Методическая разработка урока – лабораторной работы по физике в соответствии с ФГОС. Тема урока: "Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины".

Конспект урока физики.

Класс-7А.

Номер урока-№22.

Дата проведения урока____________

Тема: Лабораторная работа №3 Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины.    Измерение жесткости пружины. Инструктаж по  ТБ.  №5.10

Задачи:

Образовательные: Исследование зависимости удлинения стальной пружины от приложенной силы. Определение жесткости пружины.

Развивающие: осознание мотивации познавательной деятельности.  Развитие способностей учащихся к анализу и синтезу. Развитие теоретического мышления.

Воспитательные: развитие умений работать в паре, развитие сотрудничества. Воспитание умения выслушивать товарища, уважать мнение оппонента.

Планируемые результаты:

предметные:

• 
  усвоение понятия жесткости пружины, закона Гука
• 
  развитие навыков самостоятельной работы с лабораторным оборудованием
• 
  овладение опытом решения проблем и опытом эвристической деятельности при решении качественных физических задач по изучаемой теме;
• 
  развитие исследовательских навыков, формирование умений выдвигать гипотезы, проверять их в процессе эксперимента, сопоставлять, анализировать результаты, делать выводы
• 
  овладение опытом исследовательской деятельности в процессе самостоятельного определения плотности различных веществ тел при работе в группе;
• 
  использование для познания окружающего мира различных методов (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент);
• 
  понимание ценности: «успех как самостоятельное преодоление затруднений»

• 
  понимание ценности: «успех как самостоятельное преодоление затруднений»

метапредметные:

регулятивные УУД:

• 
  использование приобретённых знаний в различных новых ситуациях
• 
  формирование способов действий: умение переводить проблему в задачу, формулировать цели действия, выбирать адекватные способы действия, давать оценку полученному результату
• 
  умение ориентироваться в потоке технической, справочной и научной информации.

коммуникативные УУД:

• 
  умение работать в группе и брать ответственность за принимаемые решения, согласованно выполнять совместную деятельность, уметь договариваться, уметь высказывать свою точку зрения, правильно выражать мысли, уважать в общении и сотрудничестве партнера и самого себя.

познавательные УУД:

• 
  развитие представлений о физике как факторе формирования мировоззрения, как части общечеловеческой культуры
• 
  умение пользоваться приобретёнными знаниями для решения познавательных и практических (профессиональных) задач, умение видеть физику в профессии, быть профессионально грамотным

личностные:

• 
  установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом, внутренняя мотивация
• 
  определение границы собственного знания и «незнания», умения и «неумения»
• 
  умение грамотно и эффективно использовать знания для решения профессиональных проблем
• 
  формирование профессионально-технического мышления, профессиональной грамотности и самостоятельности
• 
  умение проектировать (планировать) свою деятельность
• 
  повышение самооценки, роли собственной личности в процессе учебной деятельности
• 
  владение основными способами деятельности, необходимыми для позитивного общения в коллективе
• 
  умение аргументировано, четко и ясно формулировать доказательства, выводы
• 
  умение грамотно выражать свои мысли

ХОД УРОКА

I. Актуализация опорных знаний учащихся

Закончить предложение:

- Прибор для измерения силы называется...

- Растяжение, сжатие, изгиб, кручение называют...

- Сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна... и направлена...

- Сила тяжести - это сила...

- Единица измерения силы - ...

- Жесткость пружины измеряют в...

- Силы взаимодействия между молекулами и атомами имеют такую особенность: с увеличением расстояния между ними они есть..., а с уменьшением - силами...

II. Сообщение темы, цели и задач урока

Учитель сообщает тему и задачи урока.

III. Инструктаж по техники безопасности

Правила по технике безопасности для учащихся в кабинете физики

• Лабораторное оборудование размещайте на своем рабочем месте аккуратно, чтобы предотвратить падение приборов или их опрокидывание.

• Четко соблюдайте порядок выполнения лабораторной работы и правил техники безопасности.

• Будьте внимательны и дисциплинированы, точно выполняйте указания учителя.

• Не оставляйте рабочее место без разрешения учителя.

• Не начинайте работу без разрешения учителя.

• Во время проведения опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

• Следите за исправностью креплений используемого оборудования, пользуйтесь только исправными приборами и оборудованием.

• После завершения лабораторной работы тщательно уберите свое рабочее место.

• Выходить из класса только с разрешения учителя.

• В случае травмы или плохого самочувствия сообщите об этом учителю.

Теоретические сведения

Пружина особенно удобна для измерения сил, поскольку растянутая (или сжатая) на определенную длину, она действует на любое тело с одинаковой силой. Растягивая одну пружину на разную длину, можно получить различные значения силы упругости.

Когда известно значение силы тяжести, действующей на тело, можно установить нужную нам зависимость силы упругости от удлинения пружины. Мы знаем, что на тело массой m действует сила тяжести, которая по модулю равна mg. Когда тело подвешено к пружине и находится в состоянии покоя, эта сила притяжения зрівноважена силой упругости пружины. Следовательно, и сила упругости пружины по модулю равен mg.

Подвешивая к пружине различные грузы известной массы, можно установить, как зависит сила упругости пружины от ее удлинения.

Выполнение работы

1. Закрепите на штативе конец спиральной пружины, имеющей стрелку-указатель и крючок для подвешивания грузиков.

2. Рядом с пружиной установите линейку или миллиметровую бумагу.

3. Отметьте положение стрелки-показчика.

4. Подвесьте к пружине тягарець и измерьте вызванное им удлинение пружины х. Результат измерения запишите в таблицу:

Номер опыта	m кг	F = mg, Н	х, м	k = F/x, H/м

5. До первого тягарця добавьте второй, третий и т.д. Запишите данные в таблицу и выполните необходимые вычисления.

6. Постройте график зависимости удлинения пружины x от приложенной к ней силы F.

7. Сделайте вывод относительно значения отношения k = F/x для пружины.

IV. Итоги урока

Интерактивное упражнение «Похвали себя сам». Учащиеся рассказывают о результатах работы и хвалят себя за то, чему научились на уроке.

V. Домашнее задание

К7№22

Домашнее задание 7 класс.

Прочитать §12 к/в. Выучить  определения физических терминов. Знать формулу силы упругости. Уметь выражать к через F и Δх,  Δх через  F и к.

Задание уровня А  К7№22.1

Жесткость пружины равна 25Н/м. Постройте график функции F_упр=F_упр(х).

Задание уровня B   К7№22.2

По графику определить значение коэффициента жесткости.

Задание уровня С   К7№22.3

         Определите по графикам, какое тело имеет наибольшую жесткость?

Лабораторная работа №3.

НАЗВАНИЕ: Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: найти жесткость пружины из измерений удлинения пружины при различных значениях силы тяжести  , уравновешивающей  силу упругости , на основе закона Гука: .

ОБОРУДОВАНИЕ:

1.     штатив с муфтой и лапкой,

2.     спиральная пружина,

3.     набор грузов, масса каждого равна =0,100 кг,

4.     линейка с миллиметровыми делениями.

В каждом из опытов жесткость определяется при разных значениях силы упругости и удлинения, т.е. условия опыта меняются. Поэтому для нахождения среднего значения жесткости нельзя вычислить среднее арифметическое результатов измерений. Воспользуемся графическим способом нахождения среднего значения, который может быть применен в таких случаях. По результатам нескольких опытов построим график зависимости модуля силы упруго­сти от модуля удлинения х. При построении графика по результатам опыта экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле. Это свя­зано с погрешностями измерения: В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек, оказалось, по разные стороны от прямой. После построения графика возьмите точку на прямой (в средней части графика), определите по нему соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения и вычислите жесткость k. Она и будет искомым средним значением жесткости пружины .

В данной работе .

Ход работы.

1.           Закрепите на штативе конец спиральной пружины.

2.           Рядом с пружиной или за ней установите и закрепите линейку с миллиметровыми делениями.

3.           Отметьте и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.

4.          Подвесьте к пружине груз известной массы и измерьте вызванное им удлинение пружины.

5.           К первому грузу добавьте второй, третий и т.д. грузы, записывая каждый раз удлинение х пружины. По результатам измерений заполните таблицу:

                                       ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ

Номер опыта	m, кг	mg, Н	Fупр, Н	x, м

6.     По результатам измерений постройте график зависимости модуля силы упругости F_упр от модуля удлинения │∆ℓ│.

7.     Пользуясь графиком, определите среднее значение жесткости пружины _kср. Возьмите точку на прямой (в средней части графика) и определите по графику соответствующие этой точке значения силы упругости _Fупр и удлинения │∆ℓ│и вычислите жесткость k по формуле:

                   _,k_ср = __ Н/м.

            Она и будет искомым средним значением жесткости пружины.

8.     Сделайте вывод о зависимости силы упругости от удлинения пружины.

Что искали?

Какие результаты получили?

Как зависит  силы упругости от удлинения пружины?