Поурочное планирование для 7 класса на тему: Деформация. Закон Гука. Динамометр.

Тема: Деформация. Закон Гука. Динамометр. Цель урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон  Гука, показать на модели, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины  деформированного тела. Развивающая цель: развивать умственные и творческие способности учащихся, познавательный  интерес к предмету. 3  ми н. 10  ми н. Деятельность учителя Деятельность обучающихся нагля дност и I. Организационный момент. Приветствует учеников. Для  создания психологической атмосферы проводит игру  «Рисунок на спине». Ученики делятся на  группы. Осмысливают  поставленную цель. Демонстрируют свои  знания, умения по  домашней работе. Кубик Блума II. Проверка пройденного материала.  По таксономии Блума осуществляет проверку домашней  работы. Фронтальный опрос: ­Что же такое сила? Каковы единицы силы? ­Что может произойти с телом, на которое действует сила? ­Что является причиной падения всех тел на землю? ­Какую силу называют силой тяжести? ­В чем причина ее возникновения? ­Как зависит сила тяжести от массы тела? ­На какой из автомобилей – «Волгу» или «Жигули» ­  действует большая сила тяжести? Почему? ­Объем бензина в баке автомашины уменьшился в 2 раза. Как  изменилась при этом сила тяжести бензина? Объясните. ­Что можно сказать о скорости тела, к которому не приложена никакая сила (F = 0)? I. Проверка знаний учащихся. 1. В результате чего может меняться скорость тела?  Приведите примеры.  2. Что такое сила? 3. От чего зависит результат действия силы на тело?  4. Как изображают силу на чертеже? 5. Почему тела, брошенные горизонтально, падают на  Землю?  6. Какую силу называют силой тяжести? Как ее  обозначают?  7. Почему сила тяжести на полюсах Земли несколько  больше, чем на экваторе?  8. Как зависит сила тяжести от массы?  9. Как направлена сила тяжести? 20  ми н. III. Актуализация знаний Постановка цели урока. Мотивация изучения материала. По методу «Броуновское движение»  осуществляет усвоение нового материала. Контролирует выполнение записей учащимися. Деформацию сдвига испытывают балки в местах опор, заклёпки и болты, скрепляющие детали,  мел, которым пишут на доске, ластик. (Разновидностью деформации сдвига является кручение. (Деформацию изгиба можно свести к деформации неравномерного растяжения и сжатия, когда  одна сторона подвергается растяжению, а другая – сжатию. За меру деформации изгиба  принимается смещение середины балки или её конца. Это смещение называется стрелой  прогиба. Опыт показывает, что при упругой деформации стрела прогиба пропорциональна  нагрузке. Деформацию изгиба испытывают балки и стержни, расположенные горизонтально. (электронное приложение к учебнику – видео «Сила упругости») Силы упругости возникают,  как в твердых телах, так и в жидкостях и газах. Для жидких тел имеет смысл говорить только о  нормальной силе, так как тангенциальные силы приведут к перетеканию жидкости. Отметим,  что силы упругости жидкости могут быть направлены как внутрь, так и наружу от жидкости, то  есть, жидкость может быть, как сжата, так и растянута. Большинство жидкостей деформируются чрезвычайно мало. Вопрос классу: Как вы думаете, в чём причина? Предполагаемый ответ: Деформация жидкости приводит к нарушению расстояния между  молекулами. При увеличении расстояния возникают силы притяжения, при уменьшении – силы  отталкивания. В любом случае молекулы возвращаются на свои места. Газы, в отличие от твердых тел и жидкостей не обладают собственным объемом, полностью  занимая весь сосуд, в котором они находятся. Поэтому говорить о деформации газа не имеет  смысла. Тем не менее, газы оказывают давление на стенки сосуда, поэтому можно говорить об  упругости газов. При любом конечном объеме газ является сжатым. (слайд№10) Необходимо отметить, что во всех случаях возникающая сила упругости направлена в сторону, противоположную внешней силе. (слайд№11)  При малых деформациях справедлив закон Роберта Гука: сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону  противоположную деформации. В простейшем случае деформации растяжения и сжатия закон Гука выражается формулой F(упр) х = ­ k х. где x ­ изменение длины тела, k ­ коэффициент пропорциональности (так же называемый коэффициентом упругости), зависящий от материала тела, его размеров и формы. Знак минус явно указывает, что сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации. Особенно хорошо этот закон выполняется для длинных пружин. (слайд№12) Нам знаком ещё один вид записи этого закона: F(упр) х = ­ k Δl При пропорциональной зависимости величин графиком является прямая линия. (слайд№13) Деформация растяжения характеризуется абсолютным удлинением Δl и  относительным удлинением ɛ.  Пусть в нерастянутом виде длина образца равна ­ l . Под действием приложенной к нему силы  его длина станет равной ­ l0 . Таким образом, абсолютное удлинение образца Δl = l ­ l0 Относительное удлинение – это отношение абсолютного удлинения к начальной длине образца:  ε = Δl / l0 Говоря сегодня об упругих и пластических деформациях, мы отметили, что в любом сечении  деформированных тел действуют силы упругости, препятствующие разрыву тела на части. Тело  находится в напряжённом состоянии, которое характеризуется механическим напряжением . δ (слайд№14 ) Механическим напряжением δ называется физическая величина, равная  отношению модуля F силы упругости к площади поперечного сечения S тела. δ=Fупр/S В СИ за единицу механического напряжения принимается 1 Па=1 Н/м. Максимальное значение механического напряжения, после которого образец разрушается,  называют пределом прочности.  (слайд№15) При малых деформациях механическое напряжение прямо пропорционально  относительному удлинению, т.е. δ = Е /ε/ Это закон Гука для упругих деформаций. Е – модуль упругости, (модуль Юнга), характеризующий способность материалов оказывать  сопротивление упругим деформациям. Он одинаков для образцов любой формы и размеров,  изготовленных из одного материала. Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен  экспериментально. Для данного материала модуль упругости является величиной постоянной. Обратимся к таблице и сравним значения модуля упругости стали и алюминия. Скажите,  какому материалу вы отдадите предпочтение? Предполагаемый ответ: У стали модуль упругости 200 Г Па, а у алюминия 70 Г Па. При прочих  равных условиях, чем больше Е, тем меньше деформируется материал. Значит, отдадим  предпочтение стали.                Задание для  группы  1 Группа: Мальчик приготовился к прыжку в воду. Под действием какой силы доска после прыжка мальчика выпрямляется? В каком случае доска может сломаться? 2 Группа: Почему стальной шарик хорошо отскакивает от камня и плохо от асфальта? 3 Группа:  Для   занятий   акробатикой   применяется   батут   ­   упругая   сетка,   укрепленная   в горизонтальном положении. Спортсмен­акробат может выполнять на батуте многократные прыжки на значительно большую высоту, чем без батута. 1. Изменяется ли во время прыжков сила тяжести, действующая на тело спортсмена? 4 Группа:  Когда   сила   тяжести   спортсмена   меньше   силы   упругости   сетки?   Равна   силе упругости?    Назовите силы, действующие на силомер, сжатый рукой человека.  Ученики показывают  свои знания.  Оценивают работу  своих  одноклассников. На стикерах  записывают свое  мнение по поводу  урока. Рома шка  Блума фишк и стике ры 10  ми н. IV.Итог урока. Предлагает ученикам разноуровневые вопросы (ромашка Блума). Организует систематизацию и обобщение  совместных достижений. Организует индивидуальную работу  по личным достижениям.  Решение задачи для группы  Экспериментальная задача: (слайд№18) (выполняет один  ученик) Имея линейку и набор грузов, определить коэффициент  упругости данной пружины. в 3 раза 4)сначала увеличится, а потом уменьшится в 3 раза Расчётная задача: На сколько удлинится рыболовная леска  жесткостью 0,5 кH/м при поднятии вертикально вверх рыбы  массой 200г? Дано: Си Решение: k= 0,5 кН/м 500 Н/м Леска удлиняется под действием веса  рыбы. m=200г 0,2 кг На рыбу действует Fт =mg и Fупр = ­kх. Так как Fт = ­Fупр ,то mg = kx. Отсюда х­? х =mg/k; х = 0,4*10­2 м. Ответ: х = 0,4*10­2 м. МИНИ – ТЕСТ Вопросы мини – теста: 1.Какие взаимодействия существуют в природе? А. гравитационные Б. электромагнитные В.сильные Г.слабые 1)только А 2)только Б 3)только В 4)только Г 5)все,  перечисленные в пунктах А­Г 2.Сила тяжести относится к силам 1)электромагнитной природы 2)сильным взаимодействиям 3)гравитационной природы 4)слабым взаимодействиям 3.Сила тяжести – это сила, с которой 1)тела притягивают друг друга 2)Земля притягивает к себе все тела 3)тело действует на пружину 4)тело действует на опору 4.Сила тяжести приложена 1)к центру тяжести Земли 2)к поверхности Земли 3)к поверхности тела 4)к центру тяжести тела 5.Сила тяжести направлена 1)вверх 2)вдоль поверхности соприкосновения тела и опоры 3)к центру тяжести Земли 4)всегда по­разному, в зависимости  от размеров тела 6.Среди формул выберите формулу силы тяжести: 1)ρ∙V 2)m/ρ 3)υ∙t 4)mg 7.Как изменится сила тяжести, если массу тела увеличить в 3  раза? 1)не изменится 2)уменьшится в 3 раза 3)увеличится Прводит рефлексию. ­ Понравился ли вам урок? ­ Что было трудным для вас? ­ Что вам больше понравилось? Объясняет особенности выполнения домашней работы.  2  ми н. Записывают  домашнюю работу в  дневниках. Итог  урока:_____________________________________________________________________ Положительные стороны  урока:____________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __ Отрицательные стороны  урока:____________________________________________________ _______________________________________________________________________