ДИНАМИКА

Урок № 3

Тема. Лабораторная работа «Исследование зависимости удлинения пружины от приложенной к ней силы»

Цель: по данным опытов найти отношение приложенной к пружине силы к ее удлинения; построить график зависимости удлинения пружины от приложенной к ней силы; развивать логическое мышление, умение проводить эксперимент; воспитывать дисциплинированность и трудолюбие, желание углублять практические умения и навыки.

Оборудование: пружина (например, динамометр); штатив; набор грузиков известной массы; линейка с миллиметровыми делениями или миллиметровую бумагу.

ХОД УРОКА

I. Актуализация опорных знаний учащихся

Закончить предложение:

- Прибор для измерения силы называется...

- Растяжение, сжатие, изгиб, кручение называют...

- Сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна... и направлена...

- Сила тяжести - это сила...

- Единица измерения силы - ...

- Жесткость пружины измеряют в...

- Силы взаимодействия между молекулами и атомами имеют такую особенность: с увеличением расстояния между ними они есть..., а с уменьшением - силами...

II. Сообщение темы, цели и задач урока

Учитель сообщает тему и задачи урока.

III. Инструктаж по техники безопасности

Правила по технике безопасности для учащихся в кабинете физики

• Лабораторное оборудование размещайте на своем рабочем месте аккуратно, чтобы предотвратить падение приборов или их опрокидывание.

• Четко соблюдайте порядок выполнения лабораторной работы и правил техники безопасности.

• Будьте внимательны и дисциплинированы, точно выполняйте указания учителя.

• Не оставляйте рабочее место без разрешения учителя.

• Не начинайте работу без разрешения учителя.

• Во время проведения опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

• Следите за исправностью креплений используемого оборудования, пользуйтесь только исправными приборами и оборудованием.

• После завершения лабораторной работы тщательно уберите свое рабочее место.

• Выходить из класса только с разрешения учителя.

• В случае травмы или плохого самочувствия сообщите об этом учителю.

Теоретические сведения

Пружина особенно удобна для измерения сил, поскольку растянутая (или сжатая) на определенную длину, она действует на любое тело с одинаковой силой. Растягивая одну пружину на разную длину, можно получить различные значения силы упругости.

Когда известно значение силы тяжести, действующей на тело, можно установить нужную нам зависимость силы упругости от удлинения пружины. Мы знаем, что на тело массой m действует сила тяжести, которая по модулю равна mg. Когда тело подвешено к пружине и находится в состоянии покоя, эта сила притяжения зрівноважена силой упругости пружины. Следовательно, и сила упругости пружины по модулю равен mg.

Подвешивая к пружине различные грузы известной массы, можно установить, как зависит сила упругости пружины от ее удлинения.

Выполнение работы

1. Закрепите на штативе конец спиральной пружины, имеющей стрелку-указатель и крючок для подвешивания грузиков.

2. Рядом с пружиной установите линейку или миллиметровую бумагу.

3. Отметьте положение стрелки-показчика.

4. Подвесьте к пружине тягарець и измерьте вызванное им удлинение пружины х. Результат измерения запишите в таблицу:

5. До первого тягарця добавьте второй, третий и т.д. Запишите данные в таблицу и выполните необходимые вычисления.

6. Постройте график зависимости удлинения пружины x от приложенной к ней силы F.

7. Сделайте вывод относительно значения отношения k = F/x для пружины.

IV. Итоги урока

Интерактивное упражнение «Похвали себя сам». Учащиеся рассказывают о результатах работы и хвалят себя за то, чему научились на уроке.

V. Домашнее задание

• Повторить формулы, описывающие рівноприскорений движение; силы в природе, сложение сил.

• Решить задачи.

1. На проволоке подвешен груз массой 10 кг. Длина дротини увеличилась на 0,5 мм. Какова ее жесткость? Ускорение силы тяжести 10 м/с2.

2. С удлинением пружины на 0,12 м возникла сила упругости 0,004 кН. На сколько надо удлинить пружину, чтобы сила упругости равна 10 Н?

3. Во время длительной работы мальчик развивает силу 200 Н. Какой максимальный груз он может везти на санках, масса которых 30 кг, по горизонтальной дороге, если коэффициент трения полозків санок о снег равен 0,05? Считать, что сила прикладывается к санок параллельно дороги.