изменяют агрегатное состояние.

Приложение 2



Диаграмма растяжений -

это график зависимости механического напряжения от относительной деформации

(см рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма растяжений

Участок ОАВ –область упругих деформаций.

т. В-предел упругости.

Участок ВСобласть пластических деформаций (то есть тело не возвращается в начальное состояние после снятия напряжения).

т. С –предел пластичности

Участок СDобласть текучести

Участок DЕ с увеличением нагрузки удлинение быстро начинает возрастать

т. Е – предел прочности

Значение механического напряжения в точке E называется пределом прочности и соответствует той границе, при переходе которой образец разрушается.

В технике часто используется понятие «коэффициент безопасности».

Определение. Коэффициент безопасности – отношение механического напряжения пропорциональности к максимальному механическому напряжению, которое испытывает деталь, строение.




Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Уроки

Целевая аудитория: 10 класс.
Урок соответствует ФГОС

Автор: Кулькова Светлана Степановна

Дата: 23.12.2016

Номер свидетельства: 372843

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства