Урок по физике 10 класс

Сила упругости

, где k-жесткость пружины.

Среднее значение модуля силы упругости вычисляется по формуле

Работа силы упругости и изменения потенциальной энергии пружины

А=- ( )

ФИЗИКА 10 КЛАСС ДАТА :18.12 2019

Тема: Работа силы тяжести. Работа силы упругости. Исследование сил трения

Цель урока: Закрепить понятие механической работы; работы силы тяжести при движении тела брошенного вертикально вверх, вертикально вниз; при движении по криволинейной траектории; при движении по замкнутой траектории; выястнить как надо правильно рассчитывать величину работы, когда тело перемещается на пружине по горизонтальному пути; провести мини исследование сил трения в популяризационной форме.

продолжить формирование умений наблюдать и объяснять физические явления, обобщать и сравнивать результаты эксперимента.

Развивающая цель: Развитие разных видов мышления и умение выделять главное в теоретических основах знаний.

Воспитательная цель:

-воспитание гармонически развитой личности;

-формирование позитивной самооценки личности путём мотивации к предмету.

-вовлечение каждого ученика в учебную деятельность путем «знаний в действии».

Оборудование: Демонстрационное: гири, тележка, динамометр, пружина, линейка, набор грузов, .

Тип урока: Комбинированный

Метод. Словесный

Литература / основная/

План урока.

1. Организационный момент (2минуты)

2. Актуализация знаний (15 минут)

3. Введение нового материала (12 минут)

Мини исследование сил трения(12 минут, каждый выступает не более 4 минут)

1. Закрепление изученного материала (3минуты)

2. Домашнее задание

Ход урока

Организационный момент.

Проверка посещаемости, готовности класса к уроку, запись темы и домашнего задания на доске.

Актуализация знаний. На прошедшем уроке мы рассматривали тему « Работа силы тяжести». Наша сегодняшняя задача закрепить эти знания. Вам необходимо в краткой форме в виде изложения рассказать, как вы усвоили этот вопрос.

1. работы силы тяжести при движении тела брошенного вертикально вверх; Слушаем ответ ученика .

Учитель: Все наши ежедневные действия сводятся к тому, что мы с помощью мышц либо приводим в движение окружающие тела и поддерживаем это движение, либо же останавливаем движущееся тела. Этими телами являются орудия труда, в играх – мячи, шайбы. На производстве и в сельском хозяйстве люди также приводят в движение орудия труда.

Что вы понимаете под словом «Работа»? 

Учитель: Когда человек (или какой-либо двигатель) действует с определенной силой на движущееся тело, то мы говорим, что он совершает работу. Это представление о работе легло в основу формирования понятия работы силы.

Ученики: Обычно, под словом «Работа» мы понимаем всякий полезный труд рабочего, ученика.

1. вертикально вниз;

Слушаем ответ ученика.

Демонстрация опытов

Опыт 1. Тележку, нагруженную гирей, перемещают на некоторое расстояние. Действующую на тележку силу измеряют динамометром (рис. 1)

Опыт 2. Гирю поднимают на некоторую высоту. Силу, действующую на гирю, измеряют динамометром (рис. 2).

Учитель: Какой вывод мы сделали?

Опыт 3. К тележке, нагруженной гирей, прикладывают силу, недостаточную для того, чтобы вызвать движение тележки (рис. 3).

Опыт 4. Гирю, подвешенную к пружине, действует сила упругости пружины. Но гиря не перемещается (рис. 4).

Учитель: Сделайте вывод.

1. при движении по криволинейной траектории;

Слушаем ответ ученика

1. при движении по замкнутой траектории;

Слушаем ответ ученика

Учитель: Работа силы равна произведению модулей силы и перемещения и косинуса угла между ними. Эта формула справедлива в том случае, когда сила постоянна и перемещение тела происходит вдоль прямой.

Учитель: Знак работы определяется знаком косинуса угла между силой и перемещением.

Учитель: Если на тело действует несколько сил, то полная работа (сумма работ всех сил) равна работе результирующей силы.

Учитель: в Международной системе единиц работа измеряется в джоулях (Дж)

Учитель: Джоуль – это работа, совершаемая силой 1 Н на перемещение 1 м, если направления силы и перемещения совпадают.

Ученики: Механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы.

Ученики: Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы.

А = F|∆r|cosα.

Если α0,

Если α 90˚, то A

Если α=0, то A=0.

Мотивация учебной деятельности. Введение нового материала Нам необходимо рассмотреть случай вычисления работы, когда тело перемещается на пружине по горизонтальному пути;

Сообщение нового материала

План

1. Дать рисунок;

2. Провести вывод формулы;

3. Продиктовать формулировку;

4)дать геометрическую интерпретацию вычисления работы.

На рисунке изображена пружина в её природном недеформированном состоянии. Правый конец пружины закреплён , а к левому прикреплено тело. Направим ось координат Ох как показано на рисунке. Если пружину сжать переместив рукой левый её конец на расстояние , то возникает сила упругости , которая действует со стороны пружины на тело

, где k-жесткость пружины.

В момент перемещения пружины сила упругости выполняет работу. Допустим левый конец пружины переместился из положения А в положение В. В этом положении деформация пружины равна уже не ,а . Абсолютное значение перемещения конца пружины равняется разности - . На рисунке видно , что направление силы упругости и перемещения совпадают. Значение силы упругости изменяется от точки к точке. В начальной точке значение силы равнялось

Чтобы вычислить работу силы упругости , необходимо взять среднее значение модуля силы упругости и умножить его на перемещение

А = ( - ).

Сила упругости пропорциональна деформации пружины , поэтому среднее значение силы упругости можно определить используя метод нахождения среднего значения скорости равноускоренного движения = .

Подобно к этому среднее значение силы упругости определяем по формуле , на это значение модуля упругости необходимо умножить перемещение - , чтобы найти работу этой силы

А= ( - ). Так как ( + ). ( - )= , то формула для работы силы упругости имеет вид

А= , формулу можно записать иначе

А=- ( ).Работа силы упругости равна отрицательному значению изменения потенциальной энергии пружины.

Закрепление нового материала. Тест на соответствие

Домашнее задание.