Государственное образовательное учреждение начального профессионального образования Ямало-Ненецкого автономного округа «Губкинское профессиональное училище» ___________________________________________________________________
проектирование технологии обучения по физике на 1 курсе
Выполнила преподаватель физики г. Губкинский 2009г. |
Тема урока: «Деформация и силы упругости. Закон Гука».
Форма: комбинированный урок.
Цели урока: учащиеся должны:
· знать о существовании сил упругости, об условиях их возникновения, о силе реакции опоры; знать закон Гука (определение, формулу), определение деформации, что такое упругая и пластическая деформация;
· познакомиться с физической величиной – жесткостью; оценить свои умения применять знания о силе упругости к решению физических задач, усвоить характерные особенности сил упругости, возникающих при упругой деформации тела; научиться применять знания о силе упругости к объяснению и анализу явлений окружающего мира;
· уметь приводить примеры деформации тел при взаимодействии, вычислить силу упругости, измерять силу упругости.
Задачи урока
1. Образовательные:
Дать знания о величинах, характеризующих упругие свойства тела, представление о причинах возникновения сил упругости, доказать, что между молекулами существует притяжение и отталкивание. Качественный анализ формулы F = kx. Физический смысл коэффициента упругости (словесно, записать). Составить перечень известных видов деформации.
Обосновать связь между силами упругости и силами взаимодействия между молекулами. Показать, что взаимодействие между молекулами является неотъемлемым свойством материальных объектов, что эмпирический базис необходим для формирования основных положений теории.
Познакомить учащихся с методами измерения сил упругости, с элементами экспериментального метода определения жесткости пружины. Проконтролировать уровень усвоения закона Гука и показать, что он вытекает из опыта и подтверждается экспериментально.
Расширить и уточнить знания о взаимодействии молекул в твердом теле, о том, что жесткость – одна из основных характеристик твердого тела. Создать научное представление о жесткости как о физической величине (обусловленной характером взаимодействия молекул твердого тела), зависящей от рода материала и геометрии тела.
2. Воспитательные:
Подчеркнуть взаимосвязь силы упругости с деформацией как пример проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений, значение моделирования механических свойств твердого тела в познании явлений окружающего мира, ограниченность применения знаний на эмпирическом уровне общения, противодействующие стороны в явлении деформации тела и подвести к пониманию закона единства и борьбы противоположностей.
Показать значения опытных фактов и эксперимента в создании модели твердого тела, количественного описания фактов и явлений для изучения свойств твердых тел.
3. Развитие мышления:
Проверить уровень самостоятельности мышления учащихся по применению знаний в различных ситуациях. Продолжить работу по формированию умений обобщать опытные данные на основе имеющихся знаний о строении вещества, анализировать свойства и явления на основе знаний.
Формировать умения обобщать известные данные на основе выделения главного, развертывать доказательство на основе данных. Объяснять, почему одна пружина удлинилась на 1 см, а другая – на 2 под действием одной и той же силы. Объяснить смысл термина «пластическая деформация» (пример).
Анализ выполнения домашнего задания
Ответить на вопрос: Что общего и в чем различие между весом тела и силой тяжести? Найти как можно больше отличий и сходства.
Постановка задачи урока и формулировка темы.
Основное содержание урока.
Условие изменения скорости тел. Возникновение силы упругости. Опытное подтверждение существование силы упругости. Виды деформация. Закон Гука (формулировка, формула, условия применимости, примеры проявления действия закона). Коэффициент жесткости (физический смысл, единицы). Деформации упругие, пластичные (определение, примеры).
Решение задач: № 000, 165 ().
Демонстрации: опыт по рис. 88; опыт, демонстрирующий различные виды деформаций (приложение 1).
Вопросы для контроля уровня усвоения учебного материала.
1. Приведите примеры деформации тел (опоры, пружины, стены, арматура, тросы, винты). Определите ее вид (сжатие, растяжение и т. д.).
2. Что является причиной деформации?
3. Объясните механизм упругой деформации.
4. Как возникают силы упругости? Приведите примеры.
5. Назовите признаки действия силы упругости.
6. Как доказать, что металлический шарик в момент удара о плиту деформируется?
7. Чему равна жесткость пружины, если под действием силы 4 Н она растянулась на 8 см?
8. К вертикально расположенной пружине жесткостью 80 Н/м подвесили груз массой 400г. На сколько сантиметров растянулась при этом пружина?
Задания для расширения и углубления учебного материала.
1. Установка. Плоскодонная колба, наполненная водой (можно подкрашенной), в которую плотно вставлена трубка со стеклянной трубочкой так, чтобы небольшой излишек воды из колбы перешел в трубочку. К стеклянной трубочке прикреплена полоска бумаги с делениями.
Как увеличить длину столбика воды в стеклянной трубочке, не нагревая колбы и не трогая пробки?
2. Дополнительные вопрос: Какова зависимость изменения высоты жидкости в трубочке от диаметра колбы и диаметра просвет стеклянной трубочки (диаметра капиллярного отверстия)? Как можно увеличить длину столбика воды в трубочке, если в условии задачи не оговаривать «не трогать пробки»?
3. Дополнительное задание. Тело массой 50 г, прикрепленное к пружине длиной 30 см, вращается в горизонтальной плоскости. При каком числе оборотов в минуту пружина удлинится на 5 см, если ее жесткость равна 300 Н/м?
Вопросы для обсуждения.
1. Почему безопасен прыжок акробата на сетку батута с большой высоты?
2. Почему рост человека к вечеру уменьшается, при этом осанка его не изменяется?
3. Объясните, почему применение рессор уменьшает тряску автомобиля?
4. При каких условиях выполняется закон Гука?
5. Каким требованиям, с точки зрения закона Гука, должны отвечать зубы человека?
6. Что общего и в чем различие между силой упругости и силой тяжести?
Проблемы.
1. Дано: линейка, штатив, пружина и одна единственная гиря известного веса.
Как, пользуясь только этим оборудованием, определить вес некоторого тела?
2. Почему мы не проваливаемся под пол?
3. По каким признакам мы относим тела к мягким или жестким?
Проекты.
1. Постройте график зависимости Fупр от х для пружины жесткости k = 100 Н/м. Изобразите графики для пружин разной жесткости.
Проведите все виды работы с графиком:
1 уровень. При данном значении силы найдите соответствующее удлинение.
2 уровень. Предложите построить (изобразить) график для пружины с большей (меньшей) жесткостью по отношению к заданной.
3 уровень. По представленному (на доске) графику найдите жесткость. Интерпретируйте математически жесткость пружины (тела).
2. Предложите устройство, которое позволило бы определять жесткость тела независимо от его формы, размеров и материала.
(По площади отпечатка стального шарика, прижатого с определенным (известным) усилием к поверхности тела.)
3. Как определить жесткость пружины? Составьте план действий. Приведите логическое обоснование собственного плана, докажите его реальность.
Домашнее задание.
a) § 36, 37
b) а + задача № 000.
c) b + задача № 000, 168.
Итог урока, выставление оценок.
Используемая литература:
1. Ерунова физики и его структура при комплексном решении задач обучения: Кн. для учителя. М., 1998.
2. Ланге парадоксы, софизмы и занимательные задачи. М., 1967.
3. , , Сотский 10 кл: Учебник. М., 2004.
4. Рымкевич задач по физике. М.,2004.
5. Селевко образовательные технологии: Учебн. пособие. М., 1998.
6. Тесты по физике: Учебн. пособие. М., 2005.
7. Урок физики в современной школе: Творческий поиск учителей: Кн. для учителя/Сост. ; Под ред. . М., 1993.
8. Хасард Дж. Уроки естествознания: Из опыта работы педагогов США/Пер. с англ. М., 1990.
Приложение 1
Модели деформации тела
|
|
|
|
|
Текущее положение | Растяжение | Сжатие | Сдвиг | Кручение |
