Конспект урока по физике на тему "Механические свойства твердых тел" 10 класс, учебник Н.С. Пурышева

Механические свойства твердых тел

Предмет: физика

Класс: 10 класс

Учебник: Н.С. Пурышева «Физика»

Цели: сформировать знание механических свойств твердых тел и организовать продуктивную деятельность обучающихся, направленную на достижение следующих результатов:

Предметных:

•  формирование понятий "механическое напряжение", "относительное удлинение","модуль Юнга";
• Продолжать формирование знаний о свойствах твёрдых тел; умения проводить наблюдения, работать с текстом,
•  выполнять опыты по изучению понятий твердости, хрупкости, пластичности;  обрабатывать результаты измерений, исследовать зависимость силы упругости от удлинения тела,

·         Раскрыть связь физики с техникой и спецификой строительной профессии, показать практическую значимость физических знаний.

Метапредметных:

Освоение способов деятельности

Познавательной

• представлять результаты с помощью таблиц, графиков, объяснять полученные результаты и делать выводы;

проведение исследовательской работы

 - исследование  несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике;

 - умение работать с текстом, выделять главное, анализировать;

информационно-коммуникативной

развивать интерес учащихся к физике, информационно - коммуникативным технологиям на примере изучения данной темы;

- умение воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах;

- развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение; 

рефлексивной

-  умение поставить цель, спланировать свою деятельность;

- умение работать в группе, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию.

- понимание причин возникших трудностей и умения преодолеть проблемы;

- осознанное определение сферы своих интересов и возможностей;

- владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива.

Личностных:

 - стимулирование способности  иметь собственные мнения.

 - включение в активную деятельность, формирование навыков ведения диалога и дискуссии.

- выработка уверенности во взаимоотношениях с людьми;

- самостоятельное  приобретение  новыхФормы работы учащихся     фронтальная, индивидуальная, в группах.

Оборудование.

1.         Раздаточный материал.

2.         Лабораторное оборудование (1 комплект на группу).

3.         Альбомные листы, цветные карандаши или фломастеры, цветные мелки, доска.

4.         Компьютер и мульти - медиа- проектор

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний

Обучающиеся просматривают на экране слайды с изображением  внешнего вида мостов, зданий, конструкций, сооружений, а также  скелет человека до и после деформации. Далее учитель ведет беседу, задавая вопросы:

-        Что вы видите?

-        Какие у вас возникли вопросы?

-        Что объединяет изображения?

-        В чем причина разрушений? Почему так произошло?

-         Как строить, из каких материалов, какие должны быть конструкции?

Для правильного применения того или иного материала в строительстве и не только необходимо знать его свойства.

Обучающиеся самостоятельно формулируют цели урока и тему.

«Механические свойства твердых тел».

3. Изучение нового материала

I. Работа в группах

Экспериментальное задание №1

От чего зависит прочность?

Цель: найти способ увеличения прочности конструкции.

Оборудование: бруски, листы бумаги.

Ход эксперимента.

Найдите определение прочности в учебнике и проверьте на эксперименте.

1. Расположите два бруска (опоры) на некотором расстоянии друг от друга и

     поместите на них концы полоски бумаги.

2. Какой вид деформации испытывает бумага?

Предложите способ увеличения прочности конструкции.

Сделайте вывод.

Итогом работы первой группы должно стать формирование понятия прочности и параметров, от которых она зависит.

Экспериментальное задание №2

Испытать на твердость имеющиеся материалы.

Оборудование: стеклянная и медная пластины;

                            образцы различных пород деревьев, кнопки.

Ход эксперимента.

Найдите определение твердости в учебнике и проверьте на эксперименте.

Задание I.

1. Проведите краем стекла по медной пластине. Что вы увидели?

2. Сделайте наоборот, проведите медной пластиной по стеклу.Что произошло?

3. Сделайте вывод.

Задание II.

1. Определите по цвету, по плотности  древесины ее твердость.

2. Прилагая одинаковое усилие,  вдавите кнопку в образцы дерева.

3. Сделайте вывод.

Итогом работы второй группы должно стать формирование понятия твердости.

Экспериментальное задание №3

Упругость. Пластичность. Хрупкость.

Оборудование: теннисные мячики,  линейки (деревянная, металлическая), пружины, хрупкий образец.

Ход эксперимента.

Найдите определение хрупкости,  упругой, пластичной деформации в учебнике и проверьте на эксперименте.

1. Изогните  слегка деревянную линейку  и отпустите ее. Что произошло

   с формой линейки после прекращения силы?

2. Проделайте тоже с мячиками. 

3. Повторим опыт с металлической линейкой. Что произошло с формой

    линейки после прекращения силы?

4. Сделайте вывод.

Итогом работы третьей группы должно стать формирование понятий хрупкости и пластичности.

II. Обсуждение результатов эксперимента. Запись в тетради.

III. Вопросы группам:

-        Что испытывали тела? (силовое воздействие, нагрузку, деформацию)

Ко всем видам деформации может быть применен один общий закон, закон Гука.

(работа с учебником)

Величины, характеризующие деформацию растяжения и сжатия:

1. ∆ ℓ– абсолютное удлинение;

               ∆ ℓ = ℓ- ℓ₀

2. ε – относительное удлинение

                 ε =∆ ℓ/ ℓ₀

3. σ – механическое напряжение

               σ=F/S

Закон Гука.σ=Eέ

При малых деформациях напряжение прямо пропорционально относительному удлинению.

E- модуль Юнга

Преобразуем закон Гука:

σ = Eέ

^F/_S = ^EΔL /_L0

F = ^ESΔL / L_0,

Т.к. при малых деформациях

E, S, L₀ = const, то

^ES/ L₀ = const = k

F=k ΔL

ОА – предел пропорциональности. При увеличении напряжения от d₀  доd_у  пропорциональность несколько нарушается, но деформация остается упругой.

В – предел упругости;

DE – текучесть материала;

R – предел прочности. Чем больше предел прочности материала, тем он прочнее.

К – разрыв образца.

IV.    Экспериментальная  работа в группах по проверке закона Гука.

Изучение зависимости силы упругости от деформации тела

Оборудование:1) динамометр; 2) линейка измерительная; 3) шнур ре­зиновый, с петлей на конце (рис. 1).

Цель работы — проверить справедливость закона Гука

Ход работы.

1. На резиновом жгуте сделайте две отметины (проведите черточки).

2. С помощью линейки измерьте расстояние между черточками.

    Это первоначальная длина  ℓ₀

3. Прикрепляя  поочередно грузики массой 100г, 200г, 300г и т.д.,

    Измерьте каждый раз расстояние между черточками ℓ₁   ℓ₂   ℓ₃  и т.д.

4. Для каждого случая рассчитайте абсолютное удлинение по формуле:

∆ℓ = ℓ₁ – ℓ₀

5. результаты занесите в таблицу

N п/п	ℓ0, м	ℓ, м	∆ℓ =ℓ - ℓ0	Fупр, Н
1
2
3
4
5

6. По полученным экспериментальным данным постройте график

   зависимости  F(∆ℓ)

7. Сделайте вывод.

Итогом данного этапа урока является построение и анализ графика зависимости силы упругости от удлинения тела.