Закон Гука. Виды деформации.

Урок изучение нового материала по теме

«Сила упругости. Виды деформации».

(9 класс)

Природа — сфинкс. И тем она верней
Своим искусом губит человека,
Что, может статься, никакой от века
Загадки нет и не было у ней.

Ф. И. Тютчев.

ПРИРОДА, почему ты отдаешь предпочтение определенным формам и конструкциям?

…Морская раковина, яйцо, орех, череп,…почему эти различные предметы имеют округлую форму? Для чего у листьев растений прожилки, есть они и у крыльев насекомых, почему листья, перед тем как развернуться имеют форму трубки?

На эти и многие другие вопросы мы должны сегодня дать ответ.

Но, начнем с небольшого эксперимента:

1. лист бумаги едва удерживает себя;

2. теперь – прочность увеличилась

3. как вы думаете почему этот мост САМЫЙ ПРОЧНЫЙ, ведь мы не меняли ни лист, ни массу? ВЕРНО, потому, что появились РЕБРА – РЕБРА ЖЕСТНОСТИ, а сам лст при этом поменял форму, т.е. ДЕФОРМИРОВАЛСЯ.

И так, тема урока: «Сила упругости». Перед вами на столах таблицы, которые нам предстоит заполнить по ходу урока.

Приступим к заполнению СХЕМЫ-ТАБЛИЦЫ:

Причины: ДЕФОРМАЦИЯ –

Виды деформации:

Природа силы -

Сила упругости 1.

Возникает: 2.

3.

Направлена: 4.

5.

ДЕФОРМАЦИЯ – изменение формы и/или объема тела;

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИИ единого подхола к классификации НЕТ поэтому::

а) ПЛАСТИЧЕСКИЕ – тело НЕ ВОССТАНАВЛИВАЕТ первоначальную форму;

б) УПРУГИЕ – тело ВОССТАНАВЛИВАЕИ первоначальную форму.

Также существуют деформации:

1. РАСТЯЖЕНИЕ - изменение продольных размеров тела (троссы, )

2. СЖАТИЕ - изменение продольных размеров тел (колонны, стены…)

3. ИЗГИБ – комбинация растяжения и сжатия (мосты)

4. КРУЧЕНИЕ – смещение слоев относительно друг друга (ключ, петли..)

5. СДВИГ – смещение слоев тела (здания при землетрясении, переплет книги).

Давайте вспомним, что нам известо из курса физики 7-8-го классов:

- все, что нас окружает называется (Физические тела);

- физические тела состоят из…. (атомов и молекул);

- какие силы действуют между атомами и молекулами? (силы взаимного притяжения и отталкивания)

- сила упругости это сила -….(которая возникает при деформации) в таблицу;

- какова же причина…(взаимодействие молекул и атомов тела – взаимное притяжение и отталкивание) в таблицу;

- какова природа силы - , т.к. взаимодействуют атомы и молекулы, то ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ в таблицу;

- направлена – ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО поверхности соприкасающихся тел

- вдоль оси, противоположно деформации.

Хорошо, теперь немного истории…

Идет 1676 г, английский ученый-естествоиспытатель Роберт Гук объявил о своем открытии, он опубликовал: ceiiinossstttuv, спустя 2 года Гук расшифровал его: ut tension sic vis – каково удлинение, такова и сила F=-kx.

Над фразой СИЛА ТРЕНИЯ запишем шифр и расшифровку Гука. Под фразой – сам закон Гука: СИЛА УПРУГОСТИ возникает при деформациях, пропорциональна удлинению и КРУПНО запишем формулу закона и расшифруем ее: F – сила упругости [H],

– удлинение [м],

k – коэффициент жесткости (жесткость) [Н/м]

k – зависит от и мы должны будем выяснить от чего же зависит коэффициент жесткости (жесткость).

Теперь проведем эксперимент и заполним таблицу:

Из данных эксперимента получаем, что К зависит от МАТЕРИАЛА

ФОРМЫ и РАЗМЕРОВ тела

Так от чего же природа выбирает округлые формы? Попробуйте РАЗДАВИТЬ яйцо.

Что? Не так, это просто, а все дело в конструкции: чем сильнее вы сжимаете, тем прочнее становится конструкция.

Краткий повтор,

Д/З – выучить конспект, подобрать картинки, характеризующие виды деформаций.

И напоследок…. Какие виды деформации вы можете назвать на данных рисунках:

Возникает ‒ при деформациях ДЕФОРМАЦИЯ – изменение формы и /или объема тела под действием внешних сил

Причины: взаимодействие Виды деформации:

атомов и молекул тела. а) ПЛАСТИЧЕСКАЯ ‒ б) УПРУГАЯ ‒

тело НЕ ВОССТАНАВЛИВАЕТ тело ВОССТАНАВЛИВАЕТ

первоначальную форму/объем первоначальную форму/объем

Сила упругости ‒

1. РАСТЯЖЕНИЕ ‒ изменение продольных размеров тела(троссы, стяжи,

между вагонами).

Природа силы ‒ 2. СЖАТИЕ‒ изменение продольных электромагнитная размеров тела(колонны, стены, фундамент)

Направлена: 3. ИЗГИБ (комбинация растяжения и сжатия)

1) 4. КРУЧЕНИЕ ‒ смещение слоев относительно ела (ключ, сверла)