Сила упругости. Закон Гука

Урок физики в 7 классе

Разработала учитель физики МБОУ «Школа № 32» г. Казани

«Сила упругости. Закон Гука»

Цель:

Обучающая: ввести понятие силы упругости, выяснить зависимость силы упругости от деформации, объяснить устройство и принцип действия динамометра.

Развивающая: продолжить формирование умений наблюдать и объяснять физические явления; проводить эксперимент на простейшем оборудовании.

Демонстрации: 1. Деформация линейки под действием груза. 2. Упругая и пластическая деформация. 3. Демонстрация различных видов деформаций.

План урока:

1. Повторение. 5-7 мин. Сообщение учителя.

Фронтальный опрос

Работа с сигнальными карточками

1. Изучение нового мате- 20-25 мин. Рассказ, беседа.

риала с последовательной Эксперимент.

постановкой учебных проблем Записи на доске и в тетрадях.

1. Закрепление полученных 8-10 мин. Беседа. Решение кроссворда.

Знаний

1. Домашнее задание 3-5 мин. Пояснение учителя. Записи на доске и в

дневниках.

Ход урока:

1. Оргмомент

Механические явления чрезвычайно многообразны, поэтому, на первый взгляд для их объяснения надо учитывать много различных сил. Но оказалось, что все механические явления можно объяснить с помощью всего трех видов сил. Это:

• Силы всемирного тяготения,
• Силы упругости,
• Силы трения.

1. Проверка знаний.

Фронтальный опрос:

1. Что же такое сила? Каковы единицы силы?
2. Что может произойти с телом, на которое действует сила?
3. Что является причиной падения всех тел на землю?
4. Какую силу называют силой тяжести?
5. В чем причина ее возникновения?
6. Как зависит сила тяжести от массы тела?
7. На какой из автомобилей – «Волгу» или «Жигули» - действует большая сила тяжести? Почему?
8. Объем бензина в баке автомашины уменьшился в 2 раза. Как изменилась при этом сила тяжести бензина? Объясните.
9. Что можно сказать о скорости тела, к которому не приложена никакая сила (F = 0)?

1. Изучение нового материала:

Сегодня на уроке мы продолжим знакомство с силами. Вы знаете, что :

На все тела, находящиеся вблизи Земли, действует ее притяжение. Под действием силы тяжести падают на Землю капли дождя, снежинки, оторвавшиеся от веток листья.

Но когда тот же снег лежит на крыше, его по-прежнему притягивает Земля, однако он не проваливается сквозь крышу, а остается в покое. Что препятствует его падению? Крыша. Она действует на снег с силой, равной силе тяжести, но направленной в противоположную сторону. Что это за сила?

Чтобы ответить на этот вопрос посмотрим опыт:

Для этого возьмем полоску фанеры или линейку, установим ее на две опоры, а сверху положим полиэтиленовый мешочек с речным песком.

1. Что произошло с опорой?
2. Что произошло с помещенным на нее телом?

Далее демонстрирую растяжение пружины (резинки), сжатие резинового мяча, смещение страниц толстой книги, изгиб линейки, закрепленной с одного конца, закручивание куска ткани. Что произошло с телами во всех наблюдаемых случаях? (Изменилась форма тел и их размеры. Когда это происходит, говорят что тела деформировались.)

Деформация – это изменение формы или размеров тела.

Различают несколько видов деформаций: растяжение (сжатие), изгиб, сдвиг, кручение.

Что является причиной деформации?

Учитель повторяет опыт с мешочком.

1. Что является причиной изгиба линейки? (Действие мешочка с песком)
2. Что является причиной деформации мешочка с песком? (Действие линейки)

Так что же является причиной деформации?

Сила упругости – это сила, возникающая при деформации тела, т. е. при изменении его формы и размеров.

Различают упругие и пластические деформации. Упругими называют деформации, которые исчезают после прекращения внешнего воздействия (например, пружину растянуть, потом отпустить, она примет свою первоначальную форму).

Деформации, которые не исчезают после прекращения внешнего воздействия, называются пластическими.

Пластические деформации применяют при лепке из пластилина, глины, при обработке металлов – ковке, штамповке и т. д.

Как зависит сила упругости от величины деформации?

Подвесим к пружине одну гирьку и измерим удлинение пружины. Затем подвесим к пружине две гирьки и снова измерим удлинение пружины. Затем подвесим к пружине две гирьки и снова измерим удлинение пружины: сила упругости станет вдвое больше: она компенсирует силу тяжести, действующую на две одинаковые гирьки. Подвесим к пружине три гирьки, измерим удлинение пружины, соответствующее «тройной» силе. Мы замечаем, что удлинение пружины пропорционально силе упругости. Это соотношение было обнаружено на опыте английским физиком Гуком, и носит название закона Гука:

Сила упругости, возникающая при растяжении или сжатии тела, пропорциональна его удлинению. F= kx, где x – удлинение тела

K –жесткость тела (пружины)

Жесткость зависит от формы, размеров и материала, из которого изготовлено тело (пружина).

Вопрос: действует ли деформированное тело, например, мешочек с песком, на линейку?

А как доказать, что груз действует на пружину или подвес?

Сила, с которой тело действует на опору или подвес, называется весом тела, обозначается P.

- В чем проявляется вес тела? (в деформации опоры)

- Почему тело деформируется? (Из-за действия окружающих тел – опор, подвесов)

- Если нет опоры, есть ли вес? (Нет)

- Куда приложен вес? (К опоре, подвесу)

IV. Закрепление полученных знаний. Решение кроссворда.

1. Изменение формы или размеров тела под действием внешних сил.
2. Физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел.
3. Прибор для измерения объемов жидкостей.
4. Уменьшение размеров тела, вызванное действующей на него силой.
5. Физическая величина, измеряемая в килограммах.
6. Взаимное притяжение тел во Вселенной.
7. Действие тел друг на друга.
8. Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.
9. Единица силы.

Получилось слово – динамометр – это прибор для измерения силы (от греч. динамис – сила, метрео – измеряю).

1. Подведение итогов. Домашнее задание.

Сегодня вы были очень активны. Спасибо, вам ребята. Думаю, что знания, полученные на уроке, пригодятся вам в дальнейшей жизни.

Оценки за урок: кто набрал 5 жетонов получает «5», за 4 жетона оценка «4», за 3 жетона «3».

1. Задание на дом: § 25. Записи в тетрадях. Упр. 15 (для всех). Л. №270-272 (для желающих). Придумать примеры проявления силы упругости.