Закон Гука

Литература

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика 10. Учебник М.: Просвещение 2001.

Цели урока

Вывести закон Гука, отработать его применение.

 

№ п/п Этапы урока Время, мин Приемы и методы
1 Организационный момент 2
2 Проверка домашнего задания по теме «Деформация и силы упругости». 10 Тест
3 Объяснение нового материала по теме «Закон Гука» 30 Работа с рабочим листом и моделью
4 Объяснение домашнего задания 3

 

Домашнее задание: § 37, № 160, 164 (Рымкевич А. П. М.: Дрофа 2001)

 

Модель 1. Закон Гука

Рабочий лист к уроку

Примерные ответы
Модель «Закон Гука»

ФИО, класс ___________________________________________.

1.

Тело подвешено на пружине так, как показано на рисунке в левой части экрана модели. Сравните силу тяжести и силу упругости, действующую на тело.

Ответ: сила тяжести и сила упругости равны по модулю и противоположны по направлению.

2.

Выставьте k = 100 Н/м. Заполните таблицу, используя результаты компьютерного эксперимента:

Масса тела, кг 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Сила тяжести, Н 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Удлинение, см 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Сила упругости, Н 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3.

Как зависит сила упругости от удлинения пружины?

Ответ: сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины.

4.

Запишите закон Гука из учебника.

Ответ: при упругой деформации растяжения (или сжатия) модуль силы упругости прямо пропорционален абсолютному значению изменения длины тела.

5.

Сравните формулировку закона со своим выводом.

Ответ: суть формулировок совпадает.

6.

Коэффициент пропорциональности k называют коэффициентом упругости или жесткостью пружины. Изменяя коэффициент жесткости пружины, сделайте вывод, какой должен быть коэффициент упругости, чтобы пружину было легко растянуть до максимального значения.

Ответ: чем меньше коэффициент жесткости пружины, тем легче ее растянуть до максимального значения. В случае компьютерной модели kmin = 100 Н/м.

7.

Выберите k = 300 Н/м. Определите по графику, чему будет равна сила упругости при удлинении 2 см.

Ответ: Fупр = 6 Н.

8.

При каком удлинении сила упругости, возникающая в пружине жесткостью 300 Н/м, будет равна 8,5 Н?

Ответ: 3 см.

9.

Постройте график зависимости силы упругости от удлинения для пружины, жесткость которой равна:

а) 600 Н/м;
б) 300 Н/м.

Ответ:

10.

На шнур, жесткость которого равна 200 Н/м, подвесили лампу, масса которой равна 500 г. Определите на сколько удлинился шнур?

Дано:

k = 200 H/м

m = 500 г = 0,5 кг

_______________

x – ?

Решение:

Fупр = mg;

kx = mg;

x = mg / k = 2,5∙10–2 м = 2,5 см.

Ответ: шнур удлинится на 2,5 см.

11. Проверьте свой ответ на компьютерной модели.
12.

Определите максимальную силу упругости, возникающую при деформации рессоры жесткостью 150 кН/м на 10 см.

Дано:

k = 150 H/м = 15∙104 Н/м

x = 10 см = 0,1 м

___________________

Fупр max – ?

Решение:

Fупр = kx;

Fупр = 15∙104 Н/м ∙ 0,1 м =

= 15∙103 Н = 15 кН.

Ответ: максимальная сила упругости равна 15 кН.