Методическая разработка урока "Закон Гука"
методическая разработка по физике (10 класс) на тему

Тема урока: «Сила упругости. Закон Гука»

Тип урока: урок изучения нового материала.

Форма: урок-исследование.

Цель урока: организация продуктивной деятельности школьников, направленной на достижение ими результатов:

1. Предметных:

- обнаружить наличие силы, возникающей при деформации;

- понять причины возникновения силы упругости;

- понять смысл закона Гука;

- научиться  измерять силу упругости;

- овладеть опытом, применять теоретические знания на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний;

2. Метапредметных:

в познавательной деятельности

- использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы для решения задач;

- анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами;

- выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать их.

 в информационно-коммуникативной деятельности

- умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение);

- отражать в устной и письменной форме результаты своей деятельности;

- формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в различных формах.

в  рефлексивной деятельности

- постановка целей, самоконтроль и оценка результатов своей деятельности;

- формирование умений работать в группе, вести дискуссию;

- поиск и устранение причин возникших трудностей.

3. Личностных:
- научиться аргументировано спорить, дискутировать в ходе изучения темы;
- научиться решать задачи и проблемы по теме.

Методы:

1. словесный - беседа на основе знаний учащихся;
2. наглядный – демонстрация наглядных пособий, презентации, ЦОР;
3. практический – работа с интерактивными тренажёрами, эксперимент;
4. исследовательский – поиск правильных ответов на поставленные вопросы, от незнания к знанию;

Формы: беседа, работа у доски, работа за компьютером с ЦОР, самостоятельная работа с учебником, выступления с полученными результатами.

Оборудование: 

1.Для  теории: мультимедийный проектор; компьютер; презентация, ЦОР.

2. Для  демонстрации: штатив, пружина, линейка, модель твёрдого тела.

План урока
I.  Организационный этап.

1. Психологический настрой.

II. Постановка  цели урока (совместно с учащимися).

III.  Мотивация.

IV. Разработка плана исследования.

1. Деформации и их виды.
2. Эксперимент по установлению связи между абсолютной деформацией тела и силой упругости, возникающей в деформированном теле.
3. Работа с учебником по изучению теоретического материала.

V. Обсуждение результатов результата работы групп.

VI. Закрепление изученного учебного материала.

VII. Подведение итогов урока.

VIII. Домашнее задание.

Ход урока

1. Организационный этап. Слайд 1.

Учитель: Здравствуйте. Садитесь. Итак …

1. Психологический настрой. Слайд 2.

Сегодня у нас очередной урок физики. Я хочу вам пожелать успехов в изучении учебного материала урока. И чтобы каждый из вас в конце урока испытал радость от процесса познания.

     Мы продолжаем изучать механику. Поэтому эпиграфом к нашему уроку являются слова И. Ньютона: «В механике примеры учат не меньше, чем правила».

II. Постановка  цели урока. Слайд 2,3.

Кто из вас знает, что такое анаграмма.

Ответ учащихся или учитель: анаграмма - латинская фраза, в которой все буквы поставлены в алфавитном порядке.

1676 год: ceiiin osss ttuv – это анаграмма Гука, зашифрованная формулировка его закона.

Естествоиспытатель, учёный-энциклопедист. Гука смело можно назвать одним из отцов физики, в особенности экспериментальной, но и во многих других науках ему принадлежат зачастую одни из первых основополагающих работ и множество открытий.

Проделав ряд экспериментов, Роберт Гук получил некую закономерность, которая впоследствии стала  законом. Но  Гук отказался от его публикации. Поэтому в течение долгого времени никто не знал о его открытии. Даже спустя 16 лет, все еще не доверяя своим коллегам, Гук в одной из своих книг привел лишь зашифрованную формулировку (анаграмму) своего закона.

И лишь в 1678 году эта анаграмма была расшифрована Робертом Гуком.

Сегодня я предлагаю стать исследователями и расшифровать анаграмму Гука.

III. Мотивация. Создание проблемной ситуации  с помощью демонстрационного эксперимента.

Как настоящим исследователям нам нужно определить цель исследования.

Демонстрация опытов: гиря на губке, груз на пружине.

Учитель. Какие изменения произошли с телами?

Ответ учащихся. Произошло изменение формы тел и размеров тел – это деформация.

Учитель. Если я уберу гири, что вы наблюдаете?

Ответ учащихся. Нет внешнего воздействия, деформация исчезла.

Учитель. Итак, что мы будем исследовать?

Ответы учащихся. Мы наблюдали опыт, в котором увидели физический процесс и появление силы, отличной от силы тяготения. Причину возникновения этой силы мы будем исследовать на нашем уроке.

Учитель. Цель урока – выяснить причины возникновения силы, появляющейся при деформации и  установить, от каких факторов она зависит, а также выяснить область применимости полученных знаний на практике. Слайд 4.

4. План исследования.

1. 1 группа. Деформация и её виды. Работа с ЦОР 48923. Слайд 4-8.

А) определение;

Б) как изменяется относительное расположение частиц тела при сжатии? Какие силы взаимодействия частиц преобладают?

В) как изменяется относительное расположение частиц тела при растяжении? Какие силы взаимодействия частиц преобладают?

Г) к чему приводит изменение взаимного расположения молекул тела?

Ответ. Изменение расстояния между атомами изменяет силы взаимодействия между ними, которые стремятся вернуть тело в исходное состояния.

Слайд 9.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/1816da07-8b5d-43f4-8e38-83030d358136/7_82.swf

Силы упругости имеют электромагнитную природу.

Д) направление силы упругости;

Е) виды деформаций;

Ответ.

Упругие – исчезают после прекращения действия внешних сил: растяжения и сжатия, изгиба, кручения, сдвига.

Демонстрация видов деформаций на модели твёрдого тела.

Пластические – не исчезают после прекращения действия внешних сил.

Е) Понятие абсолютного удлинения;

Примеры деформаций.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/24d79bc3-32fb-4d40-925d-bdf60e52487b/7_80.swf

Вывод:  деформации  возникают  потому,  что  различные  части    тела  движутся  по -  разному.  Изменение относительного расположения частиц тела является причиной возникновения силы упругости. Направлена сила упругости противоположно смещению частиц при деформации.

Силы упругости имеют электромагнитную природу.

2. Эксперимент по установлению связи между абсолютной деформацией тела и силой упругости, возникающей в деформированном теле.

2 группа.

Экспериментальное задание: установить характер зависимости удлинения пружины от приложенной силы.

Оборудование: штатив с крепежом, пружина,  набор грузов, линейка с закрытой шкалой, маркер.

Выполнение задания.

1. Отметьте на ленте положение крайней точки пружины в недеформированном состоянии;
2. Подвесьте 1груз к пружине и отметьте на ленте положение крайней точки пружины;
3. Повторите измерения для 3-4 грузов;
4. Сделайте вывод о характере зависимости удлинения пружины от приложенной силы.

Вывод: линейная, прямо пропорциональная. Слайд 16.

3 группа. Работа с учебником. Слайды 17 – 23.

Ответить на вопросы:

1. Сформулировать закон Гука.
2. Коэффициент пропорциональности в законе: название, буквенное обозначение, единица измерения, физический смысл.
3. Запись закона Гука с учётом направления силы и направлением смещения частиц при деформации.
4. Границы применимости закона.

V. Обсуждение результатов результата работы групп. При обсуждении результатов работы групп 1 и 2 заполняется логическая цепочка. По окончанию заполнения логической цепочки делается вывод.

Вывод. Удлинение тела и сила упругости связаны линейно, прямо пропорционально.

Учитель. Сравните формулировку закона со своим выводом.

Ответ: суть формулировок совпадает.

Учитель. Цель урока достигнута. И теперь мы можем расшифровать анаграмму Гука.  ut tеnsio, sic vis (Каково удлинение, такова и сила). Слайд 24.

VI.        Закрепление изученного учебного материала. Слайд 25.

Работа с интерактивным тренажёром (ЦОР 49503).

VII.        Итог урока.

Учитель. Отложите свои конспекты, закройте учебники и давайте проверим, насколько хорошо вы усвоили материал новой темы.

Физический диктант:

1. Любое изменение размера  или объема тела называют …………………………………………………………………………..
2. Возникновение сил упругости в теле  происходит из-за  …………………………………………………………………………..
3. Способность тела сопротивляться изменениям называется  …………………………………………………………………………..
4. Закон, описывающий  зависимость между силой упругости и приложенной изменяющей силой, вывел   ……………………..
5. Изменение длины тела прямо пропорционально  …………………………………………………………………………..
6. При деформации во внутреннем строении тела меняется …………………………………………………………………………..
7. Различают пять видов деформации …………………………..… …………………………………………..........................................…
8. Если сила деформации  больше силы упругости, то …………………………………………………………………………..

8. Домашнее задание: п. п. 36,37    Слайд 26.