Механические свойства тел. Законы Гука

Разделы: Физика

Организационная информация

Тема урока

Механические свойства тел. Закон Гука

Дисциплина

физика

Группа

СЗ-101

Тип урока

Комбинированный

Цели урока

Образовательные:

  • Расширить представления о деформации и силе упругости возникающей при деформации тел;
  • Подчеркнуть прикладное значение физики для будущей специальности

Развивающие:

  •  Продолжить формирование  навыков проведения эксперимента, умения проводить анализ и обобщение теории;
  • Развивать  умение производить расчеты с использованием формул;

Воспитательные:

  • Воспитание чувства ответственности за работу коллектива;
  • Воспитание активности и самостоятельности обучающихся;
  • Воспитание интереса к изучаемой учебной дисциплине;

Процесс реализации умений, знаний, навыков в ходе урока

Получение обратной информации (ответы на вопросы).

Объяснение, использование наглядности, работа с печатным текстом, учебником, запись краткого конспекта, проведение эксперимента, применение формул для решения задач у доски и самостоятельно, прикладное значение деформации.

Формируемые общие компетенции

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Необходимое оборудование и материалы
  1. Компьютер.
  2. Мультимедийное оборудование, презентации Infourok.ru
  3. Физика для профес.и спец. технич и ест-научн профилей:учебник для образоват. учрежд. нач. и сред. проф. образ/ А.В.Фирсов; под ред.Т.И.Трофимовой.-М.:Изд.центр Академия, 2015 г. - 432с
  4. Прибор для демонстрации  видов деформаций, динамометр, деревянный брусок, упругая пластина, ластик

 

Содержательная часть урока

Наименование этапа

Время
(мин)

Вид деятельности

Преподаватель

Студенты

1. Организационный момент

5

Приветствует студентов, выявляет отсутствующих

Приветствуют преподавателя,  готовятся к уроку

2. Актуализация опорных знаний

20

Фронтальный опрос  обучающихся  по пройденному материалу:
1) что такое взаимодействие тел
2) как называют действие одного тела на другое?
3)  что такое сила?
4) перечислить известные силы

Отвечают на вопросы, дополняют  отвечающих
Демонстрация фрагментов презентации 1: «Силы»
1) какие явления увидели в видеофрагменте?
2) как они называются в физике?
3) как проявляют себя в кабинете?
4) как показать на модели?		 Просматривают фрагменты презентации, отвечают на вопросы, показывают на модели
3. Изучение нового материала

 

 50

 

 1) Преподаватель рассказывает о твердых телах, без которых жизнь человека невозможна, о связанных с ними различных явлениях.
При деформации проявляются важные для практики свойства тел.
2) Преподаватель выделяет виды деформаций и демонстрирует их на примере ластика, модели.		 Студенты заполняют таблицу
«Виды деформаций и их применение
(приложение 2)

3) Средства описания:
а) закон Гука, устанавливающий
связь действующей силы и удлинения при упругой деформации

F=k│∆L|

б) абсолютное удлинение 

∆  L=L- Lo

в) модуль упругости

E= L/Lo,

который характеризует сопротивляемость материала упругой деформации

г) запись закона Гука в форме
механическое напряжение, o =F/S
д) модуль Юнга E=│Па│
е) жесткость K= ES/L, │K│=│H/M2│

 Студенты записывают в тетрадях основные формулы
ж) диаграмма напряжения – как важная характеристика механических свойств твердого тела Учебник, с.160, рис.140

4) Границы применимости
закона: выполняется при малых деформациях.
5) Преподаватель организует .небольшое экспериментальное исследование.
6) Преподаватель обращает внимание студентов на оформление задач, коллективное  решение одной  задачи  у доски, остальные - самостоятельно

Проводят фронтальный эксперимент и отвечают на вопросы (см. приложение №3)
Решают задачи (см. приложение №4)

4. Заключительный этап.
Подведение итога работы на уроке, оценивание знаний и умений

10

Выявляет качество и уровень овладения  знаниями

Комментирование и выставление оценок за урок

 

5. Задание на дом

5

Повторить виды деформаций и прочитать конспект
Учебник с. 159-160

Записывают задание в конспект.

Презентация 1

Можно посмотреть. используя диск «Увлекательное естествознание  для школьников»(физические процессы)

Приложение № 2

Виды деформаций и их применение

Виды деформаций

Примеры

растяжение

Тросы подъемных кранов, канатных дорог, буксирные тросы, спортивные эспандеры, мышцы человека

сжатие

Колонны, стены, фундаменты зданий, спицы колес,  ножки столов, у человека – позвоночник, ноги, компьютерная мышка

сдвиг

Заклепки, болты, резание ножницами, соединение  металлических конструкций

кручение

завинчивание гаек, болтов, шурупов

изгиб

ж/д рельсы, балки перекрытий, фундамент зданий

Приложение №3

Фронтальный эксперимент

 Наблюдение упругих и пластических деформаций:

1. Растяните, затем  согните ластик.

2.Ответьте на вопросы:
а) Как направлены силы, действующие на ластик при его растяжении и сжатии.
б) Как направлена сила упругости, возникающая в ластике при деформации, относительно направления смещения его частиц
в) Как  изменялась длина и площадь поперечного сечения ластика  при его растяжении и сжатии.
г) Восстанавливается ли  форма ластика после снятия нагрузки.

3. Положите  ластик на стол и прижмите бруском. Перемещая брусок горизонтально, наблюдайте деформацию сдвига.

4. Ответьте на вопросы:

а) Как направлены силы, действующие на ластик при деформации сдвига.
б) Как  изменялась деформация сдвига  при увеличении нагрузок.

5. Изогните ластик. В каких слоях ластика возникли   деформации растяжения, а в каких – сжатия.

6. Скрутите ластик. Из каких ранее рассмотренных деформаций состоит деформация  кручения.

Приложение № 4

Решение задач: (раздаточный материал)

а) Проволока длиной L0= 5,4м под действием нагрузки удлинилась на L= 2,7мм. Определить относительное удлинение проволоки E.

б) Какова должна быть S - площадь поперечного сечения стального стержня, чтобы при нагрузке F  = 25кН растягивающее напряжение  E  = 6 *107 Па ?

(E= F/S ).

в) Вычислить модуль упругости  Е  для железа, если известно, что железная проволока длиной  L0 = 1,5м и сечением  S = 10-6  м2 под действием силы в  F = 200 Н  удлинилась на  L= 1,5 мм.

г) Определить удлинение пружины, если на нее действует сила 10 Н, а жесткость пружины 500 Н/М.

д) Под действием силы 4Н  пружина удлинилась на 0,02 м. Чему равна жесткость пружины?

Критерии оценки (решение задач):

  • Оценка «5» -  четыре задачи выполнены правильно,
  • Оценка «4» - задачи решены в целом полно, правильно, но имеются 1-2 недочета,
  • Оценка «3» - решены две задачи,
  • Оценка «2» -  не решены задачи, студенты не умеют применить формулы