Цель: Изучение причин возникновения силы упругости, выяснение природы силы упругости. Задачи урока: Дидактические: Постановка цели физического эксперимента. Отработка навыков работы с физическими приборами. Отработка навыков построения предположений и гипотез и подтверждение их опытным путем. Отработка учащимися умений самостоятельно делать выводы исходя из полученных результатов. Развивающие: Развитие речевых навыков, умения говорить монологом. Развитие способностей учащихся к анализу и синтезу. Развитие теоретического мышления. Воспитательные: Развитие умений работать в группе, развитие сотрудничества. Воспитание умения выслушивать товарища, уважать мнение оппонента. Воспитание уважения к историческому пути познания и науке древних мыслителей.

ПЕРЕВЕДИТЕ: 0,12 кН 4200 мН 0,007 МН 120 Н 4,2 Н 7000 Н

тест 1. Что такое сила? а) любое изменение формы тела; б) мера взаимодействия тел; в) точного понятия нет. 2. Какой буквой обозначают силу? а) S; б) m; в) F. 3. Какую силу называют силой тяжести? а) сила, с которой Земля притягивает к себе тела; б) притяжение всех тел Вселенной друг к другу; в) физическая величина, характеризующая инертность тела. 4. Как направлена сила тяжести? а) вертикально вниз; б) вертикально вверх; в) вправо. 5. От чего зависит результат действия силы на тело? а) массы; б) модуля, направления, точки приложения; в) объёма, плотности, расстояния.

Ответы: 1.Б 2.В 3.А 4.А 5.Б

Сила упругости Силой упругости называют силу, которая возникает в теле при изменении его формы или размеров. Это происходит, если тело сжимают, растягивают, изгибают или скручивают. Например, сила упругости, возникшая в пружине, действует на кирпич (см. рисунок). Сила упругости всегда направлена противоположно той силе, которая вызвала изменение формы или размеров тела.

При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества. Ее называют силой упругости.

Виды деформаций: растяжение (тросы, цепи); сжатие (колонны, стены); сдвиг (болты, заклёпки); кручение (гайки, валы, оси); изгиб (мосты, балки).

Практическое задание На штативе закреплена пружина, отмечены: нулевой уровень (точка отсчёта) и конечного положения пружины в состоянии покоя. Этапы: измерить длину пружины в первоначальном положении; подвесить к пружине 5 грузиков, масса каждого по 100 г; прикрепить стрелку в конечном положении пружины; измерить длину пружины в конечном состоянии пружины; найти разность длин пружины. L о – начальная длина пружины; L – конечная длина пружины; L = L – L о – изменение длин пружины. Вывод: модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.

Данные эксперимента вносятся в таблицу, и по ним строится график.

Закон Гука: Сила упругости прямо пропорциональна удлинению тела до некоторого предельного значения ~ l |F упр|=k l

k=F упр / l [k]=Н/м

Определите по графикам, какое тело имеет наибольшую жесткость? Fупр,Н l,м

От чего зависит жесткость? длины площади материала поперечного сечения

Диаграмма растяжения участке 0-1 выполняется закон Гука, т. е. нормальное напряжение пропорционально относительному удлинению (участок 1-2), не возникает остаточная деформация, называют пределом упругости. Увеличение нагрузки выше предела упругости (участок 2-3) приводит к тому, что деформация становится остаточной. (участок 3-4 графика). Это явление называют текучестью материала.. (участок 4-5 графика). Максимальное значение нормального напряжения s пр, при превышении которого происходит разрыв образца, называют пределом прочности.

Интересно знать: В конце XIX в. партию брюк, отправленных из Европы в Америку, упаковали и сложили в трюме. Брюки слежались так, что появились «стрелки». Американцы с восторгом восприняли новую, как им подумалось, европейскую моду, которая затем распространилась по всему миру. Что произошло с тканью в «стрелке»?

Интересно знать: В связи с изучением закона Гука интересен такой случай во время Великой Отечественной Войны. При отражении одной из контратак был подбит немецкий бронетранспортёр и наши бойцы нашли в нём 60 резиновых жгутов. Принесли их в командный пункт и сообразили сделать из них такое оружие. Вырезали из берёзовых прутьев рогатки, только в них заправляли не камни, а гранату – лимонку, которая летела примерно на 150 м. (Хороший гранатомётчик – 45 м). Было изготовлено 52 рогатки. Во время наступления гитлеровцев на них полетели 52 гранаты. Фашисты переполошились, а наши солдаты пошли в контратаку и отбросили противника. Этот пример говорит о том, что в жесткой борьбе с врагами нужны были наряду с храбростью знания, умелое и своевременное их использование, проявление находчивости и изобретательности.

20 Задача Какой силой обладал Робин Гуд, если коэффициент жесткости тетивы Н/м, а тетиву растянул на 15 см.

21 Задача Какой силой обладал Алёша Попович, если коэффициент жесткости тетивы Н/м, а тетиву растянул на 20 см.

итоги: 1) Повторение основных понятий: Что такое деформация? Какие виды деформации вы знаете? Дайте определение силы упругости? Сформулируйте закон Гука? От чего зависит жесткость? Где в технике встречаемся с силой упругости

литература

Автор: Сабитова Файруза Рифовна преподаватель физики ГАОУ СПО «Сармановский аграрный колледж»