III. Закрепление изученного материала.

Конспект

Урока по физике в 10 классе на тему

Сила упругости. Закон Гука».

Учитель: Калякин Владимир Павлович

С. Мордовский Карай

Тема урока: «Сила упругости. Закон Гука».

Цель урока: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, показать на модели, что сила упругости прямо пропорциональна изменению длины деформированного тела.

Ход урока.

I. Проверка домашнего задания.

1. Вывод формулы первой космической скорости (один ученик у доски).

2. Пока ученик записывает вывод на доске, с классом провожу фронтальный опрос.

1) Что называется первой космической скоростью? Чему она равна?

2) Чему равна вторая космическая скорость? Как будет двигаться тело имея такую скорость?

3) Чему равна третья космическая скорость? Как будет двигаться тело имея такую скорость?

4) Что называется весом тела? По какой формуле вычисляется вес покоящегося тела?

5) Чем отличается вес тела от силы тяжести? Показать на чертеже.

6) Что называется невесомостью? Привести примеры.

7) Что называется перегрузкой? Привести примеры.

8) Что называется коэффициентом перегрузки?

9) Как найти вес тела, движущегося с ускорением, направленным вертикально вверх?

10) Как найти вес тела, движущегося с ускорением, направленным вертикально вниз?

11) Пружинные весы проградуированы на экваторе. Каковы будут показания этих весов на полюсе?

13) Груз помещен на платформе пружинных весов в кабине лифта.

А) Что покажут весы во время свободного падения лифта?

Б) Выльется ли вода из стакана, если во время свободного падения лифта его опрокинуть вверх дном?

14) Мальчик, поднявшись на лестницу, выпустил из рук сосуд с водой. Чему равно давление воды на дно во время падения?

3. После разбора вывода формулы и фронтального опроса раздаю каждому ученику карточки с текстом. Прошу учеников заполнить пропуски в тексте:

Силы всемирного тяготения – это силы, с которыми все тела …… друг к другу. Закон всемирного тяготения гласит, что сила всемирного приближения двух тел прямо пропорциональна……этих тел и обратно пропорциональна ……между ними, и записывается формулой…… .Коэффициент пропорциональности G называется …… , он равен……, был измерен английским физиком ……, с помощью прибора, называемого……. Удивительное свойство гравитационных сил состоит в том, что они сообщают всем телам независимо от их масс одинаковое……. Ускорение свободного падения, которое сообщает телам сила притяжения к Земле, равно……. При перемещении тела от полюса к экватору ускорение свободного падения……, что объясняется изменением расстояния от центра Земли до поверхности Земли. Первая космическая скорость искусственного спутника Земли равна…….

II. Новый материал.

1. Силы тяготения действуют между телами всегда. Не нужно заботиться о том, чтобы привести эти силы в действие, и никакими ухищрениями их нельзя уничтожить. Силы упругости в этом отношении совершенно не похожи на силы тяготения.

2. Давайте вспомним, что называется силой упругости? Какова природа силы упругости?

1) Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела.

2) она имеет электромагнитное происхождение;

3) всегда стремится восстановить первоначальную форму тела.

3. Для того чтобы различные тела или части одного и того же тела взаимодействовали посредством сил упругости необходимо определенное условие: тела должны быть деформированы.

4. Что называется деформацией тела?

Определение: деформацией тела называется изменение формы или объема тела.

Твердые тела сохраняют свой объем и форму, так как при любой попытке их деформировать возникают силы упругости.

Жидкости форму не сохраняют. Вы можете перелить воду из графина в стакан, и это не вызовет появление сил упругости. Попробуйте сжать жидкость просто в пластиковой бутылке. Сила упругости не замедлит сказаться.

Итак, силы упругости возникают всегда при попытке изменить объем или форму твердого тела, при изменении объема жидкости, а также при сжатии газа.

5. Какие виды деформаций вы знаете?

На доске записываю схему:

Виды деформаций

Упругие- Полностью исчезают после прекращения действия внешних сил.

Пластические- Не исчезают после прекращения действия внешних сил.

Растяжение

сжатие

сдвиг

срез

изгиб

кручение

6. Рассмотрим, где в быту встречаются различные виды деформаций. (Таблица).

7. Давайте вспомним формулу и формулировку закона Гука.

F_{(упр) х}= - kх.

Углубим знания об этом законе.

8. Деформацию растяжения характеризуют абсолютным удлинениям.

Δl=l-l₀

и относительным удлинением

ε= Δ l/ l₀

9. Состояние деформированного тела характеризуется механическим напряжением.

δ= F_упр/ S

Опр. Механическим напряжением называется отношение модуля силы упругости к площади поперечного сечения S тела.

Единица измерения механического напряжения: 1Па = 1 Н/м²

10. При малых деформациях для твёрдых тел справедлива зависимость:

δ = Е /ε/ - закон Гука

Закон Гука: при малых деформациях напряжение δ прямо пропорционально относительному

удлинению ε

| ε |- модуль т. к. закон Гука справедлив как для растяжения, так и для сжатия

Е- коэффициент пропорциональности - Модуль Юнга (модуль упругости). Он одинаков для образцов любой формы и размеров, изготовленных из одного материала.

Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен экспериментально.

11. Закон Гука, записанный в данной формуле, легко привести к виду, записанному в

учебнике.

δ = F_упр /S; ε = Δ l/l₀;

Подставляем данные формулы в закон Гука и получаем:

F_упр/ S=Е* (Δ l/ l₀); выразив из полученного равенства F_упр, получаем:

F_упр=( SE| Δ l|)/ l₀; обозначив SE/ l₀ через k , получаем:

F_упр= k | Δ l|= k| x|;

Закон Гука: При упругой деформации растяжения (сжатия) модуль силы упругости

прямо пропорционален абсолютному значению изменения длины тела.

Коэффициент пропорциональности k называют коэффициентом упругости или жесткостью. Учитывая, что координата x и проекция силы упругости на ось Ох имеют противоположные знаки, можно также записать:

F_{(упр) х}= - kх.

12 Небольшое сообщение учащихся о Роберте Гуке и его работе «о возвращающей силе».

Закон Гука выполняется при растяжении стержней из стали, чугуна, алюминия и других твердых тел. Закону Гука подчиняется также деформация упругой пружины.

13. Давайте с помощью компьютерной модели подтвердим справедливость закона Гука.

14. Закон Гука хорошо выполняется только при малых деформациях. При больших деформациях изменение длины перестает быть прямо пропорциональным приложенной силе, а при больших деформациях тело разрушается.

III. Закрепление изученного материала.

1) При каком условии появляются силы упругости? (При деформациях)

2) Назовите виды деформаций.

3) Сформулируйте закон Гука.

4) Приведите примеры проявления силы упругости в быту.

5) При каких условиях выполняется закон Гука? (При малых деформациях)

6) Какими часами можно измерять время в искусственных спутниках: песочными, маятниковыми или пружинными? (пружинными)

7) Одинаково ли одно и то же тело растягивает пружину динамометра на Земле и на Луне? На борту искусственного спутника Земли?

8) Для чего у динамометра делают ограничитель растяжения пружины?

IV. Решение задачи.

Задача: На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,5 кH/м при поднятии

вертикально вверх рыбы массой 200г?

Дано: Си Решение:

k= 0,5 кН/м 500 Н/м Леска удлиняется под действием веса рыбы.

m=200г 0,2 кг На рыбу действует F_т =mg и F_упр= -kх.

Так как F_т= -F_упр ,то mg = kx. Отсюда

х-? х =mg/k;

х = 0,4*10^-2 м. Проверим размерность единиц:

kg*м/с² kg*м*м kg*м²*с² м

Н/м с²*Н с²*kg*м

Ответ: х = 0,4*10^-2 м.

V. Домашнее задание. §36,37. Ответить устно на вопросы параграфов. Найти и приготовить небольшое сообщение о Томасе Юнге.

Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!