Отдел образования Таласского района
средней школы имени А. С. Пушкина
КГУ
Панорамный урок по физике
на тему: «Деформация .Закон Гука.»
Учитель физики и информатики : Вояковская Лариса Фаритовна.
Каратау-2016
Тема урока: Деформация .Закон Гука.
Цели урока:
Обучающая:Выяснить зависимость силы упругости от деформации, ввести формулу закона Гука, объяснить устройство и принцип действия динамометра. Научиться изображать силу графически. Научиться решать задачи с последующей обработкой на ПК.
Развивающая: Способствовать развитию логического мышления. Продолжить формирование умений наблюдать и объяснять физические явления. Способствовать формированию практических навыков работы на ПК.
Воспитывающая:Развивать у учащихся логическое мышление, умение самостоятельно делать выводы по данному материалу. Формировать интерес учащихся к изучению физики. Развивать у учащихся умение анализировать полученные результаты обработки программы на ЭВМ, самостоятельно делать выводы по полученным результатам обработки программы.
Оборудование:
Интерактивная доска, экран, колонки
16 ЭВМ -комплектов
ХОД УРОКА
1. Организационный этап (1 мин)
а) Приветствие.
б) Проверка присутствующих.
2. Актуализация опорных знаний (5 мин)
Ребята, перед тем как приступить к изучению новой темы, вам предстоит ответить на несколько вопросов, чтобы подготовиться к восприятию нового материала (фронтальный опрос, слайд 1):
1.Что такое сила? Физическая величина, являющаяся мерой действия одного тела на другое.
2. Как называется единица силы? 1 Н – сила, под действием которой покоящееся тело массой 1 кг приобретает за 1 с скорость 1 м/с.
3. Что означает выражение: сила – векторная величина? Сила характеризуется числовым значением и направлением.
4. Что называется центром тяжести тела? Точка приложения силы тяжести.
5. Какая сила называется силой тяжести? Сила, с которой Земля притягивает тело.
6. Какая сила называется силой упругости? Сила, возникающая при деформации тела.
7. Что такое сила нормальной реакции? Сила, действующая на тело со стороны опоры.
8. Что такое вес тела? Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес вследствие притяжения Землей.
3. Изучение нового материала (15 мин)
- Из-за чего возникает сила упругости?
Легко заметит, что сила упругости действует со стороны пружины только тогда, когда она растянута или сжата, т.е. деформирована. (Берут в руки динамометры, прикрепляют груз и несильно растягивают)
- Как связана сила упругости с деформацией? (слайд 2)
Чем больше деформация пружины, тем больше сила упругости, отсюда следует, что по величине деформации можно судит о силе упругости, т.е. деформация может быть мерой силы.
Чтобы найти соотношение между деформацией пружины и силой упругости, надо поставить опыт.
Измерим удлинение пружины, когда к ней подвешены 1 гирька, 2 гирьки, 3 гирьки и 4 гирьки.
Каждый раз обусловленная деформацией сила упругости уравновешивает силу тяжести, действующую на гирьки. При увеличении силы тяжести в 2, 3, 4 раза соответственно увеличивается и удлинение в 2, 3, 4 раза.
Начертим график зависимости Fупр от удлинения пружины.
Таким образом мы убедились, что модуль силы упругости прямо пропорционален удлинению пружины.(слайд 3)
Обозначим удлинение пружиных. Тогда можно записать: Fупр= kx(слайд 5)
Коэффициент пропорциональности k называют жесткостью пружины. Она зависит от материала, формы и размеров пружины.
Единица жесткости 1 Н/м.
Соотношение между силой упругости и удлинением пружины установил на опыте английский физик Роберт Гук. (слайд 4)
Зная жесткость пружины, можно с помощью этой пружины измерять силу.(слайд 5)
4.Решение задач с последующим созданием программы в среде программирования Pascal
1)Стальная пружина под действием силы 120 Н удлинилась на 15 мм.Найдите её жесткость.(слайд 6)
Программа
program pr1;
var F,k,x:real;
begin
writeln('введите силу F');
read (F);
writeln('введите удлинение пружины');
read (x);
k:=F/x;
writeln('жесткость пружины равна');
writeln(k);
end.
(слайд 7)
введите силу F
120
введите удлинение пружины
0.015
жесткость пружины равна
8000
Пояснение
1)Переведем в систему СИ:
15 мм=0,015м
2)Стандартная запись числа : 8000=8·10 3
Ответ : Жесткость пружины равна 8·10 3Н/кг.
2)Жесткость пружины равна 6,0·10 4 Н/м. Предельное растяжение , при котором она сохраняет свои упругие свойства , равно 18 мм.Сохранит ли пружина упругие свойства , если к ней приложить силу 90 Н; 1,5 кН ?(слайд 8)
Программа
program pr2;
var F,k,x,x1:real;
begin
writeln('введите силу F');
readln(F);
x:=0.018;
k:=6E+4;
x1:=F/k;
if x1да') else writeln('нет');
end.
(слайд 9)
введите силу F
90
да
1500
нет
Пояснение
1)Переведем в систему СИ:
18мм=0,018 м.
1,5 кН=1500Н
2)На Паскаль 6,0·10 4 =6E+4
Ответ: «да» ,если приложить силу 90 Н ; «нет» , если приложить силу 1,5 кН.
3) Тонкая резиновая нить обладает жесткостью 3,6·10 3 Н/м. Какова будет жесткость жгута, сплетенного из 20 таких нитей? (слайд 10)
Программа
program pr3;
var k,k1,n:real;
begin
writeln('введите количество нитей');
readln(n);
k:=3.6E+3;
k1:=k*n;
writeln('жесткость жгута составляет');
writeln(k1);
end.
(слайд 11)
введите количество нитей
20
жесткость жгута составляет
72000
Ответ : Жесткость жгута , сплетенного из 20 нитей составляет 72000Н/м или7,2·10 4 Н/м.
4) Резиновый жгут обладает жесткостью 7,2·10 4 Н/м. Найдите удлинение резинового жгута , если на него действует сила 12 кН.(слайд 12)
Программа
program pr4;
var k,x,F:real;
begin
writeln('введите жесткость резинового жгута ');
readln(k);
writeln('введите силуF ');
readln(F);
x:=F/k;
writeln('удлинение резинового жгута составляет');
writeln(x:1:2);
end.
(слайд 13)
введите жесткость резинового жгута
7.2Е+4
введите силу F
12000
удлинение резинового жгута составляет
0.17
Пояснение
1)Переведем в систему СИ:
12 кН=12000 Н
0,17 м=17 см
2)На Паскаль 7,2·10 4 =7.2Е+4
Ответ : Удлинение резинового жгута составляет 0,17 м или 17 см.
5) Максимальное растяжение пружины динамометра , равное 4 см, возникает под действием силы , равной 800 Н.На сколько растянется пружина под действием силы 100 Н , 300 Н ? (слайд 14)
Программа
program pr5;
var x,F,k,F1,x1,:real;
begin
writeln( ' введите максимальное растяжение пружины динамометра ');
readln(x);
F:=800;
k:=F/x;
writeln( ‘введите значение силы F1 ');
readln(F1);
x1:=F1/k;
writeln(' под действием силы',F1,' пружина растянется на ',x1,' см ');
end.
(слайд 15)
введите максимальное растяжение пружины динамометра
4
введите значение силы F1
100
под действием силы 100 Н пружина растянется на0.5 см
(еще раз запустим программу на обработку)
введите максимальное растяжение пружины динамометра
4
введите значение силы F1
300
под действием силы 300 Н пружина растянется на1.5 см
Ответ: 0,5 см; 1,5 см.
6) Пружина динамометра удлинилась на 12 мм.Какая сила подействовала на пружину , если ее жесткость составляет 2·10 4 Н/м.(слайд 16)
Программа
program pr6;
var F,k,x:real;
begin
writeln('введите жесткость пружины k ');
readln(k);
writeln('введите удлинение пружины x ');
readln(x);
F:=k*x;
writeln(' сила F равна ');
writeln(F);
end.
(слайд 17)
введите жесткость пружины k
2Е+4
введите удлинение пружины x
0.012
сила F равна
240
Пояснение
1)Переведем в систему СИ:
12мм=0,012м
2)На Паскаль 2·10 4 =2Е +4
Ответ: На пружину подействовала сила в 240 Н.
Физкультминутка (2 мин)
5. Практическая работа.
а) Повторение Техники безопасности при работе с ПК
б) Обработка программы на ПК
в) Получение результатов обработки
г) Анализ результатов обработки
6. Итоги урока.
Выставление оценок за практическую работу
7. Домашнее задание. ( 1 мин)
8.Рефлексия ( 2 мин)
12
