Конспект урока механические свойства твердых тел

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ФИО учителя : Сабитова Нурия Абдрахмановна

Дата : 15марта 2016 г.

Предмет : физика

Форма проведения : открытый урок

Количество учащихся в классе : 21 человек

Тема урока : Механические свойства твердых тел. Запас прочности.

продолжить изучение механических свойств твердых тел; повторить физическую величину— напряжение, физическую суть характеристик: предел упругости, предел прочности, запас прочности; закрепить знание формул и формировать умение применять их при решении расчётных , практических и жизненных задач.

Развивающая:

развивать логическое мышление, активизировать познавательный интерес путем введения в изучаемый материал интересных данных о природе и человеке; практические навыки.

Воспитывающие :

готовить к сознательному выбору профессии на основе политехнических знаний; продолжить формирование представления о связи физических знаний с природой и человеком.

Знания , умения , навыки:

знать: физическую величину— напряжение, физическую суть характеристик: предел упругости, предел прочности, запас прочности.

уметь: приводить примеры пластических и упругих деформаций, воспринимать, перерабатывать и предъявлять учебный материал темы в разных формах;

навыки: применять приобретенные знания умения для решения расчетных, практических и жизненных задач, обеспечение безопасности жизнедеятельности человека и общества.

Тип урока : изучение нового материала и закрепления новых знаний.

Методы обучения : репродуктивный, частично – поисковый, наглядный, практический.

Вид контроля : самоконтроль индивидуальный, взаимоконтроль парный, контроль учителя .

Оборудование : два бруска, лист бумаги, штатив, набор грузов, исследуемый материал, компьютер.

Приветствует. Определяет готовность учащихся к работе

Задает вопросы, оценивает готовность к уроку.

- Что такое деформация?

-Какие виды деформации вы знаете?

В конце XIX в. партию брюк, отправленных из Европы в Америку, упаковали и сложили в трюме.

Американцы с восторгом восприняли новую, как им подумалось, европейскую моду, которая затем распространилась по всему миру.

1. Чем отличаются аморфные тела от кристаллических? (Аморфные тела отличаются от кристаллических строением атомов, а так же свойствами.)

2. Возникла бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим телом, а не аморфным? (Нет, не возникла, т. к., если бы стекло было бы кристаллическим телом, оно бы не изменяло свои свойства под воздействием температуры.)

3. Кубик, вырезанный из монокристалла, нагреваясь, может превратиться в параллелепипед. Почему это возможно? (Вследствие анизотропии расширение в разных направлениях может быть различным)

4. Какого вида деформации испытывают: а)ножка скамейки; б)сиденье стула; в)натянутая струна гитары; с)винт мясорубки; д) сверло; е)зубья пилы?

(а)сжатие; б)изгиб; в)растяжение; г) кручение; д) кручение и сжатие; д)сдвиг)

5. Можно ли подвергнуть деформации части вашего тела? (Можно).

6. И если можно покажите их и назовите.

7. Дописать и объяснить формулы:

8. Какой высоты можно построить кирпичную стену, если предел прочности кирпича составляет 1,5 10 7 Па, а плотность кирпича 1800кг/м 3 ?

Расчеты показывают, что высота стены должна быть более 800м. Вопрос: можно ли строить стену такой высоты? Нельзя, т.к. нижние кирпичи начнут разрушаться, как только нагрузка на них достигнет предела прочности.

-При строительстве различных сооружений, конструировании машин и механизмов должны учитывать…. (Называет тему урока) прочность)

Вопрос к классу:

- Как вы думаете, что можно узнать о прочности?

Формулирует цель урока:

Изучить механическое свойство твердых тел - прочность.

Создает проблемную ситуацию на основе задачи:

Проблемная ситуация.

Для того, чтобы здания, мосты, тросы, трубы были надежными, при их проектировании конструкторы учитывают необходимый запас прочности с таким расчетом, чтобы действительные напряжения не превышали предела упругости. Запас прочности называют еще коэффициентом безопасности. В зависимости от условий эксплуатации объекта запас прочности может быть от 2 до 10. Для нахождения запаса прочности предельное напряжение (предел прочности) делим на действительное напряжение, действующее в том или ином сечении конструкции.

Запасом прочности очевидно обладают и стволы деревьев, и кости скелета животных и человека. Те кто хочет стать врачом-травматологом будете решать примерно такие задачи:

1. Сухожилие длиной 16 см под действием силы 12,4 Н удлиняется на 3,3 мм. Сухожилие можно считать круглым в сечении с диаметром 8,6 мм. Рассчитать модуль упругости этого сухожилия.

Будущие инженеры будут изучать интересный предмет сопротивление материалов, технология металлов.

Цель: Найти способ увеличения прочности конструкции. Сделайте вывод

Оборудование: бруски, брусочки, лист бумаги.

Ход исследования: возьмите два бруска – опоры, поставьте их на небольшом расстоянии друг от друга и положите на них лист бумаги, а сверху один брусочек. Какой вид деформации испытывает бумага? Предложите способ увеличения прочности конструкции. Можно сдвигать и раздвигать опоры, изменять форму листа, но нельзя использовать другое оборудование. (Бумагу нужно сложить гармошкой, можно сблизить опоры, можно сложить лист бумаги в несколько слоев).

2. Прогиб балки под действием поперечной силы очень сильно зависит от формы сечения балки. Для демонстрации этого известный русский физик Н. А. Умов показывал на лекции опыты, которые вы легко можете воспроизвести. Возьмите четыре полосы тонкого картона длиной около 20 см и шириной 5-6 см. Положите одну из них между двумя стопками книг, обвяжите в центре ниткой и подвесьте к ней гирьки или другие грузы известного веса (например, монеты в мешочке). Под действием самого малого веса полоса прогнется. Теперь будем менять форму сечения нашей балки. Вторую полоску согнем углом, третью – в виде тавра (буквой П) и повторим испытания.

Новая наука биофизика

2. “Почему деревья не растут до неба?”

“ Природа позаботилась о том, чтобы деревья не росли до неба” - гласит немецкая пословица. Пользуясь законами физики, можно объяснить, почему же деревья действительно не могут расти сколь угодно высоко.

Ясно, что при увеличении высоты дерево, если только оно остается подобным самому себе геометрически, должно в некоторый момент собственным весом раздробить свое основанное (Вспомните кирпичную стену высотой 800м). Чтобы уцелеть, высокое дерево должно быть непропорционально толще низкого. Но увеличении толщины в свою очередь увеличивает вес дерева, а, значит, и нагрузку на его основание.

Нас поражает прочность соломины, достигающей, например, у ржи 1,5м высоты при ничтожной толщине в 3мм. Самое стройное сооружение строительного искусства – труба, достигающая высоты 140м, имеет поперечник 5,5м. Расчет показывает, что если бы природе понадобилось создать ствол в 140м по типу ржаной соломины, то поперечник его должен был бы быть 3м, только тогда он обладал бы прочностью стебля ржи. Это мало отличается от того, что достигнуто человеческой техникой.

Предел прочности важно знать
1.При строительстве. Сооружения надёжны , если имеют запас прочности. Из бетона делают фундамент зданий. Прочность бетона является самым важным свойством бетона.

2. Для рыбака. Прочность лески обозначается как сечение лески в миллиметрах на разрывное усилие в килограммах. Прочность лески выражена в килограммах.

3. Для портнихи. Деформация помогает определить направление долевой (основной) нити в ткани. Основная нить прочная на разрыв, уточная — нет

3. для человека. Предельное напряжение, разрушающее кости плеча — около 8 * 10 7 Н/м 2 , Предельное напряжение, разрушающее кость бедра — около 13 * 10 7 Н/м 2 .

Приступая к изготовлению какого – либо изделия, необходимо правильно выбрать наиболее подходящий для него материал. А правильный выбор можно сделать, зная свойства материала. В современной технике основные конструкционные материалы – металлы и сплавы. Более 90 % от общего количества производимого человеком металла используется именно потому, что металлы обладают особым сочетанием механических свойств – хорошо сопротивляются нагрузкам.

Различают механические и технические свойства.

К механическим свойствам относятся следующие:

Прочность – способность металла воспринимать действующие нагрузки.

Твердость – свойство металла сопротивляться внедрению в него более твердого тела.

Упругость – свойство металла восстанавливать первоначальную форму.

Вязкость – свойство тела поглощать энергию удара.

Пластичность – способность изменять свою форму.

К техническим свойствам относятся следующие:

Ковкость – свойство металла получать новую форму после удара.

Жидкотекучесть – свойство металла в расплавленном состоянии заполнять формы.

Обработка резанием – свойство металла подвергаться обработке резанием.

Свариваемость – свойство металлов свариваться в расплавленном состоянии.

Коррозийная стойкость – свойство металлов противостоять коррозии.

Коррозия – ржавление металла.

Сталь, чугун латунь, бронза, медь.

Жидкие кристаллы – это вещества, какие имеют одновременно свойства как веществ (текучесть), так и кристаллов (анизотропия).

Термография

Из жидких кристаллов создают индикаторы для разных диапазонов температур. Например:

Жидкие кристаллы в виде пленки наносят на транзисторы, интегральные схемы, печатные платы. Неисправные элементы (очень нагретые или холодные) имеют другой цвет.

На теле больного человека с помощью изменения окраски индикатора можно диагностировать скрытое воспаление или опухоль.

Нельзя окружающий мир разложить по полочкам, но наличие знаний о устройстве окружающих нас тел жизненно необходимо. Человечество нуждается в веществах с самыми различными свойствами – прозрачных и непрозрачных, жёстких и эластичных, тугоплавких, сверхпроводящих и многих других. Для создания нового необходимо изучить особенности имеющегося материала.

Целесообразно начать урок с приятных теплых слов: «Здраствуйте.

Прежде, чем начать наш сегодняшний урок, давайте подарим друг другу улыбки и с хорошим настроением отправимся в путешествие по стране твердых тел.

Если этот стул сделан из твердого дерева, - а вам известны и металлические, и пластмассовые твердые стулья, - то на глаз ничего не заметить. Но если это плетеный стул, а еще лучше с брезентовым или матерчатым сидением, то сразу можно увидеть, как оно прогибается под нашим весом. Встаем – и прогиб исчез.

О деформациях чрезвычайно важно знать, когда изготавливается, например, мебель или строят здания, возводят мосты или льют металл. Вообразите, что вам предложили сесть на стул из мягкой глины, либо есть пластилиновой вилкой. Или, наоборот, попросили вылепить скульптуру из куска алюминия.

Не умей человек рассчитать деформации, он не смог бы построить высоченные телебашни, раскинуть в космосе ажурные металлические конструкции, заставить летать самолеты и плыть - корабли.

А если вам захочется поэкспериментировать с деформациями, что называется, не напрягаясь, засуньте в рот пластинку жевательной резинки. Подумайте, с какими видами деформации вы теперь можете столкнуться?

Изложение нового материала начинается с постановки проблемы: что происходит с твердыми телами при различных видах деформаций на молекулярном уровне?

Решение проблемы начинается с демонстрации простейших опытов с пружинкой или линейкой и кусочком пластилина.

Затем необходимо, чтобы студенты сами попытались дать четкое определение деформации.

Деформацией твердого тела называют изменение объема тела, обычно сопровождающееся изменением его формы под воздействием внешних сил, при нагревании или охлаждении.

Следует выяснить чем отличаются деформации, возникающие в кусочке пластилина от деформации, возникающей в пружине при ее растяжении или сжатии.

Деформации, которые полностью исчезают при снятии деформирующих факторов, называются упругими. Деформации, которые не исчезают при снятии деформирующих факторов, являются пластическими.

Упругость или пластичность тел в основном определяется материалом, из которого они изготовлены. Например, сталь и резина упруги, а медь и воск пластичны.

При деформации твердого тела частицы, расположенные в узлах кристаллической решетки, смещаются друг относительно друга. Сила упругости F упр , возникающая при деформации тела, всегда направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела. При изложении материала студенты заполняют предложенный опорный конспект:

Уругие деформации, возникающие в телах, весьма разнообразны. Различают четыре основных вида деформаций: растяжение (или сжатие), сдвиг, кручение и изгиб.

Наиболее часто при эксплуатации различных конструкций приходится рассчитывать упругие деформации растяжения или сжатия.

Деформацию растяжения (сжатия) тела характеризуют его относительным удлинением ε – отношением абсолютного удлинения Δl = l – l 0 к первоначальной длине l 0 . При деформации сдвига ε = tg θ.

Приложенная к телу внешняя сила F создает внутри него нормальное механическое напряжение.

Напряжение – величина, измеряемая отношением модуля F силы упругости к площади поперечного сечения S тела:

При малых деформациях тел всегда выполняется закон Гука:

Коэффициент упругости зависит от материала стержня и его геометрических размеров:

Коэффициент Е, входящий в эту формулу, называют модулем упругости или модулем Юнга.

Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен экспериментально. Модуль Юнга для некоторых веществ приведен в таблице в опорном конспекте.

Подставляя в формулу закона Гука выражение для к, получим:

Это выражение называется законом Гука для твердых тел.

Пример решения задачи на применение закона Гука для твердых тел.

Латунная проволока диаметром 0,8 мм имеет длину 3,6 м. Под действием силы 25 Н проволока удлиняется на 2 мм. Определить модуль Юнга для латуни.

Решение. Из формулы закона Гука σ = Еּ׀ε׀. находим:

или, учитывая, что

В опорном конспекте представлена зависимость между напряжением и относительной деформацией, получившей название диаграммы растяжения.

Точка D соответствует пределу прочности. Так для стали он равен

7,85ּ10 8 Па, а для меди 2,45ּ10 8 Па.

Прочностью материала называется его способность выдерживать нагрузки без разрушения.

Пример решения задачи на предел прочности материала.

К проволоке из углеродистой стали подвешен груз массой 100 кг. Длина проволоки 1 м, диаметр 2 мм. Модуль Юнга для стали Е = 2ּ10 11 Па, предел прочности 330 МПа. На сколько увеличится длина проволоки? Превышает приложенное напряжение или нет предел прочности?

Решение. Из формулы закона Гука находим

где l – длина проволоки; Δl – изменение длины; F = mg – сила, действующая на проволоку; S = πd²/4 – площадь поперечного сечения проволоки.

Найдем приложенное нормальное напряжение:

Полученное значение σ не превышает заданного предела.

Предел прочности многих материалов значительно больше предела упругости. Такие материалы называются вязкими . Они обладают и упругой и пластической деформациями. К ним относятся медь, цинк, железо и др.

Материалы, у которых отсутствует область упругих деформаций, относятся к пластическим , например воск, глина, пластилин.

Способность изделия противостоять значительной деформации или разрушению зависит не только от качества материала, но также и от формы изделия и вида воздействия.

Например, если лист обыкновенной бумаги положить на опоры и сверху нагрузить, то он сильно прогнется под действием силы тяжести груза:

Деформации в технологических процессах.

С деформациями мы встречаемся повсюду: дома, по дороге в техникум, на занятиях, в буфете и т. д. Одни деформации являются вредными и их нужно учитывать, другие – полезными и их следует использовать. Вам как будущим специалистам необходимо знать о деформациях в технологических процессах. Сегодня на занятии мы рассмотрим механизм фильтрации вина и деформации, которые его сопровождают.

Процессы разделения неоднородных систем называют фильтрацией. Сквозь пористую перегородку проходит жидкая или газообразная фаза – фильтрат.

Разность давлений по одну и другую сторону фильтрующей перегородки является движущей силой фильтрации. Эта разность может быть получена за счет силы тяжести – силы гидростатического давления, что с успехом используется в лаборатории для фильтрации в простой воронке. Разность давлений может быть образована путем создания избыточного давления на стороне неоднородной смеси или вакуума со стороны, где собирается газ или жидкость – фильтрат. Избыточное давление является движущей силой фильтрации и является причиной деформации сжатия осадочного слоя.

В первом случае (рис. а) движущая сила тем больше, чем выше избыточное давление в герметично закрытом аппарате, куда подается смесь, например суспензия. Во втором случае (рис. б) движущая сила тем больше, чем глубже вакуум снизу от фильтрующей перегородки, т. е. чем меньше остаточное давление.

V 2 2 + 2V 0 V = 2kτ

справедливо и для несжимаемого, и для сжимаемого осадка. В координатах

V – τ это парабола, демонстрирующая, что объем фильтрата уменьшается по мере увеличения толщины слоя осадка.

Следовательно, чем меньше деформация осадочного слоя, т. е. чем больше несжимаемого осадка, тем лучше качество вина.

Для закрепления материала на слайдах представлены качественные задачи. Комментированное решение качественных задач позволяет еще раз повторить все виды деформаций; облегчает решение поставленной проблемы: при упругих деформациях в кристаллических телах атомы лишь незначительно смещаются друг относительно друга. При пластических деформациях смещения атомов или молекул могут во много раз превышать расстояния между ними. Однако нарушения кристаллической структуры не происходит.

Отдельные слои кристаллической решетки проскальзывают друг относительно друга. Характерно, что у всех кристаллов скольжение атомных слоев начинается на отдельных участках, а не по всему объему кристалла в целом. Оно начинается в тех местах, где решетка по тем или иным причинам имеет меньшую прочность.

На данном уроке при подведении итогов проведенного занятия целесообразно заполнить каждому студенту карту самооценки.

Роберт Гук (1635 – 1703) – английский физик, известный трудами по теплоте, оптике, небесной механике. Открыл закон упругости твердых материалов. Усовершенствовал микроскоп, первым с его помощью описал клетки растений. Изобрел барометр, дождемер, ватерпас, один из видов телескопов.

Оборудование:

бруски из поролона,

бруски и брусочки из дерева,

таблицы с заданиями,

плакаты “Дом” и “Человек”.

Оформление доски:

слева – недописанные формулы, закрытые плакатом “Человек”,

справа – таблица с заданиями (10 вариантов),

закрытая таблицей “Дом”.

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Время в минутах

Оргмомент. Активизация знаний (Беседа по пройденному материалу).

Задает вопросы, оценивает ответы

Отвечают устно (фронтально)

Пишут в тетради и на доске, объясняют

Решение задач по таблице

Решают задачи в тетради (по вариантам), ответы выписывают на доску

Изучение новой темы

Объясняет, создает проблемную ситуацию

Слушают, записывают, участвуют в беседе

Закрепление новой темы

Объясняет ход решения задачи

Решают, объясняют свое решение

Заранее дает задания отдельным учащимся

Слушают, записываю интересные сведения, по желанию задают вопросы

Создает проблемную ситуацию, направляет ее разрешение

Выполняют практическую работу, рассказывают о ее результатах

Контроль усвоения новой темы: самостоятельная работа

Проверяет усвоение новой темы

Решают задачи с применением новых знаний

Организует проверку и выставляет отметки по итогам работы на уроке

Участвуют в оценке результатов работы

Объясняет содержание и объем домашней работы

Записывают задание на дом

1 этап урока: беседа по пройденному материалу, активизация знаний.

Какие виды деформаций вам известны?

Продемонстрируйте известные вам виды деформаций, используя оборудование, имеющееся на ваших столах (бруски из поролона, эластичную тесьму, линейки, пружинки).

Какие части здания испытывают такие деформации? Показать на плакате “Дом”.

Какие деформации испытывают части тела человека? Показать на плакате “Человек”.

Пластические это деформации или упругие?

Какие деформации называют упругими? Приведите другие примеры.

Какие деформации называют пластическими? Приведите примеры

Какие материалы называют хрупкими? Стекло, яичная скорлупа – это хрупкие материалы? Почему же трудно раздавить яйцо, лампочку?

Для чего изготавливают и используют стержни и балки различных сечений? (показываю несколько сечений, вырезанных из бумаги)

Что такое предел прочности?

Что такое предел упругости?

2 этап урока: повторение формул.

Дописать и объяснить формулы:

3 этап урока: решение задач, условия которых заданы в таблице (номер варианта соответствует порядковому номеру учащегося по журналу)

Ученые по скелету животного могут восстановит его облик. Мы по отдельным данным можем составить задачу, решить ее и заполнить пустые клеточки таблицы (материалы по табличному способу задания условий задач - см. “Проложение1”.)

Механическое напряжение, Па

Площадь поперечного сечения, см 2

Модуль Юнга, ГПа

Относительное удлинение, %

Абсолютное удлинение, мм

Начальная длина, м

Механическое напряжение, Па

Площадь поперечного сечения, см 2

Модуль Юнга, ГПа

Относительное удлинение, %

Абсолютное удлинение, мм

Начальная длина, м

4 этап урока: объяснение новой темы.

Проблемная ситуация. Какой высоты можно построить кирпичную стену, если предел прочности кирпича составляет 1,5 10 7 Па, а плотность кирпича 1800кг/м 3 ?

Запасом прочности очевидно обладают и стволы деревьев, и кости скелета животных и человека.

5 этап урока: закрепление новых знаний.

Задача. В процессе вытяжения бедренной кости с наружным диаметром 30мм и толщиной стенок 4мм она удлинилась на 0,53мм под действием нагрузки в 900кг. Определить первоначальную длину кости, если модуль Юнга для костной ткани составляет 22,5 10 3 кПа. Найти запас прочности кости, если она может выдержать вес автомобиля “Волга”. (Ответ 43,3см)

1. “Об измерении океанских глубин”

Средняя глубина океана 4км, но в отдельных местах дно лежит ниже раза в два и больше. Чтобы измерить подобную глубину, нужно опустить лот-линь на проволоке длиной свыше 10 км. Но такая проволока сама имеет значительный вес. Не разорвется ли она под действием собственного веса? Вопрос не праздный, расчет подтверждает его уместность. Предельная длина, при которой проволока разрывается под действием собственного веса для некоторых материалов составляет: свинец – 200 м, цинк – 2,1км, медь – 4,4 км, железо – 7,5 км, сталь – 25 км. Казалось бы, сталь вполне подойдет для нашего случая. Но практически нельзя пользоваться отвесом такой длины, - это значило бы – подвергать его недопустимым (предельным) нагрузкам. Необходимый запас прочности для стали равен4. В случае погружения в воду допустимая с учетом запаса прочности длина отвеса увеличивается за счет действия Архимедовой силы на 1/8 первоначального значения. Тогда длина стального отвеса может составлять примерно 8,8км, но глубочайшее место океана лежит еще ниже. Приходится, поэтому, брать меньший запас прочности и крайне осторожно обращаться с лот-линем, чтобы достичь самых глубоких мест океана.

2. “Почему деревья не растут до неба?”

“Природа позаботилась о том, чтобы деревья не росли до неба” - гласит немецкая пословица. Пользуясь законами физики, можно объяснить, почему же деревья действительно не могут расти сколь угодно высоко.

нас поражает прочность соломины, достигающей, например, у ржи 1,5м высоты при ничтожной толщине в 3мм. Самое стройное сооружение строительного искусства – труба, достигающая высоты 140м, имеет поперечник 5,5м. Расчет показывает, что если бы природе понадобилось создать ствол в 140м по типу ржаной соломины, то поперечник его должен был бы быть 3м, только тогда он обладал бы прочностью стебля ржи. Это мало отличается от того, что достигнуто человеческой техникой.

7 этап урока: практическая исследовательская работа.

Тема исследования: от чего зависит прочность?

Цель исследования: найти способ увеличения прочности конструкции

Оборудование: бруски, брусочки, лист бумаги.

Помещая на усовершенствованную конструкцию несколько одинаковых брусочков, попытайтесь найти ее запас прочности.

Защита изобретений может быть перенесена на следующий урок, тогда можно продолжить работу дома.

8 этап урока: самостоятельная работа.

Вариант 1. Каков запас прочности конструкции, предел прочности которой составляет 7,2 10 7 Па, а нагрузка – 900 тонн на м 2 ? Ответ: 8.

Вариант 2. Какая сила действует на каждый квадратный метр сечения конструкции, предел прочности которой составляет 4,8 10 6 Па при запасе прочности 6? Ответ: 800кН.

9 этап урока: подведение итогов.

Каждый верный ответ в течение всего урока фиксировался каждым учеником на личном листе учета. Подсчитайте баллы и сдайте листы.

Объявление отметок за урок.

10 этап урока: задание на дом.

Готовиться к лабораторной работе “Определение модуля Юнга для резины”.

Уяснить цель лабораторной работы, знать, каким оборудованием будем пользоваться при измерениях, повторить формулы

В разработке данного урока представлены следующие методы обучения:

по источнику получения информации: словесный, наглядный, практический

по характеру познавательной деятельности: репродуктивный (беседа, проблемные вопросы, представление изученного в переработанной схеме) и активный метод обучения (обсуждение, самостоятельная работа в парах, метод коллективного взаимодействия, частично-поисковый метод обучения).

комитет образования и науки Волгоградской области

ОТКРЫТОЕ УЧЕБНОЕ ЗАНЯТИЕ

Учебная дисциплина: Физика

Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Автор: Кулькова Светлана Степановна, преподаватель высшей квалификационной категории

Характеристика твердого состояния вещества. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука. Механические свойства твердых тел. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей. Плавление и кристаллизация.

Преподаватель

Кулькова Светлана Степановна

Учебная дисциплина

Тип учебного занятия

Урок- формирования новых знаний

Вид учебного занятия

Урок – комбинированное занятие

Студенты должны знать основные свойства твердых тел и зависимость этих свойств от молекулярного строения вещества, понимать необходимость знаний видов деформации и свойств твердых тел для освоение своей будущей специальности, знать определение и математическую запись закона Гука, физический смысл модуля Юнга, уметь решать задачи на упругие деформации и изменение агрегатных состояний твердого тела, читать график зависимости относительного удлинения твердого тела от приложенных напряжений, используя грамотно необходимые физические термины, продолжить формировать представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира, применять физические понятия и законы в учебном материале профессионального характера.

Метапредметные

Студенты учатся использовать различные виды познавательной деятельности: самостоятельная работа с печатным источником информации, систематизация знаний – выявление зависимости свойств твердых тел от расположения молекул и типов кристаллических решеток, решение познавательной задачи –можно ли изменить кристаллическую решетку твердого тела, сравнение упругих и пластичных деформаций, анализ графика зависимости относительного удлинения от приложенных напряжений к телу, решение задач на определение абсолютного и относительного удлинения, напряжения. Продолжить формировать умение анализировать и представлять информацию в различных видах: графики, смысловые схемы.

Воспитывать: чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной физической науки; физически грамотное поведение в профессиональной деятельности;

- готовность к продолжению образования и объективное осознание роли физических компетенций в этом;

- умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации;

- умение выстраивать конструктивные взаимо-отношения в команде по решению общих задач;

- умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуального развития;

Планируемые результаты учебного занятия

Способствовать формированию следующих компетенций специалиста СПО: ОК 1. ОК 2. ОК 3. ОК 4. ОК 6. ОК 7. ОК 8.

Методы обучения

По источнику получения информации: словесный, наглядный, практический

По характеру познавательной деятельности: репродутивный: беседа, проблемные вопросы, представление изученного в переработанной схеме;

Активные методы обучения: обсуждение, самостоятельная работа в парах, метод коллективного взаимодействия, частично-поисковый метод обучения.

Элементы педагогических технологий

Традиционная, информационно – коммуникационная, модульного обучения, развития критического мышления, ИКТ технология, здоровьесберегающая.

Межпредметные связи

Химия, техническая механика.

Внутрипредметные связи

Темы: Силы в механике.

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Силы и энергия межмолекулярного взаимодействия.

Строение газообразных, жидких и твердых тел.

Оборудование урока

3.Презентация к уроку

4. Раздаточный материал:

- сжатый конспекта по новой теме

5. Конспект лекций.

Список литературы

Основные источники:

1.Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.

2.Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб. пособие для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М.,2014.

Интернет-ресурсы:

Урок позволит продолжить изучение механических свойств твердых тел, закрепить знание формул и сформировать умение применять их при решении задач.

Описание разработки

Цели:

продолжить изучение механических свойств твердых тел; закреплять знание формул и формировать умение применять их при решении задач;

развивать логическое мышление, активизировать познавательный интерес путем введения в изучаемый материал интересных данных о природе и человеке;

Ход урока.

1 этап урока: беседа по пройденному материалу, активизация знаний.

Какие виды деформаций вам известны?

Какие части здания испытывают такие деформации? Показать на плакате “Дом”.

Какие деформации испытывают части тела человека? Показать на плакате “Человек”.

Пластические это деформации или упругие?

Какие деформации называют упругими? Приведите другие примеры.

Какие деформации называют пластическими? Приведите примеры

Что такое предел прочности?

Что такое предел упругости?

2 этап урока: повторение формул.

Дописать и объяснить формулы:

4 этап урока: объяснение новой темы.

Запасом прочности очевидно обладают и стволы деревьев, и кости скелета животных и человека.

5 этап урока: закрепление новых знаний.

Весь материал - в документе.

Содержимое разработки

Урок физики "Механические свойства твердых тел. Запас прочности"

Кулатаева Г.Б. учитель физики

Оборудование:

бруски из поролона,

бруски и брусочки из дерева,

таблицы с заданиями,

плакаты “Дом” и “Человек”.

Оформление доски:

слева – недописанные формулы, закрытые плакатом “Человек”,

справа – таблица с заданиями (10 вариантов),

закрытая таблицей “Дом”.

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Время в минутах

Оргмомент. Активизация знаний (Беседа по пройденному материалу).

Задает вопросы, оценивает ответы

Отвечают устно (фронтально)

Пишут в тетради и на доске, объясняют

Решение задач по таблице

Решают задачи в тетради (по вариантам), ответы выписывают на доску

Изучение новой темы

Объясняет, создает проблемную ситуацию

Слушают, записывают, участвуют в беседе

Закрепление новой темы

Объясняет ход решения задачи

Решают, объясняют свое решение

Заранее дает задания отдельным учащимся

Слушают, записываю интересные сведения, по желанию задают вопросы

Создает проблемную ситуацию, направляет ее разрешение

Выполняют практическую работу, рассказывают о ее результатах

Контроль усвоения новой темы: самостоятельная работа

Проверяет усвоение новой темы

Решают задачи с применением новых знаний

Организует проверку и выставляет отметки по итогам работы на уроке

Участвуют в оценке результатов работы

Объясняет содержание и объем домашней работы

Записывают задание на дом

1 этап урока: беседа по пройденному материалу, активизация знаний.

Какие виды деформаций вам известны?

Какие части здания испытывают такие деформации? Показать на плакате “Дом”.

Какие деформации испытывают части тела человека? Показать на плакате “Человек”.

Пластические это деформации или упругие?

Какие деформации называют упругими? Приведите другие примеры.

Какие деформации называют пластическими? Приведите примеры

Что такое предел прочности?

Что такое предел упругости?

2 этап урока: повторение формул.

Дописать и объяснить формулы:

Механическое напряжение, Па

Площадь поперечного сечения, см 2

Модуль Юнга, ГПа

Относительное удлинение, %

Абсолютное удлинение, мм

Начальная длина, м

Механическое напряжение, Па

Площадь поперечного сечения, см 2

Модуль Юнга, ГПа

Относительное удлинение, %

Абсолютное удлинение, мм

Начальная длина, м

4 этап урока: объяснение новой темы.

Запасом прочности очевидно обладают и стволы деревьев, и кости скелета животных и человека.

5 этап урока: закрепление новых знаний.

1. “Об измерении океанских глубин”

2. “Почему деревья не растут до неба?”

“Природа позаботилась о том, чтобы деревья не росли до неба” - гласит немецкая пословица. Пользуясь законами физики, можно объяснить, почему же деревья действительно не могут расти сколь угодно высоко.

7 этап урока: практическая исследовательская работа.

Тема исследования: от чего зависит прочность?

Цель исследования: найти способ увеличения прочности конструкции

Оборудование: бруски, брусочки, лист бумаги.

Защита изобретений может быть перенесена на следующий урок, тогда можно продолжить работу дома.

8 этап урока: самостоятельная работа.

9 этап урока: подведение итогов.

Объявление отметок за урок.

10 этап урока: задание на дом.

Готовиться к лабораторной работе “Определение модуля Юнга для резины”.

Уяснить цель лабораторной работы, знать, каким оборудованием будем пользоваться при измерениях, повторить формулы.

-80%

Читайте также: