Урок "Сила упругости"

Проект урока в 7 классе по теме

«Исследование силы упругости»

Цель урока: исследовать, как зависит сила упругости пружины от удлинения пружины, и измерить жесткость пружины.

Задачи урока:

• Повторить виды деформаций, закон Гука;

• показать прямо пропорциональную зависимость силы упругости от удлинения;

• измерить жесткость пружины динамометра;

• проградуировать пружину, с ее помощью выяснить вес и массу тела;

• развивать монологическую и диалогическую речь, умения выражать свои мысли.

Планируемые результаты урока.

Метапредметные:

• коммуникативная компетентность обучающегося;

• умение анализировать, сравнивать и оформлять полученные результаты с помощью таблиц и графиков;

• выделять главное и существенное в наблюдаемом явлении (формулирование выводов);

• формировать способность выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение;

• умение проводить эксперименты с учетом техники безопасности;

• формировать отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры.

Предметные:

• изучить устройство и принцип действия прибора для измерения сил;

• научиться измерять силы с помощью динамометра;

• с помощью градуированной пружины измерить массу тела.

Развивающие:

• содействовать развитию самостоятельности мышления учащихся,

• умения применять знания в новой ситуации,

• способствовать формированию мировоззренческих представлений (познаваемость мира и природы)

• формированию убеждения, что эксперимент – критерий истины,

• вырабатывать умение теоретического предвидения.

Оборудование: автоматизированное место учителя, штативы, динамометры, шкала одного из которых заклеена бумагой, наборы грузов массой по 100 г, измерительные ленты, линейки и листочки с заготовленными таблицами, графиками по числу групп, по одному на группу.

Ход урока:

Создание ситуации успеха.

Учитель:

С. Михалков, «Азбука».

Что случилось? Что случилось?

С печки азбука свалилась.

Больно вывихнула ножку

Прописная буква М,

Г ударилась немножко,

Ж рассыпалась совсем!

Потеряла буква Ю

Перекладину свою!

Очутилась на полу,

Поломала хвостик У!

Ф, бедняжку, так раздуло –

Не прочесть ее никак!

Букву Р перевернуло –

Превратило в мягкий знак!

Буква С совсем сомкнулась –

Превратилась в букву О.

Буква А, когда очнулась,

Не узнала никого.

- Какое явление описывает поэт в своем стихотворении? (деформацию)

- Какие виды деформаций вы знаете?

1.Растяжения, сжатия.

2. Сдвига.

3. Кручения.

4. Изгиба.

- Какая сила возникает при деформациях? (сила упругости)

- Как формулируется закон Гука? (Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела)

- как записывается закон Гука? (Fупр = k*Δℓ; Δℓ - удлинение тела, k - коэффициент пропорциональности, который называется жесткостью.)

- Для каких деформаций можно применять закон Гука? (закон Гука можно применять только для упругих деформаций)

- С помощью какого прибора можно измерить силу? (с помощью динамометра) (ПОКАЗАТЬ ВИДЫ динамометров – безмен!!!)

- Как вы думаете от чего зависит сила упругости? (от удлинения пружины, от свойств пружины (от жесткости пружины))

Постановка задач урока.

Я вам предлагаю исследовать зависимость силы упругости от предложенных вами характеристик.

Эпиграфом урока я выбрала слова Канта:

Без сомнения, все наше знание начинается с опыта.

Кант Иммануил (Немецкий философ, 1724–1804 гг.)

- Как тогда можно сформулировать тему и цели урока?

Тема урока: исследование силы упругости

Цели: исследовать зависимость силы упругости от удлинения пружины; измерить жесткость пружины;

Я вам предлагаю еще одну цель – создать свой динамометр, т.е. проградуировать шкалу.

Таким образом, у нас образуются три группы исследователей. Вы выполняете задание, напечатанное на листе, оформляете свою работу и выводы, а затем полученные результаты представляете всем нам.

Физкультминутка.

Прежде чем приступить к работе в группах, давайте проведем физкультминутку.

1 упражнение – деформация растяжения – потянулись вверх

2 упражнение – деформация кручения – повороты головы влево, вправо; повороты туловища влево, вправо

3 упражнение – деформация изгиба – наклоны вперед, назад

4 упражнение – деформация сжатия – присели на место.

Работа в группах

1. группа. Градуирование пружины. Измерение веса и массы тела.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр с заклеенной шкалой, набор грузов, тело неизвестной массы, карандаш, линейка.

Ход работы:

1. Закрепить динамометр на штативе, отметить черточкой начальное положение указателя не деформированной пружины (отметка «0»).

2. Подвесить на крючок динамометра 1 груз, массой 100 гр, отметить черточкой новое положение указателя пружины (отметка «1 Н»).

3. Подвесить на крючок динамометра 2 груза, массой 100 гр каждый, отметить черточкой новое положение указателя пружины (отметка «2 Н»).

4. Подвесить на крючок динамометра 3 груза, массой 100 гр каждый, отметить черточкой новое положение указателя пружины (отметка «3 Н»).

5. Подвесить на крючок динамометра 4 груза, массой 100 гр каждый, отметить черточкой новое положение указателя пружины (отметка «4 Н»).

6. Получить шкалу с ценой деления 0,5 Н. Для этого необходимо разделить участок между отметками на 2 равные части.

7. Подвесить груз неизвестной массы, измерить его вес, вычислить его массу.

8. Сделать вывод.

1. группа. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр с заклеенной шкалой, набор грузов, масса каждого по 0,1 кг, линейка.

Ход работы:

1. Закрепить на штативе конец спиральной пружины. Рядом с пружиной установите линейку.

2. Отметить и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.

3. Подвесить 1 груз, массой 100 гр, и измеррить вызванное им удлинение пружины.

4. К первому грузу добавить второй, третий и четвертый грузы, записывая каждый раз удлинение │∆ℓ│пружины.

5. По результатам измерений заполнить таблицу:

1. По результатам измерений построить график зависимости модуля силы упругости Fупр от модуля удлинения │∆ℓ│.

Fупр, Н

∆ℓ, м

1. Сделать вывод.

1. группа. Измерение жесткости пружины.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов, масса каждого по 0,1 кг, линейка.

Ход работы:

1. Закрепить на штативе конец спиральной пружины. Рядом с пружиной установите линейку.

2. Отметить и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.

3. Подвесить 1 груз, массой 100 гр, и измеррить вызванное им удлинение пружины.

4. К первому грузу добавить второй, третий и четвертый грузы, записывая каждый раз удлинение │∆ℓ│пружины.

5. По результатам измерений заполнить таблицу:

   № опыта	m, кг	Р = mg, Н	∆ℓ, м
   1	0,1	1
   2	0,2	2
   3	0,3	3
   4	0,4	4

6. По результатам измерений определить значение жесткости пружины k для каждого из опытов. Для этого необходимо выбрать соотвествтующие значения силы упругости Fупр и удлинения │∆ℓ│и вычислить жесткость k по формуле:

7. Сделать вывод.

Отчеты групп.

Один представитель от группы рассказывает о ходе эксперимента, о полученных результатах и выводах, сделанных на основе этих результатов.

1 группа – мы научились градуировать пружину, узнали вес тела (1,5 Н) и смогли вычислить массу тела (150 гр)

2 группа – мы выяснили, что между силой упругости и удлинением прямая зависимость (прямо пропорциональная зависимость) (убедились, что закон Гука работает). Показывают график, полученный на основе таблицы.

3 группа – мы выяснили, что жесткость пружины величина постоянная, не зависит от количества подвешенных грузов и для нашего динамометра равна 40 Н/м

Рефлексия.

Продолжите одно из предложений:

1. Сегодня я узнал...

2. Было трудно выполнять…

3. Я научился…

4. Меня удивило…

5. У меня получилось…

6. Урок дал мне для жизни…

Домашнее задание:

§ 26, 30, упр. 11 – обязательно

По выбору – или задачи, или экспериментальная работа.

1. Под действием какой силы пружина, имеющая коэффициент жесткости 1кН/м, сжалась на 4 см?

2. Определите удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а коэффициент жесткости пружины 5 кН/м.

3. Чему равен коэффициент жесткости стержня, если под действием груза 1 кН он удлинился на 1 мм?

4*. Определить самостоятельно коэффициент жесткости резинового шарика (резинки, пружинки)

Учитель:

Урок завершен, надеюсь, что вы с урока уходите с хорошим настроением и большим багажом новых знаний, ведь сегодня вы сами побывали в роле ученых, выдвигали гипотезы, ставили эксперименты, подтверждали свои умозаключения. Только в слаженной и дружной команде можно добиться таких результатов. Именно такой командой были сегодня вы. Успехов вам на других уроках! До свидания!