- 06.05.2014
- 2703
- 6
Тема урока: «Исследование упругих свойств твердых тел при малых деформациях»
Цель урока: исследовать зависимость модуля Юнга и коэффициента жесткости резины от геометрических размеров образца.
Задачи урока:
(образовательные)
1. создание условий для развития и самореализации учащихся;
2. создать условия для получения учащимися вывода о независимости модуля Юнга и зависимости коэффициента жесткости тела от геометрических размеров и формы тела;
3. экспериментально убедиться в необходимости учета границ применимости закона Гука;
4. создать условия для получения учащимися вывода о необходимости точных математических расчетов при проектировании механических систем.
(воспитательные)
1. показать необходимость пополнять свои знания на протяжении всей жизни.
(развивающие)
2. формирование компетентности в решении жизненных задач технического, прикладного характера.
Оборудование и ТСО: проекционный экран, мультимедиапроектор, компьютер, оборудование для эксперимента (штатив, образец для исследования, грузик массой 100 г, линейка, штангенциркуль), опорные конспекты – техническое задание.
Ход урока:
1 этап урока: осознание проблемы и необходимости ее решить.
Сегодня мы продолжим разговор об упругих свойствах твердых тел и о их применении на практике.
На прошлых уроках мы говорили о том, что еще в неолите наши предки изобрели первое дальнобойное оружие – лук и стрелы, используя упругость изогнутой ветки дерева; потом катапульты и баллисты, построенные для метания больших камней, использовали упругость канатов, свитых из растительных волокон или даже из женских длинных волос.
Разрешите начать урок с небольшого видеоролика - «Дальнобойные орудия» (http://www.youtube.com/watch?v=jKMUymWy_Uw). При просмотре фильма подумайте над вопросом:
Что нужно знать об упругих свойствах материала, чтобы эффективнее его использовать?
ВИДЕО: (2 мин) (http://www.youtube.com/watch?v=jKMUymWy_Uw)
Рассмотренные примеры доказывают, что проявление упругих свойств было давно известно и давно использовалось людьми.
Но понимание того, что любое твердое тело под действием даже небольших нагрузок обязательно деформируется, хотя и на очень малую величину, впервые появилось в 1660 у Роберта Гука, современника и коллеги великого Ньютона.
1 слайд
Гук был
выдающимся ученым, инженером и архитектором. В 1676 он сформулировал свое
открытие очень кратко, в виде латинского афоризма: смысл которого состоит в
том, что «какова сила, таково и удлинение».
Вероятно, в это время Гук уже понимал, что упругость – универсальное свойство твердых тел, но считал необходимым подтвердить свою уверенность экспериментально.
И уже в 1678 вышла книга Гука, посвященная упругости, где описывались опыты, из которых следует, что упругость есть свойство «металлов, дерева, каменных пород, кирпича, волос, рога, шелка, кости, мышцы, стекла и т.п.»
Вопрос: Что нужно знать об упругих свойствах материала, чтобы эффективнее его использовать?
2 слайд
Предлагаю
Вам сейчас пройти по пути Роберта Гука и провести эксперименты по исследованию
двух физических величин:
- модуля упругости (т.е. модуля Юнга)
- коэффициента жесткости
Как вы считаете:
· Какое оборудование Вам понадобиться?
· Какие физические величины мы должны измерить в работе?
· Все ли упругие образцы должны быть одинаковы? Чем они должны отличаться?
3 слайд
· Какими измерительными инструментами нужно будет пользоваться в работе?
· Одинакова ли будет точность измерений линейкой, штангенциркулем и микрометром?
Предварительные итоги, необходимые для формулирования дальнейшей цели работы (формулируются учащимися): необходимо провести исследование на упругих образцах разной длины и сечения.
2 этап урока: совместное формулирование цели работы:
- Исследовать зависимость модуля Юнга и коэффициента жесткости резины от геометрических размеров и формы образца.
- Оценить погрешность измерений
3 этап урока: организация коллективной и групповой работы учащихся:
Поскольку мы выяснили, что необходимо исследование на упругих образцах разной длины и сечения, то разделимся на 5 групп:
1 – 4 группы: исследователи, работающие на установках с разными геометрическими размерами резиновых полосок.
5 группа: условно «технический контроль» - они рассчитывают погрешность измерений и включаются в работу группы.
Результаты работы представим на доске в общей таблице отчета и сформулируем вывод в работе.
Таблица отчета
|
№ группы |
l0 |
S |
E |
k |
eE |
ek |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
4 этап урока: получение экспериментальных данных (каждая группа получает сой результат и записывает его на доске в таблице отчета), анализ полученных результатов и формулировка общих выводов.
Выводы:
1. Зависит ли модуль Юнга от геометрических размеров тела?
2. Как вы думаете, от чего зависит модуль Юнга? (от свойств материала, его молекулярного строения – характеристика вещества, как например, плотность или теплопроводность)
3. От чего зависит величина коэффициента жесткости тела? (от формы и размеров тела, материала)
5 этап урока: применение полученных знаний на практике, решение задач.
Рефлексия. Итоги урока.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Урок: «Исследование упругих свойств твердых тел при малых деформациях» Цель урока: исследовать зависимость модуля Юнга и коэффициента жесткости резины от геометрических размеров образца. Задачи урока: (образовательные) 1. создание условий для развития и самореализации учащихся; 2. создать условия для получения учащимися вывода о независимости модуля Юнга и зависимости коэффициента жесткости тела от геометрических размеров и формы тела; 3. экспериментально убедиться в необходимости учета границ применимости закона Гука; 4. создать условия для получения учащимися вывода о необходимости точных математических расчетов при проектировании механических систем. (воспитательные) 1. показать необходимость пополнять свои знания на протяжении всей жизни. (развивающие) 2. формирование компетентности в решении жизненных задач технического, прикладного характера. Оборудование и ТСО: проекционный экран, мультимедиапроектор, компьютер, оборудование для эксперимента (штатив, образец для исследования, грузик массой 100 г, линейка, штангенциркуль), опорные конспекты – техническое задание.
6 655 741 материал в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Фомичев Сергей Викторович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
72/108 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Мини-курс
5 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
10 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.