Сила упругости сила трения 9 класс конспект урока

Выражает линейную зависимость между напряжениями и малыми деформациями в упругой среде

• Имеем две пружины с коэффициентами жесткости к1 и к2.
• Рассчитаем коэффициент жесткости пружины, которая может заменить эти две пружины, если они соединены параллельно.
• Представим, что мы потянули за концы этих пружин:
• каждая из них удлинилась на х.
• в каждой из них возникнут силы упругости к1х и к2х, которые приложены в одной точке,
• Поэтому мы можем заменить эти две пружины на одну, которая растянута на х и создает силу (к1+к2)х, следовательно,
• Fобщ=(к1+к2)х=кобщх.
• Отсюда получаем, что кобщ=к1+к2

Fобщ = (k1 + k2)x

• Имеем две пружины с коэффициентами жесткости к1 и к2.
• Рассчитаем коэффициент жесткости пружины, которая может заменить эти две пружины, если они соединены параллельно.
• Представим, что мы потянули за концы этих пружин:
• каждая из них удлинилась на х1 и х2, соответственно.
• Общее удлинение (деформация) будет равна х= х1+х2
• Поэтому мы можем заменить эти две пружины на одну, которая растянута на х и создает силу F=kобщx= k1х1=k2х2 , следовательно,
• Fобщ= k1х1=k2х2 = кобщх.
• Отсюда получаем, что
• Итак, общее удлинение пружины

Fобщ = (k1 + k2)x

F = к1х1= к2х1

Они равны между собой по 3 закону Ньютону, так как они с этими силами пружины действуют друг на друга в точке соединения.

• Коэффициент жесткости зависит от длины пружины.
• Эта зависимость обратнопропорциональная: длинную резинку натянуть легче чем короткую
• Коэффициент жесткости зависит от площади поперечного сечения упругого стержня.
• Эта зависимость прямопропорциональная: толстую резинку натянуть труднее чем тонкую

• Закон Гука выполняется только при малых деформациях
• При больших деформациях прямая пропорциональность нарушается

Сила натяжения нити

Сила реакции опоры

• Сила упругости всегда направлена противоположно той силе, которая вызвала изменение формы или размеров тела

Вес тела вызвал удлинение пружины

Сила упругости (натяжение нити)

Вес тела вызвал деформацию опоры

Сила упругости (реакция опоры)

Вес тела вызвал удлинение пружины

Сила упругости (натяжение нити)

Вес тела вызвал деформацию опоры

Сила упругости (реакция опоры)

Сила руки вызвала сжатие пружины

Сила упругости (реакция опоры)

• 0
• F
• F
• F

ГИА-2010-2. Стержень длиной L движется по гладкой горизонтальной поверхности. Какая упругая сила возникает в сечении стержня на расстоянии — ¾ L от конца, к которому приложена сила F, направленная вдоль стержня?

• 1) 8 Н
• 2) 6 Н
• 3) 14 Н
• 4) 2 Н

• 1 Н
• 2 Н
• 4 Н
• 6 Н

• 12,5 Н
• 25 Н
• 50 Н
• 100 Н

• 1. 20 Н.
• 2. 420 Н.
• 3. 20 000 Н.
• 4. 380 000 Н.
• 5. 420 000 Н.

• 1. 20 Н.
• 2. 380 Н.
• 3. 20 000 Н.
• 4. 380 000 Н.
• 5. 420 000 Н.

• 1. упругости.
• 2. трения скольжения.
• 3. трения покоя.
• 4. равнодействующей.

1) при всех значениях Δl

2) при Δl больше Δl1

3) ни при каких значениях Δl

4) при Δl меньше Δl1

ГИА-2010-25. К нижнему концу легкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой m1 = 0,5 кг и нижний массой m2 = 0,2 кг (см. рисунок). Нить, соединяющую грузы, пережигают. С каким ускорением начнет двигаться верхний груз?

Тема: Деформация тела. Сила упругости.

Цель: Дать понятие о деформации тела, силе упругости, выяснить причины возникновения силы упругости, исследовать силу упругости.

1. Постановка проблемного вопроса.

На середину линейки поставить груз.

? Что произошло с линейкой?
? Под действием какой силы прогнулась линейка?
?Почему линейка прогнулась, а дальше не прогибается?

Вывод: Кроме силы тяжести, направленной вниз, на доску действует сила, направленная вверх.

Учитель:

С явлением деформации и силой упругости мы знакомились в 5-ом классе.

Тема урока: Деформация тела. Сила упругости (Приложение 1, слайд 1).

Сегодня мы должны вспомнить, что такое деформация тела, сила упругости. Выяснить причины возникновения силы упругости, исследовать силу упругости.

2. Повторение изученного материала

1) Повторение основных понятий темы:
Физический диктант “Веришь, не веришь” (Приложение 1, слайд 2).

1. Сила - величина, характеризующая взаимодействие (да).
2. Сила характеризуется: величиной и точкой приложения силы (нет).
3. Ускорение тела прямо пропорционально его массе и обратно пропорционально его силе (нет).
4. За единицу силы принимают Ньютон - силу, которая у тела массой 1кг вызывает ускорение 1м/с2 (да).
5. Прибор для измерения силы – манометр (нет).

3. Изучение нового материала

1) Что такое деформация?

Деформация – это физическое явление, при котором изменяется форма или размеры тела.

?Какие виды деформации вы знаете?

Виды деформации (Приложение 1, слайд 4):

Демонстрация видов деформации с помощью физической гармошки.

Закрепление:

1) На рисунке (Приложение 1, слайд 5) изображены разные виды деформации, назовите их.

2) Какие виды деформации испытывают предметы, находящиеся в вашей комнате?

2) Какая сила возникает при деформации тела?

Сила упругости – сила, возникающая при деформации тел.

?В чем причина возникновения силы упругости?

Силы притяжения и отталкивания, действующие между зарядами, компенсируют действие друг друга.

? Что происходит при деформации? (Рисунок 97 (б, в).)

Силы не компенсируют друг друга:
преобладают либо силы притяжения (б)
либо силы отталкивания (в)

Вывод: Сила упругости возникает в результате взаимодействия заряженных частиц (Приложение 1, слайд 6)

Сила упругости – электромагнитная сила.

3) Как направлена сила упругости?

Сила упругости всегда препятствует деформации тела и стремится восстановить его первоначальную форму.
Сила упругости направлена против деформации.

Закрепление:

Правильно ли расставлена сила упругости в приведенных примерах?

4) От чего зависит сила упругости?

Демонстрация: Установим зависимость силы упругости от удлинения тела (выполняется фронтально учениками у доски).

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

где k- жесткость

Закон Гука: Сила упругости прямо пропорциональна удлинению тела до некоторого предельного значения (Приложение 1, слайд 7).

5) Выразите из формулы жесткость (Приложение 1, слайд 8):

Закрепление: По графикам определите, какое тело имеет наибольшую жесткость (Приложение 1, слайд 9).

6) От чего зависит жесткость (подвесов и опор)?

Демонстрация:

1. две резинки одинаковой длины, но разные по площади
2. две резинки разной длины
3. две резинки из разного материала

Вывод: Жесткость зависит от (Приложение 1, слайд 10):

1. длины;
2. площади поперечного сечения;
3. материла.

Общий вывод: Сила, возникающая в теле при его растяжении (сжатии), зависит от величины деформации и жесткости тела, то есть от его длины, площади поперечного сечения и материала, из которого изготовлено тело.

4. Закрепление:

1) Повторение основных понятий:

1. Что такое деформация?
2. Какие виды деформации вы знаете?
3. Дайте определение силы упругости?
4. Сформулируйте закон Гука?
5. От чего зависит жесткость?
6. Где в технике встречаемся с силой упругости?

1. Сила – термин, являющийся: а) кратким обозначением действия одного тела на другое; б) названием физической величины, характеризующей действие тел друг на друга (взаимодействие тел).

2. Признаки действия силы: меняется скорость и/или направление движения тела, меняются размеры и/или форма тела.

3. Динамометр – прибор для измерения сил. Единица силы в СИ – 1 Н (один ньютон).

4. На чертежах силу изображают в виде прямой стрелки, называемой вектором силы. Длина вектора символизирует числовое значение силы, а направление вектора указывает направление силы.

5. Если две силы: а) приложены к одному и тому же телу, б) направлены противоположно по одной прямой и в) имеют одинаковую величину, их называют уравновешенными силами.




6. Если на тело действуют только уравновешенные силы, то оно либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно. И наоборот.

7. Силой упругости называют силу, которая возникает при изменении формы и/или размеров тела. Вектор силы упругости всегда противонаправлен вектору той силы, которая вызвала деформацию. Сила упругости обусловлена взаимодействием частиц, из которых состоит тело.

• Силу, действующую на тело со стороны опоры, называютсилой нормальной реакции.
• Закон Гука для силы упругости: F_упр = kx, где F_упр — модуль силы упругости, х — удлинение пружины.
• Прибор для измерения силы называют динамометром.
• Равнодействующей двух или нескольких сил называют силу, которая производит на тело такое же действие, как одновременное действие этих сил.

8. Силой трения называют силу, которая возникает при движении (или попытке вызвать движение) одного тела по поверхности другого. Она всегда направлена противоположно направлению скольжения (или направлению возможного скольжения) рассматриваемого тела.

• Основная причина возникновения сил трения скольжения и покоя — зацепление неровностей на поверхностях соприкасающихся тел.
• Модуль силы трения скольжения F_тр= μN, где N — модуль силы нормальной реакции,μ — коэффициент трения.
• Сила трения покоя возникает, когда пытаются сдвинуть одно из соприкасающихся тел относительно другого. Эта сила препятствует движению тел друг относительно друга.
• Сила трения покоя не превышает некоторой предельной величины, которую называют максимальной силой трения покоя. Обычно принимается, что максимальная сила трения покоя равна силе трения скольжения.
• Сила трения качения обычно намного меньше силы трения скольжения — на этом основано использование колеса.

9. Силой тяжести называют силу, с которой тело притягивается к планете. Сила тяжести всегда направлена к центру масс этой планеты. Модуль силы тяжести F_т = gm, где m — масса тела, g = 9,8 Н/кг. Точку приложения силы тяжести называют центром тяжести тела.

10. Весом тела называют силу, с которой это тело действует на свою опору или подвес. Условие равенства веса силе тяжести: тело и его опора (или подвес) должны покоиться или двигаться вместе прямолинейно и равномерно, при этом не должна действовать архимедова сила.

• Вес тела приложен к опоре или подвесу, а сила тяжести — к самому телу.
• Состояние, при котором вес тела равен нулю, называют состоянием невесомости. В состоянии невесомости находятся тела, на которые действует только сила тяжести.

11. Механизмы – устройства для преобразования движения и сил. Простые механизмы – наклонная плоскость (и ее разновидности: клин и винт) и рычаг (и его разновидности: ворот и блоки).














Цель урока: Способствовать развитию интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной деятельности при формировании представлений о физической картине мира о взаимодействии тел..

Обучающие (общие предметные результаты):

- сформировать знания у учащихся о деформации тел ее видах, рассмотреть одну из сил, возникающих при взаимодействии тел: силе упругости; - выяснить на практике, от каких величин зависит сила упругости, сформулировать - закон Гука; -сформировать навыки применять закона Гука при решении задач.

Развивающие (метапредметные результаты):

- формирование навыков самостоятельного приобретения знаний, планирование, самоконтроль и оценка результатов своей деятельности; - формирование у учащихся умений наблюдать природные явления при проведении простого эксперимента (исследовательской деятельности); - развитие критического мышления при использовании различных методов научного познания. - развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника; - формирование навыков работы в группе; - формирование умений воспринимать, анализировать и предъявлять информацию.

Содержимое разработки

Тема урока: "Сила упругости. Закон Гука"


Цель урока: Способствовать развитию интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной деятельности при формировании представлений о физической картине мира о взаимодействии тел. .

Обучающие (общие предметные результаты):

- сформировать знания у учащихся о деформации тел ее видах, рассмотреть одну из сил, возникающих при взаимодействии тел: силе упругости;
- выяснить на практике, от каких величин зависит сила упругости, сформулировать
- закон Гука;
-сформировать навыки применять закона Гука при решении задач.

Развивающие (метапредметные результаты):

- формирование навыков самостоятельного приобретения знаний, планирование, самоконтроль и оценка результатов своей деятельности;
- формирование у учащихся умений наблюдать природные явления при проведении простого эксперимента (исследовательской деятельности);
- развитие критического мышления при использовании различных методов научного познания.
- развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника;
- формирование навыков работы в группе;
- формирование умений воспринимать, анализировать и предъявлять информацию.

Воспитательные (личностные результаты):

- воспитывать у учащихся убежденность познания природы, уважение к творцам науки;
-формирование ценностных отношений друг к другу, авторам открытий.

1. Актуализация знаний. – 2 мин
2. Поверка домашнего задания: - 5 мин
В форме презентации представлены вопросы теста для проверки домашнего задания.
Тест

1. Что такое сила?

а) любое изменение формы тела;
б) мера взаимодействия тел;
в) точного понятия нет.

2. Какой буквой обозначают силу?

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.

По окончании работы, листки передаются учителю для дальнейшей проверке и выставлению оценок за работу в журнал (дневник).

3. Изучение нового теоретического материала. – 10мин

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

На середину горизонтально расположенной доски поставим гирю. Под действием силы тяжести гиря начнёт двигаться вниз и прогнёт доску, т.е. доска деформируется. При этом возникает сила, с которой опора (доска) действует на тело расположенное на ней.

Вывод: на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Эту силу называют силой упругости.
Тема урока: Сила упругости.
Дадим определение новой физической величине:




Сила упругости – сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение. Обозначение:




возникает при деформации тел.

- Дайте определение деформации тела.

- А теперь внимание на магнитную доску.

(демонстрируется плакат видов деформаций, а также с помощью прибора для демонстрации видов деформаций показать 5 видов деформаций, привести примеры)
, , , ,

Виды деформаций:

растяжение (тросы, цепи);

сжатие (колонны, стены);

сдвиг (болты, заклёпки);

кручение (гайки, валы, оси);

изгиб (мосты, балки).

5. Практическое задание – 10 мин

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.

Lо – начальная длина пружины;

L – конечная длина пружины;




L = L – Lо – изменение длин пружины.

Вывод: модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.




В этом и заключается ЗАКОН ГУКА.
Формула:
где L – удлинение тела (изменение его длины);
k – коэффициент пропорциональности (жёсткость).
Жёсткость тела зависит от формы и размеров, материала, из которого оно изготовлено.

Закон Гука справедлив только для упругой деформации, т.е. если после прекращения действия сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение.
7. Домашнее задание – 2 мин Д/з: § __ ↓↓↓

Работа дома
Сила упругости. Закон Гука.

1. Прочитайте §__ учебника

2. Допишите предложения:


Силой упругости называют____________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Деформация – это____________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Силу упругости определяют по формуле________________________________________

___________________________________________________________________________

Закон Гука гласит:___________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оборудование: ластик.

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

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

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Какой вид деформации вы наблюдали?__________________________________________

___________________________________________________________________________




-75%

Читайте также:

  
• План конспект эстетическое восприятие предметного мира
  
• Конспект урока по биологии 9 класс углеводы и липиды
  
• Зимние виды спорта конспект урока 1 класс
  
• Система линейных уравнений с двумя переменными конспект
  
• Пространственные представления вверху внизу справа слева 1 класс школа россии конспект урока