Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Физика КонспектыМеханические свойства твердых тел. Закон Гука

Механические свойства твердых тел. Закон Гука

Скачать материал
библиотека
материалов


Тема урока: Механические свойства твердых тел. Закон Гука

Цель урока :

1) образовательныая: а) познакомить обучающихся с различными видами деформаций, законом Гука. И их применением; б) дать представление о механическом напряжении, относительном удлинении ,в) активизировать познавательную активность учащихся;

 2) развивающие: а) продолжить развитие умения анализировать, сопоставлять, сравнивать, выделять главное, приводить примеры применения разных магнетиков, б) формировать умения работы в группах в) продолжить развитие умения принимать самостоятельные решения, доказывать свою точку зрения и принимать чужую; г) формировать умения работы с различными источниками учебной информации;

 3) воспитательные: а) создание оюучающимися личного опыта приобретении знаний и продукта своей деятельности; б) обеспечение  индивидуального личностного роста потенциала обучающегося .  

Тип урока: урок формирования новых знаний.

 Методы: а) беседа,б) эвристическое обучение б) частично поисковые.

Задачи :

  1. Повторить и углубить знания учащихся о видах деформ

ации твердых тел (упругие и

пластические).

  1. Ввести характеристики упругих свойств тела (механич

еское напряжение, относительное удлинение, модуль Юнга и его физический смысл).

  1. Вывести закон Гука через механическое напряжение и

построить график зависимости мех. напряжения от относительного

удлинения.

4.Дать определение предела упругости и предела прочно

сти, познакомить с

диаграммой растяжения.

  1. Продолжить формирование практических умений и навык

ов (наблюдать,

анализировать, сравнивать, делать выводы).

  1. сформировать умение применять знания по теме при ре

шении задач.

  1. Развивать коммуникативные умения и навыки.

Тип урока: урок изучения нового материала

Оборудование и материалы: мультимедийная установка,

оборудование для физического эксперимента .




Ход урока

I. Актуализация знаний.

Беседа по вопросам

1. Какие твердые тела относятся к кристаллам?

2. Какие свойства характерны для кристаллических тел?

3. Какие опыты доказывают, что кристаллы обладают анизотропией механических свойств?

4. На основании каких опытов можно экспериментально доказать, что теплопроводность кристаллов зависит от выбора направления в них?

5. Что такое кристаллическая решетка?

6. Чем определяется правильность внешнего вида кристаллов?

7. В чем отличие моно- и поликристаллов?


Решение качественных задач


1. Кубики, вырезанные из монокристалла и стекла, помещены в сосуд с горячей водой. Сохранится ли их форма? (Кубик из монокристалла не сохранит форму)

2. Почему при заточке инструмента рекомендуется систематически его охлаждать? (Сильный нагрев может вызвать перекристаллизацию стали, что ухудшит ее механические свойства.)

3. Почему в природе не существует кристаллов шарообразной формы? (Вследствие анизотропии роста)

4. Почему в таблицах температур плавления различных веществ нет температуры плавления стекла?

5. Почему углерод встречается в природе чаще в виде графита, а не алмаза? (Для образования алмаза требуются высокие температуры (2000 °С и более) и высокое давление. Алмазы могли образовываться только в глубинах Земли. Графит образуется при менее высоких температурах.)


II. Изучение нового материала.


Каждое тело по-своему отзывается на действие других тел. Одни легко восстанавливают свою измененную форму, другие так и «застывают» в том виде, какой им придали. Такие нарушения формы тел в науке называют деформациями. В первом случае их именуют упругими, а во втором – пластическими.

О деформациях чрезвычайно важно знать, когда изготавливается, например, деталь или строят здания, возводят мосты или льют металл.Также эти знания необходимо знать при организации перевок на транспорте. Вообразите, что вам предложили превезти пратию

Итк , возникает проблема : что происходит с твердыми телами при различных видах деформаций на молекулярном уровне?

Демонстрации простейших опытов с пружинкой или линейкой и кусочком пластилина.

Деформацией твердого тела называют изменение объема тела, обычно сопровождающееся изменением его формы под воздействием внешних сил, при нагревании или охлаждении.

hello_html_589c8c76.jpg







Деформации, которые полностью исчезают при снятии деформирующих факторов, называются упругими. Деформации, которые не исчезают при снятии деформирующих факторов, являются пластическими.

Упругость или пластичность тел в основном определяется материалом, из которого они изготовлены. Например, сталь и резина упруги, а медь и воск пластичны.При деформации твердого тела частицы, расположенные в узлах кристаллической решетки, смещаются друг относительно друга.  Сила упругости, возникающая при деформации тела, всегда направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела. При изложении материала студенты заполняют предложенный опорный конспект:

Виды деформаций.

Упругие деформации, возникающие в телах, весьма разнообразны. Различают четыре основных вида деформаций: растяжение (или сжатие), сдвиг, кручение и изгиб.

hello_html_m418dd6d1.pnghello_html_21ba7700.pnghello_html_m38f00a58.jpg

Наиболее часто при эксплуатации различных конструкций приходится рассчитывать упругие деформации растяжения или сжатия. Деформацию растяжения (сжатия) тела характеризуют его относительным удлинением ε – отношением абсолютного удлинения Δl = l – l0 к первоначальной длине l0. При деформации сдвига ε = tg θ. Приложенная к телу внешняя сила F создает внутри него нормальное механическое напряение.

Напряжение – величина, измеряемая отношением модуля F силы упругости к площади поперечного сечения S тела:

При малых деформациях тел всегда выполняется закон Гука:

F = κּ׀Δl׀.

Коэффициент упругости зависит от материала стержня и его геометрических размеров:

Коэффициент Е, входящий в эту формулу, называют модулем упругости или модулем Юнга.

Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен экспериментально. Модуль Юнга для некоторых веществ приведен в таблице в опорном конспекте.

Подставляя в формулу закона Гука выражение для к, получим:

σ = Еּ׀ε׀.

Это выражение называется законом Гука для твердых тел.

Прочностью материала называется его способность выдерживать нагрузки без разрушения.Предел прочности многих материалов значительно больше предела упругости. Такие материалы называются вязкими. Они обладают и упругой и пластической деформациями. К ним относятся медь, цинк, железо и др.

Материалы, у которых отсутствует область упругих деформаций, относятся к пластическим, например воск, глина, пластилин.Способность изделия противостоять значительной деформации или разрушению зависит не только от качества материала, но также и от формы изделия и вида воздействия.

Например, если лист обыкновенной бумаги положить на опоры и сверху нагрузить, то он сильно прогнется под действием силы тяжести груза:

А теперь попробуйте сложить ваш лист бумаги «гармошкой» и повторить этот опыт. Лист практически не прогнется. Такая способность многих материалов используется для перекрытия больших площадей.

Многим из вас известно существование так называемых «падающих» башен. Например Пизанская башня. Ее корпус на протяжении многих лет остается наклоненным и башня не падает.

Деформации в технологических процессах.

С деформациями мы встречаемся повсюду: дома, по дороге в техникум, на занятиях, в буфете и т. д. Одни деформации являются вредными и их нужно учитывать, другие – полезными и их следует использовать

Ответьте на вопросы .

  1. Какого вида деформации испытывают стены зданий? Тросы подъемного крана? Рельсы на железной дороге? Бумага при резании?

  2. Какого вида деформации испытывают ножка скамейки? Сиденье скамейки? Натянутая струна гитары? Винт мясорубки? Зубья пилы?

  3. Какого вида деформации возникают в перекладине,когда гимнаст делает полный оборот «солнце»?

Закрепление знаний :

Заполните таблицу «Деформации в быту»



Вид деформации

Растяжение


Сжатие

Сдвиг

Кручение








































Подведение итогов .

  1. Какие виды деформаций мы изучили?

  2. Перечислить особенности действия силы упругости:

    • когда возникает? (возникает при упругих деформациях)

    • куда направлена? (направлена противоположно направлению смещения)

    • к чему приложена? (к деформируемому телу)

    • при каких деформациях выполняется закон Гука? (при упругих деформациях).

Задачи по группам:

1. Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1 кН/м, сжалась на 4 см?

hello_html_m38e59a0b.gif

2. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости пружины 500 Н/м.

hello_html_64f8666e.gif

Объявляются результаты урока.

Инструктаж по выполнению домашнего задания.

Домашнее задание : подготовка теоретических сообщений по теме « Деформации и их значение в технике»

Литература и Интернет- ресурсы

1. Учебник «Физика -11» Генденштейн Л.Э. ,Дик Ю.И. М.Илекса, 20011 г

2. Сборник задач по физике -10 Л.А.Кирик ,Дик Ю.И. М,Илекса 2009 г.

3. Учебник «Физика» В.Ф.Дмитриева М.Издательский центр «Академия»2009.

4. http://ru.wikipedia.org/

5. http://www.college.ru/

6. http://www.postupi.ru/index.html





  • 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.
    Пожаловаться на материал
Скачать материал
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
Учебник: «Физика. Базовый и профильный уровни», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: **§ 50. Механические свойства твёрдых тел

Номер материала: ДБ-1210335

Скачать материал
Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Маркетинг: теория и методика обучения в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Управление персоналом и оформление трудовых отношений»
Курс повышения квалификации «Методика написания учебной и научно-исследовательской работы в школе (доклад, реферат, эссе, статья) в процессе реализации метапредметных задач ФГОС ОО»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС юридических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «Финансы предприятия: актуальные аспекты в оценке стоимости бизнеса»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс повышения квалификации «Источники финансов»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы менеджмента транспортных услуг в туризме»
Курс профессиональной переподготовки «Политология: взаимодействие с органами государственной власти и управления, негосударственными и международными организациями»
Курс профессиональной переподготовки «Методика организации, руководства и координации музейной деятельности»
Курс профессиональной переподготовки «Эксплуатация и обслуживание общего имущества многоквартирного дома»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление службой рекламы и PR»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.