Урок-исследование на тему: «Сила упругости. Закон Гука»

Проектирование и методика проведения урока-исследования на тему: «Сила упругости. Закон Гука»

Планирование урока-исследования.

Цель урока:

• ввести понятие силы упругости, ее характеристики, через частично - поисковый и исследовательский метод проведения урока.

• формировать целостное восприятие научной картины мира, умение объяснять физические явления в природе, технике и быту, продолжить работу над развитием интеллектуальных умений и навыков: выделение главного, анализ, систематизация.

Задачи:

• дать полное определение силы упругости, опираясь на знания учащихся о молекулярном строении вещества, вывести закон Гука;

• способствовать развитию речевых навыков, умения говорить монологом, развитию умений наблюдать физические явления; проверять теоретические предположения экспериментально; пользоваться приборами;

• воспитывать активность учащихся на уроках физики, интерес к данной теме; учить самостоятельно, выполнять экспериментальные задания.

Время проведения урока: согласно поурочно-тематическому плану.

Главным действующим лицом, которое будет задавать ритм и ход игры является преподаватель.

На доску можно повесить различные средства обучения, например: плакаты, схемы по данной теме.

Урок-исследование «Сила упругости. Закон Гука».

Тип урока:

изучение нового материала

Цель урока:

Обучающая:

- познакомить с понятиями: «деформация», «упругость», «сила упругости»;

- выяснить причины, от которых зависят данные величины; познакомить с законом Гука и рассмотреть его границы применения.

Развивающая:

- развивать навыки самостоятельной работы учащихся при изучении данной темы;

- создать условия для проведения исследования зависимости силы упругости от удлинения (деформации) тела и практического применения в повседневной деятельности.

Воспитательная:

- воспитывать вежливое отношение друг к другу

Форма урока:

урок-исследование

Формы работы учащихся:

индивидуальная, фронтальная, работа в группе

Планируемые результаты:

- способствовать саморазвитию и самообразованию учащихся на основе мотивации к обучению и познанию;

- формировать целостную картину мира;

- формировать осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению;

- формировать умение контролировать процесс и результат деятельности (в частности, за счет рефлексии);

- организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками;

- создавать, применять и преобразовывать знаково-символические средства для решения задач;

- самостоятельно планировать пути достижения целей, осознано выбирать эффективные способы решения задач;

- понимать смысл понятия силы упругости, ее единиц измерения;

- уметь описывать и объяснять физические явления на основе силы упругости;

- лабораторным путём представлять результаты измерений силы упругости. Делать выводы на основе экспериментальных данных;

- приводить примеры практического применения закона Гука;

- решать задачи на применение закона Гука;

- использовать приобретенные знания в повседневной деятельности для нахождения силы упругости.

Межпредметные связи:

• история;

• биология;

• математика;

• технология приготовления пищи с основами товароведения

Материально- техническое обеспечение урока:

• мультимедиа проектор;

• интерактивная доска;

• презентация,

• раздаточный материал,

• лабораторное оборудование

Ход урока

1. Организационная часть

Задача: создание благоприятного психологического климата на уроке, атмосферы доброжелательности и комфорта.

Cегодня мы продолжим знакомство с понятием сил в природе, познакомимся с ещё одним видом силы.

2. Актуализация знаний.

Задачи:

• Структурирование знаний.

• Поиск способов решения задачи.

• Использование речи для регуляции своего действия

• Планирование своих действий в соответствие с поставленной задачей.

На ваших столах лежат чистые небольшие листы. Я вам предлагаю их взять, подписать свою фамилию и имя, и всё внимание на экран.

На экране через проектор в форме презентации представлены вопросы теста для проверки домашнего задания. (Слайд 1)

3. Изучение нового материала

Задачи:

• обеспечить мотивацию учащихся к изучению нового материала;

• подготовить учащихся к самостоятельному введению темы и постановки целей урока;

• построение монологического высказывания;

• формулирование собственного мнения;

• умение задавать вопросы;

Хорошо. - А теперь новый у меня к вам вопрос: шар висит на нити, брусок лежит на столе, снег лежит на крыше. Почему это происходит?

- По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что же это за сила и как она возникает?

Проведём опыт: (Слайд 2)

На середину горизонтально расположенной доски поставим гирю.

Под действием силы тяжести гиря прогнёт доску, т.е. доска деформируется.

При этом возникает сила, с которой опора (доска) действует на тело расположенное на ней.

Эту силу называют силой упругости.

Делают вывод: на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила.

Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновесила силу тяжести.

Открываем свои рабочие тетради, записываем на полях число и тему урока по центру: "Сила упругости. Закон Гука".
- Дадим определение новой физической величине:

Сила упругости - сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение. (Слайд 3)

Дайте определение деформации тела.

- А теперь внимание на доску.

(демонстрируется презентация 5 видов деформаций, учащиеся записывают их в тетрадь) (Слайд 4)

Учащимся предлагается встать со своих мест, и, закрепляя виды деформаций, показать с помощью своего тела все 5 видов деформаций: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб.

Мини-исследовательская работа.

При помощи опытов выяснить зависимость силы упругости от массы тела, его удлинения и жесткости. (Слайд 5)

1. Измерить длину пружины в первоначальном положении;

2. Подвесить к пружине 2 грузика, масса каждого по 100 г;

3. Измерить длину пружины в конечном состоянии пружины;

4. Найти разность длин пружины.

5. Подвесить к пружине ещё 2 грузика, масса каждого по 100 г;

6. Измерить длину пружины в конечном состоянии пружины;

7. Найти разность длин пружины.

L_о - начальная длина пружины;

L - конечная длина пружины;

L = L - L_о - изменение длин пружины.

После этого необходимо обсудить вопросы в паре:

а) Что такое сила упругости?

б) Как она направлена?

в) От каких величин зависит сила упругости?

г) Как тело движется под действием силы упругости?

д) Как формулируется закон Гука?

е) При каких условиях выполняется закон Гука?

Записывают в тетрадях: Обозначение:

• возникает при деформации тел;

• точка приложения силы упругости;

• направлена против деформации тела.

Ответ учащихся: деформация - любое изменение формы и размера тела.

Делают вывод: сила упругости возникает при деформации тела и направлена против её деформации

Заполнение таблицы (Приложение 1)

На столах вы видите таблицы с заданиями. Прошу вас взять себе по листку, подписать его и выполнить задание на этом листке.

Верите ли вы, что...

Да

пословица "Кашу маслом не испортишь" является подтверждением закона Гука?

глядя на удочку, можно определить, поймали вы сома или плотву?

в киножурнале "Ералаш" герой Хазанова, школьный учитель, убивая муху на стене из рогатки, демонстрировал практическое применение закона Гука?

Паганини своим искусством подтверждал закон Гука?

Применение закона Гука способствует выработке адреналина в организме человека?

надоедливый звук комара имеет отношение к закону Гука?

Робин Гуд стрелял из лука, применяя закон Гука?

При замене зимних колес на летние, автослесари используют знание закона Гука?

Применяя закона Гука, человек может контролировать свой вес?

IV. Закрепление знаний.

Задачи:

• создать ситуацию самостоятельного поиска;

• на основе подготовленных вопросов учащиеся закрепляют изученный материал;

Игра «Мозаика».

Игра носит соревновательный характер и позволяет повторить и закрепить изученный материал. Для этого группа условно делится на команды (ряд - команда).

(Приложение 2)

Учащиеся отвечают на вопросы по карточкам. Карточками являются элементы мозаики, которую команды собирают на доске, используя магниты.

Чем дружнее работает команда, тем быстрее она справляется с заданием.

Вопросы «Мозаики».

1. Что такое деформация?

2. Какую деформацию называют упругой?

3. Какую деформацию называют пластической?

4. Перечислите виды деформаций.

5. Что происходит с телом при сжатии?

6. Что происходит с телом при растяжении?

7. Что происходит с телом при деформации изгиба?

8. Какую деформацию испытывают зубья пилы?

9. Какую деформацию испытывает винт мясорубки?

10. Какую деформацию испытывают фундамент и стены домов?

11. Для каких деформаций выполняется закон Гука?

12. Что характеризует модуль упругости?

13. Почему при упругих деформациях тело возвращается в исходное состояние?

14. Какие силы возникают в деформированном теле?

15. Решите задачу. При растяжении пружины на 6 см в ней возникла сила упругости 300 Н. Чему равен коэффициент упругости пружины?

V. Рефлексия.

Задача: получение от учеников «обратной связи».

Ребята, у вас лежат листочки на столах, вам необходимо ответить на вопросы и оставить свое мнение о проведенном уроке. (Приложение 3)

VI . Домашнее задание

Задача: закрепить и систематизировать знания, полученные на уроке.

Подведение итогов: достижение цели урока, оценки.

Наш урок подходит к концу, поэтому записываем домашнее задание.

Г. Я. Мякишев 34§ - выучить.

Задание на карточке с исследовательской работой.

Ответить на вопросы по карточкам-заданиям (Приложение 4)

(Приложение 1)

Верите ли вы, что...

Да

пословица "Кашу маслом не испортишь" является подтверждением закона Гука?

глядя на удочку, можно определить, поймали вы сома или плотву?

в киножурнале "Ералаш" герой Хазанова, школьный учитель, убивая муху на стене из рогатки, демонстрировал практическое применение закона Гука?

Паганини своим искусством подтверждал закон Гука?

применение закона Гука способствует выработке адреналина в организме человека?

надоедливый звук комара имеет отношение к закону Гука?

Робин Гуд стрелял из лука, применяя закон Гука?

при замене зимних колес на летние, автослесари используют знание закона Гука?

применяя закона Гука, человек может контролировать свой вес?

(Приложение 2)

1. Силой упругости называют__________________________________________

2. Деформация - это_______________________________

3. Силу упругости определяют по формуле____________

4. Закон Гука гласит:_____________________________________________

5. Проделайте опыт «Деформация тел при взаимодействии»

Оборудование: ластик.

Возьмите ластик, проведите на нём три параллельные прямые вдоль боковой стороны и изогните его.

6. Что происходит с верхней частью ластика, где прочерчена верхняя прямая?

_________________________________________________

7. Что происходит с нижней частью ластика, где прочерчена нижняя прямая?_____________________________________________

8. Какой вид деформации вы наблюдали?_________________________________________

(Приложение 3)

(Приложение 4)

Что характеризует модуль упругости?

Что такое деформация?

Что происходит с телом при растяжении?

Какую деформацию называют упругой?

Какую деформацию называют пластической?

Какую деформацию испытывает винт мясорубки?

Что происходит с телом при сжатии?

Какую деформацию испытывают зубья пилы?

Какие силы возникают в деформированном теле?

Почему при упругих деформациях тело возвращается в исходное состояние?

При растяжении пружины на 6 см в ней возникла сила упругости 300 Н. Чему равен коэффициент упругости пружины?

Перечислите виды деформаций.

Что происходит с телом при деформации изгиба?

Какую деформацию испытывают фундамент и стены домов?

Для каких деформаций выполняется закон Гука?

(Слайд1)

1. Расставьте силы, действующие на тело.

2. Что такое сила трения, формула, направление?

3. Какой природы сила реакции опоры?

4. Что такое сила тяжести, направление?

5. Дайте определение веса тела?

(Слайд2)

Деформация доски, под действием силы

(Слайд3)

(Слайд4)

Зависимость силы упругости от массы тела, его удлинения и жесткости.

(Слайд 5)