Мета: сформувати знання про явище деформації,  її види;

           ознайомити з характеристикою сили пружності, законом Гука,      

           з’ясувати причини виникнення сили пружності; дати початкові   

           уявлення учнів про вагу тіла, невагомість; показати різницю між вагою  

           та силою тяжіння;

           розвивати  науковий світогляд, логічне мислення, навики роботи з ІКТ;

          формувати науковий світогляд, збуджувати інтерес до вивчення    

          фізики;

          виховувати  колективізм, старанність, уважність

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: лінійка, брусок, штатив, пружина, джгут, підручник, зошит.

                                                 Хід уроку

І.  Етап орієнтації.

ІІ.  Покладання мети

1. Мозковий штурм

1.  Що є наслідком взаємодії тіл?
2. Що називається силою?
3. Позначення, одиниці вимірювання сили…
4. Які вам відомі сили?
5. Що називається силою тяжіння?
6. Який напрям сили тяжіння?
7. Формула сили тяжіння.

2. Усна відповідь учня. Від чого залежить результат дії одного тіла на інше?

Відповідь довести на досліді.

3. Самостійна робота  ( працюють 4 учня паралельно з усною відповіддю учня)

Початковий рівень

1. Виберіть правильне твердження. У результаті дії сили тіло може...

А) збільшити свою масу;

Б ) збільшити свою швидкість;

В)  змінити свій об’єм.

2. Виберіть правильну відповідь. На тіло в горизонтальному напрямку діють дві сили — 5 Н і 7 Н. Чому може дорівнювати рівнодійна цих сил?

А) 1 Н;

Б) 10 Н;

В) 12 Н.

Середній рівень

1.   На тіло  в  горизонтальному  напрямку  діють  дві  сили   - 10 Н і 20 Н. Зобразіть ці сили. Скільки варіантів рисунка ви можете зробити? Чому дорівнює рівнодійна цих сил?

  Достатній рівень

1.   Одна із двох сил, що діють на тіло уздовж однієї прямої, дорівнює 5 Н. Рівнодійна цих сил дорівнює 8 Н. Якою може бути за величиною інша сила? Як вона має бути спрямована? Виконайте креслення.

 Високий рівень

1.   На тіло діють три сили F₁, F₂, F₃  спрямовані уздовж однії прямої, причому F₁ = 4 Н, F₂ = 7 Н. Чому дорівнює F₃, якщо рівнодійна всіх трьох сил дорівнює 12 Н? Скільки розв'язків має ця задача? Зробіть у зошиті схематичні рисунки, що відповідають кожному з розв'язків.

ІІІ. Організація виконання плану

Записуємо тему уроку

«Деформація. Сила пружності. Закон Гука. Вага тіла. 

              Невагомість».

       Сьогодні на уроці ми повторимо характеристики сили пружності, познайомимося із фізичною величиною – вагою, законом англійського вченого Роберта Гука, та навчимося обчислювати вагу та силу пружності. З’ясуємо  особливості стану невагомості.

1)       Дослід. Покладемо на лінійку, що лежить на двох брусках, гирю. Лінійка спочатку вгинається, але згин припиняється. Чому? Які відомі вам сили діють на дану установку? В якому напрямку діють сили?

Отже виникає сила, назву якої ви знаєте з природознавства – сила пружності.

       Під дією сили змінюється швидкість руху тіла. При контакті взаємодіючих тіл починають рухатися окремі частини тіла, внаслідок чого обидва тіла деформуються.

Деформація — це зміна форми або розмірів тіла.

                                            Деформація

                                пластична              пружна

Дослід  на перевірку пластичної та пружної деформації

Пружна деформація – деформація, яка повністю зникає після припинення дії зовнішньої сили.

Пластична деформація – деформація, яка не зникає після припинення дії зовнішньої сили, тобто тіло не відновлює своєї попередньої форми.

При пружній деформації виникає сила пружності.

Сила пружності – сила, яка виникає в результаті пружної деформації тіла і напрямлена в бік, протилежний зміщенню частинок тіла під час деформації.

Коментатор (виступ учнів з випереджаючим завданням)

     І.  Пружні сили виникають завжди під час спроби змінити об’єму чи форми твердого тіла, під час зміни об’єму рідини, а також під час стискання газу.

       Існує багато різних видів пружних деформацій: розтяг (стиск), зсув, згин, кручення. Демонстрація дослідів.

      ІІ. Деформація тіла називається пружною, якщо після зняття навантаження повністю відновлюються розміри й форма тіла.

      ІІІ. Деформація тіла називається пластичною, якщо після зняття навантаження розміри й форма тіла не відновлюються.

      Іноді деформацію тіла легко помітити, наприклад, при розтяганні або стиску пружини. Але часто деформація не помітна для наших очей, наприклад, ми не помічаємо, як прогинається стіл під книгою.

     Учитель.  Сили пружності виникають при деформації тіла, тобто при зміні його форми.

       Причиною виникнення сил пружності у тілі є взаємодія його молекул, які розташовані на певній відстані одна від одної.  

Закон Гука

      Із практики відомо, що чим більшу деформацію ми бажаємо створити, тим більше навантаження потрібно прикласти до тіла, що деформується. Отже, за величиною деформації можна судити про величину прикладеної сили.

     Знайдемо на досліді співвідношення між деформацією тіла й силою пружності.

Виконання досліду учнями за партами. Робота в парі.

1. Підвісимо до пружини спочатку один важок й виміряємо видовження пружини.
2. Додамо ще один важок — тоді сила пружності збільшиться вдвічі: адже тепер вона врівноважує силу ваги, що діє на два важки. Ми побачимо, що видовження пружини теж стало вдвічі більшим.

        Співвідношення між силою пружності й видовженням пружини вперше було встановлено дослідним шляхом англійським фізиком Робертом Гуком. Тому його називають законом Гука: модуль сили пружності Fпр прямо пропорційний видовженню тіла x.

                                                                 Fпр = –kx.

         Коефіцієнт пропорційності k називають жорсткістю тіла.  Він чисельно дорівнює силі, яку необхідно прикласти для того, щоб розтягти тіло на одиницю довжини. Одиниця вимірювання жорсткості в СІ є Н/м.

Закон Гука: Сила пружності прямо пропорційна до зміни видовження шнура .

   Розв’яжи задачу. Робота з підручником.

№114 – усно,

 №117

2)    Невагомість — це втрата ваги. Що ж таке вага тіла?

Дослід . Підвісимо тягарець на нитці. Нитка розтягнута. Сила, з якою тягарець розтягує нитку, – його вага. Вага тіла прикладена до нитки. Обріжемо нитку. Під час падіння тіло не розтягує нитки, вага тіла дорівнює нулю.

Дослід. Тіло лежить на опорі. Опора прогнулася. Вага тіла прикладена до опори. Змусимо тіло падати разом з опорою. Тіло не тисне на опору, опора випрямилась, його вага дорівнює нулю.

Вага  – це сила, з якою тіло діє на опору або вертикальний підвіс.

Вага позначається літерою Р і, як будь-яка сила, вимірюється в ньютонах (Н).

       Якщо тіло нерухоме відносно опори (чи підвісу) і Землі або рухається рівномірно і прямолінійно, то вага чисельно дорівнює силі тяжіння і збігається з нею за напрямом.

Для цього випадку можна записати:           Р = mg

       Проте точки прикладання ваги та сили тяжіння різні. Сила тяжіння діє на тіло, вага – на опору чи підвіс. Малюнок.

        Що ж таке невагомість?

        Сила тяжіння діє на тіло і саме вона є причиною вільного падіння.

Невагомість — це стан, при якому тіло рухається тільки під дією сили тяжіння.

      Повідомлення учня «Цікаво знати»

        Переваги у стані невагомості для людини дуже яскраво описані К. Е. Ціолковським у фантастичному оповіданні «Поза Землею».

• Легко і зручно проводити найрізноманітніші роботи. Всі частини споруди однаково доступні. Непотрібно ніяких драбин, кранів, блоків, домкратів.
• Сила потрібна, але вона може бути дуже мала; необхідно лише більше часу.
• Нема обвалів, падінь, руйнування. Де б ви не були, ви нікуди не можете впасти і розбитись.
• Жодний предмет також не може відірватись і впасти на вас.
• Не може рухатися лавина, не обвалюються гори, люди не падають у провалля, не тонуть у колодязях, не занурюються на дно морські кораблі, не падають із вершини башти, не обвалюються ніякі споруди, якими б старими і нестійкими вони не були.

     Учитель.  Стан невагомості є зовсім не рідкісним для людини. У такому стані знаходиться стрибун із моменту відриву від землі і до моменту приземлення; плавець, який стрибає з вишки, тощо.

Рольова гра.

Лікар Ірина. Людина дуже добре адаптується до різних фізичних умов на Землі, але після тривалого часу перебування у стані невагомості  фізіологічні системи людини починаються змінюватись. У стані невагомості людина зазнає симптомів  синдрому космічної адаптації (космічна хвороба), що проявляється нудотою, запамороченням, млявістю, сильним головним болем. Сильні головні болі в стані невагомості викликає явище мікроскопічної гравітації, оскільки порушується  протікання крові в судинах мозку голови та зменшується доступ кисню. Кров під надмірним тиском надходить у  голову і тим самим викликає приступи  головного болю.

Лікар Вікторія. Невагомість – пригнічує імунну систему. Зазвичай організм людини при появі певного типу вірусу, активує 99 генів, які в свою чергу, активують захисні Т-клітини - білі клітини крові, щоб знищити вірус. Однак в умовах невагомості активується тільки 8 генів з 99 і захисні функції  організму ослаблюються.

Лікар Іван. Найзначніші негативні впливи невагомості:

-  атрофія  м’ язів, зниження м’язової та кісткової маси;

-  перерозподіл  рідини в тілі ;

-  уповільнення серцево-судинної системи;

-  зменшення  виробництва еритроцитів;

-  порушення рівноваги  та ослаблення імунної системи;

- виявлені  деформації очного яблука, зорового нерва і  гіпофіза.

Біолог Тетяна. Тривале перебування в  стані невагомості за твердженням європейських біологів  має серйозні наслідки також для живих істот. Найбільше   відмічено  порушення роботи генів, які відповідають за клітинні процеси – метаболізм, імунну реакцію, захист від грибків, реакцію на тепло.

ІV. Усвідомлення досягнення мети

1. Що нового ви дізналися на уроці?
2. Що сподобалося на уроці?
3. Що називається деформацією?
4. Які види деформації ви знаєте?

Звернемося до підручника.

Переглянемо головні моменти параграфа, що виділені шрифтом. Повторимо формули на обчислення ваги, сили пружності.

V. Домашнє завдання.  Вивчити параграф 19,  розв’язати задачу №116

V.І. Оцінювання.