3
|
Изучение нового материала
|
Итак, мы знаем, что
под действием силы тело меняет свою скорость или деформируется. (слайд 9)
1.Постановка
проблемы №1
Действие внешней
силы прекратилось, что произойдет с телами?.
А теперь, с помощью
эксперимента, убедитесь в правильности ваших гипотез.
У вас на столе лежат
различные предметы. Деформируйте их, а затем прекратите воздействие и
пронаблюдайте, что произошло.
Какая из
высказанных гипотез верна?
Верно. Деформация
бывает упругой, когда она исчезает после прекращения действия внешних сил, и
пластической, когда она сохраняется. (слайд 9 - 10 )
Постановка
проблемы №2
Обратите
внимание на эти две установки.
Груз,
подвешенный на нити, и груз лежащий на опоре.
Ответьте на
вопрос:
- На данные тела
действует сила тяжести? Куда она направлена?
Груз, висящий на пружине,
не упал на пол, несмотря на то, что на него действует сила тяжести,
заставляющая его двигаться вниз.
Попытаемся объясните
это противоречие: Почему же тела не падают?
Проведём опыт. На середину горизонтально расположенной
линейки поставим груз. Под действием силы тяжести груз начнёт двигаться вниз
и прогнёт линейку, т.е. линей деформируется. При этом возникает сила, с
которой опора (линейка) действует на тело, расположенное на ней.
Какой вывод можно
сделать из этого опыта? (На тело действует другая сила. Вероятно,
направленная противоположно силе тяжести. И они уравновешивают друг друга).
(слайд 11)
-Это и есть сила к
изучению которой мы сегодня и приступаем. Это сила упругости.
(слайд 12)
Как вы думаете, что
явилось причиной возникновения этой силы?
Тела, лежащие на
опоре или висящие на подвесе, вызывают (деформацию), следовательно, она
является причиной возникновения силы упругости.
Попытаемся
сформулировать определение силы упругости:
Сила упругости –
это сила возникающая ….. и стремящаяся вернуть тело….
(слайд 12)
Причину
возникновения силы упругости при деформации можно объяснить изменением
расстояния между молекул при деформации и, соответственно, изменением сил
межмолекулярного взаимодействия.
(слайд 13)
Если мы растягиваем
тело, то расстояние между молекулами увеличивается, а значит, резко
возрастает сила межмолекулярного притяжения. Если мы пытаемся сжать тело, то
расстояние между молекулами уменьшается, а значит увеличиваются силы
межмолекулярного отталкивания.
Давайте изобразим
эту силу на рисунке.
Перед вами рисунок.
Какая сила
действует на груз. (Сила тяжести.)
Изобразим ее.
Куда направлена
сила упругости? ( Стремится вернуть пружину в исходное положение, т.е. в
данном случае вверх).
По модулю чему она
равна? (Силе тяжести).
Точка приложения? (Точка
соединения тела и пружины).
Проверим.
(слайд 14)
Постановка
проблемы №3
Как сила упругости
зависит от величины деформации, и зависит ли от нее?
С помощью
эксперимента проверяются гипотезы (работа в группах)
Организовывает
работу обучающихся в группах. Распределяются в группы по цвету конверта,
который получили вначале урока.
Оборудование
Пружина(для каждой
группы своя). Штатив. Набор грузов
Практическое
задание – оформляем работу на раздаточных листах.
На штативе
закреплена пружина, отмечены: нулевой уровень (точка отсчёта) и конечного
положения пружины в состоянии покоя.
Этапы:
1. Измерить
длину пружины в первоначальном положении (l0). Записать в таблицу.
2. Подвесить
к пружине 1,2,3 груза, масса каждого по 100 г
3. Измерить
длину пружины в конечном состоянии пружины (l). Записать в таблицу.
4. Найти
разность длин пружины ∆l=l-l0 удлинение).
l0 –
первоначальная длина пружины;
l – длина
деформированной пружины;
∆l – удлинение
пружины
Пример заполнения.
№
эксперимента
|
Масса
груза, кг
|
Сила
упругости
Fупр = Fт = mg, Н
|
Удлинение
пружины ∆l, м
|
1
|
0,102
|
1
|
0,025
|
2
|
0,204
|
2
|
0,050
|
3
|
0, 306
|
3
|
0,075
|
Сравним опыт 1 и 2:
Во сколько раз
увеличилась сила тяжести?
Во сколько раз
увеличилась сила упругости?
Во сколько раз увеличилось
удлинение пружины?
Сравним опыт 1 и 3:
Сделайте вывод.
Вывод. Модуль силы
упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению
длины тела.
Выслушиваем
представителя от каждой команды. Их таблицы вывешиваем на доске.
Ребята сейчас мы с вами “открыли” для закон Гука, названный в честь
английского ученого Роберта Гука, впервые установившего его.
(слайд 15)
Модуль силы
упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению
длины тела.
Fупр = k ∙ Δl
Δl = l-l0 –
удлинение [м],
k – коэффициент
жесткости [H/м]
(слайд 16)
Обратим внимание на
таблицы каждой группы. Масса грузов была одинаковой, а растяжение в каждой
группе разное. Почему так произошло? (разные пружины).
От чего зависит
коэффициент жесткости? (От материала и формы пружины)
Жесткость
деформируемого тела зависит от материала, размеров и формы.
Закон Гука
выполняется только при упругих деформациях.
(слайд 17)
|
Высказывают свои
гипотезы, а учитель записывает их на доске:
- тела останутся в
том же состоянии, что и при действии сил (деформация сохранится);
- тела вернутся к
первоначальному состоянию (деформация исчезнет);
- некоторые тела
сохранят деформацию, после прекращения действия сил, а некоторые вернуться к
первоначальному состоянию.
Учащиеся выполняют
экспериментальное задание, отвечают на вопросы, вместе с учителем делают
вывод.
Верна гипотеза.
Иногда деформация исчезает после прекращения действия внешних сил, а иногда
сохраняется.
Записывают в
тетрадь определения упругой и пластической деформации, а также виды
деформаций.
Деформации, которые
полностью исчезают, после прекращения действия внешних сил, называются
упругими.
Деформации,
которые не исчезают после прекращения действия внешних сил, называются
пластическими.
Виды деформаций:
растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, кручение
Выдвигают гипотезы.
На тело действует
другая сила. Вероятно, направленная противоположно силе тяжести. И они
уравновешивают друг друга.
Выдвигают гипотезы.
По полученным
результатам, ученики, делают вывод:
При увеличении силы
упругости в 2, в 3 раза, удлинение пружины увеличилось тоже в два, три раза,
то есть сила упругости при растяжении тела прямо пропорциональна изменению
длины тела. Fупр. ﮧ ∆l.
|
20 мин
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.