Тема урока: «Сила трения.Вред и польза силы трения.Способы увеличения    и уменьшения силы трения»

 

Цели урока:

Обучающая:

1.ввести понятие силы трения и познакомить учащихся с её особенностями;

2.изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения;

3.дать качественную формулировку этого понятия.

Развивающая:

1.создать условия для развития мыслительных и коммуникативных качеств учащихся;

2.развивать у учащихся творческие способности (написание докладов и сказок).

Воспитательная:

1.воспитывать наблюдательность, культуру речи, умение четко выражать свою мысль;

2.воспитывать умение видеть физику вокруг себя.

 

Тип урока: урок изучения нового материала, проблемно-поисковый.

 

Приборы и материалы: учебник «Физика и астрономия 7»; дидактические пособия (карточки-задания); наклонная плоскость; легкоподвижная тележка; демонстрационный динамометр; набор грузов.

План урока (45 минут):

1.     Орг. момент (3 минуты)

2.     Актуализация знаний(7 минут).

3.     Объяснение нового материала(20 минут)

4.     Рефлексия(10 минут)

5.     Домашнее задание, подведение итогов(5 минут).

 

Ход урока:

1. Орг. момент(3минуты).

- Здравствуйте. Садитесь.

- Сегодня мы с вами приступаем к изучению новой темы «Сила трения». На уроке мы введем понятие силы трения и познакомимся с её особенностями, изучить причины и виды трения, выяснить природу силы трения, ее направление, способы увеличения и уменьшения.

Для этого повторим те силы, которые мы уже с вами прошли.

(опорный конспект №1 «Сила»)

СИЛА,F

 

Сила тяжести, Fтяж                      Сила упругости,Fупр

2. Актуализация знаний(7минут).

- Мы уже изучили силу тяжести и силу упругости. Теперь для того, чтоб еще раз закрепить изученные силы вы напишите тест.

(Тест 3 варианта, раздать)

 

Вариант I

1. Выберите верное высказывание

I. Весом тела называют силу, с которой…

II. Силой тяжести называют силу, с которой…

III. Силой упругости называют силу, с которой…

1. тело притягивается к Земле.

2. тело действует на другое тело, вызывающее деформацию.

3.тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.

2. Какая сила удерживает спутник на орбите?

1. Сила тяжести.
2. Вес тела.
3. Сила упругости.

3. По международному соглашению за единицу силы принят..

1. ньютон. Сокращенное обозначение – Н.
2. килограмм. Сокращенное обозначение – кг.
3. метр в секунду. Сокращенное обозначение – м/с.

4. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 50 кг?

1. 490 Н
2. 4,9 Н
3. 0,49 Н
4. 49 Н
5. 4900 Н

Вариант II

1. Выберите верное высказывание

I. Камень падает на землю вследствие того, что на него действует…

II. На книгу, лежащую на столе, со стороны стола действует…

III. На стол, со стороны лежащей на нем книги, действует…

1.вес тела.

2. сила упругости.

3. сила тяжести.

2. Пружина под действием подвешенной к ней  гири растянулась. Какая сила вызвала растяжение пружины?

1. Сила тяжести.
2. Вес тела.
3. Сила упругости.

3. 1 Ньютон – это сила, которая…

1. за 1 с сообщает телу массой 1 кг скорость 1 м/с.
2. за 1 с изменяет скорость тела на 1 м/с.
3. за 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.

4. Чему равна  сила тяжести, действующая на тело массой 5 кг?

1. 490 Н
2. 4,9 Н
3. 0,49 Н
4. 49 Н
5. 4900 Н

Вариант III

1. Выберите верное высказывание

I. Тело, выпущенное из рук, падает на землю. Какая сила вызывает падение тел?

II. На книгу, лежащую на столе, со стороны стола действует…

III. На стол, со стороны лежащей на нем книги, действует…

1. сила тяжести.

2. сила упругости.

3. вес тела.

2. Зависит ли сила тяжести от массы тела?

1. Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.
2. Не зависит.
3. Чем больше масса тела, тем меньше сила, с которой оно притягивается к Земле.

3. 1 Ньютон приблизительно равен силе тяжести, действующей на тело массой…

1. 9,8 кг
2. 0,1 кг
3. 1/9,8 кг

4. Тело имеет массу 0,5 кг. Каков вес этого тела, если оно неподвижно и находится на горизонтальной опоре?

1. 490 Н
2. 4,9 Н
3. 0,49 Н
4. 49 Н
5. 4900 Н

 

3. Объяснение нового материала(25минут).

Эпиграф (на доске):

«Вездесущее, необходимое, мешающее –

- вот оно какое – трение!»

Изучение темы начинаю с выдвижения проблемы, демонстрирую опыт.

Опыт: Привожу в движение игрушечный автомобиль. С течением времени его движение прекращается.

- Почему же останавливается автомобиль? (Слушаю ответы учащихся)

После этого опыта учащиеся предполагают, что существует какая-то сила.

 

После этого объявляю тему урока и ставлю следующую проблему

-В чем причина существования сил трения?

(опорный конспект №2 «Характеристика силы трения»)

Опыт: сооружаю наклонную плоскость из фанерной доски и бруска. Кладу на наклонную плоскость цилиндр боковой поверхностью и отпустите. На ту же наклонную плоскость положите цилиндр торцом и отпустите.

Дети отвечают на вопросы:

- Что явилось причиной движения цилиндра в первом опыте?

(Ответ: сила тяжести)

- Что явилось причиной покоя цилиндра во втором опыте?

(Ответ: возникновение силы, компенсирующей силу тяжести)

 

Определение

Даю определение новой силы:

сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в строну, противоположную движению называется силой трения.

Обозначение и единица измерения

Показываю как обозначается сила трения.

Fтр

[F]=1Н(Ньютон)

 

 

Прибор для измерения силы трения

динамометр

- Как же можно измерить силу трения?

Опыт: На фанерную плоскость кладем деревянный брусок с грузами, цепляем динамометром и равномерно перемещаем по плоскости. Динамометр показывает некоторую силу.

Дети отвечают на вопросы:

- Какую силу показывает динамометр?

(Ответ: динамометр показывает силу 1,5 Н)

- На тело действует сила, но скорость движения не изменяется. Значит, существует компенсирующая сила, равная силе динамометра.

-Куда направлена сила, равная движущей силе?

(Ответ: сила направлена против движения бруска);

- Где находится точка приложения этой силы?

(Ответ: точка приложения находится в месте контакта двух поверхностей).

- Сделайте вывод.

измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы находим силу трения.

 

Величина и направление

- Мы уже выяснили из опыта, что сила трения имеет направление, а сила имеет направление, то эта величина векторная.

Сила трения

F- это величина векторная.

Сила направлена против движения тела.

Формула                   F=µN

 

,

где - µкоэффициент трения, N- сила нормального давления.

Коэффициент трения µ- это уже рассчитанная величина, приведенная таблице №4 на странице 216.

Силой нормального давления, называется сила, с которой тело действует на опору, направленной перпендикулярно к опоре.

N=Fтяж => N=mg

Причины

Опыт: Для этого сравниваем движение металлического шарика по линолеуму, столу, наждачной бумаге и ковру. На подобных примерах устанавливаем, что причиной трения является шероховатость поверхности соприкасающихся тел.

- Даже самые гладкие на вид поверхности имеют неровности, которые препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Но оказывается уменьшение неровностей уменьшает силу трения только вначале. Дальнейшее уменьшение шероховатости приводит к увеличению силы трения (называю и вторую причину возникновения силы трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит как бы к прилипанию соприкасающихся поверхностей).

- И так, причины возникновения силы трения две — неровности поверхности и  силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей.

           Причины:

1.Неровности поверхности

2.Силы притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей

 При     шероховатых поверхностях трение обусловлено главным образом первой причиной, а при очень гладких поверхностях сказывается молекулярная природа трения.

 

 

   

 

                           

Виды:

Сила трения

 

              трение скольжения                         трение качения 
 

                     трение  покоя

 

 

- Если тело скользит по поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения. Например, когда мы скатываемся на санках, нас тормозит сила трения скольжения

- Телу катящемуся по поверхности препятствует сила трения качения. Например, когда вы едите на велосипеде, вас тормозит сила трения качения.

- Когда мы пытаемся сдвинуть шкаф с места, действуя на него с какой-либо силой, то в случае, если шкаф останется в покое, можно сделать вывод – тело не изменило своей скорости. Это говорит о том, что есть еще сила, направленная противоположно этому действию и равная ему по величине. Эта сила называется силой трения покоя. Именно сила трения покоя мешает сдвигать с места тяжелые предметы.

 

- От чего же зависит сила трения?

- Как вы думаете сила трения будет зависеть от материала трущихся поверхностей?

- От нагрузки?

-  От обработки трущихся поверхностей?

- А от площади контактных тел?

Итак, делаем выводы:

Сила трения зависит от материала соприкасающихся тел, от нагрузки, от шероховатости и не зависит от площади контакта тел.

 

 

- Трение, как и любое физическое явление, может быть и вредным, и полезным.

- Когда оно полезно, его стараются увеличить. Например, в гололед перед школой дорогу посыпают песком.

- Но когда сила трения мешает ее уменьшают. Как же можно уменьшить силу трения?

(Даю учащимся высказать свои предположения. Обращаю внимание на то, что уменьшить силу трения можно изменив причины, от которых зависит сила трения (шероховатость, материал, нагрузка))

 - Но в жизни часто бывает так, что эти причины не устранимы. Единственный способ — изменить один вид трения на другой.

Опыт: На перевёрнутую вверх колёсами машинку помещаю груз. Тележку равномерно перемещаю по поверхности. Отмечаю силу динамометра. Затем тележку ставлю на колёса и помещаю тот же груз. При равномерном перемещении динамометр отмечает меньшую силу.

При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.

- Еще для уменьшения силы трения некоторые тела тщательно шлифуют и применяют смазку. Например, все детали механизмов в автомобилях тщательно шлифуют и покрывают тонким слоем смазки.

 

4. Рефлексия(10минут).

Подвожу итог урока совместно с учениками: достигли ли целей, поставленных вначале свой работы; понравилась ли нам работа. Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся

1) А теперь, я предлагаю вам найти ответы на народные приметы и пословицы (дидактические пособия – карточки с пословицами). Определите, значение силы трения для каждой пословицы, и какую роль эта сила играет положительную или отрицательную (3минуты).

 

Коси, коса, пока роса,

Роса долой – и ты домой.

(русская)

Пошло дело, как по маслу.

(русская)

От безделья и лопата ржавеет.

(русская)

Без мыла в душу влезет.  

(русская)

От того телега запела,

Что давно дегтя не ела.

(русская)

Не, такого человека, который хоть раз не поскользнулся по льду.

(осетинская)

Каков но, так и режет.

(русская)

Не смазанное колесо ось перетрет.

(узбекская)

Три, три, три – дырка будет.

(русская)

Задумал муравей

Фудзияму-гору сдвинуть.

(японская)

На льду не строятся.

(русская)

Лопату не покрывают позолотой.

(корейская)

Не подмазанная арба не поедет.

(таджикская)

Сухая ложка рот дерет.

(русская)

Из навощенной нити

трудно плести сети.

(корейская)

Баба с возу – кобыле легче.

(русская)

Часы могут остановиться,

Время – никогда.

(сербская)

Плуг от работы блестит.

(русская)

Ключ, который часто в работе, блестит.

(турецкая)

От работы пила,

раскалилась до бела.

(русская)

Ржавый плуг только на пахоте очищается.

(марийская)

Что кругло – легко катится.

(японская)

Жнущий серп всегда блестит.

(мокша)

Кататься, как сыр в масле.

(русская)

Мел оставляет белый след,

а уголь – черный.

(индонезийская)

Против шерсти не гладят.

(русская)

Остер шип на подкове,

Да скоро сбивается.

(русская)

Угря в руках не удержишь.

(французская)

Не подмажешь, не поедешь.

(французская)

Колодезная веревка,

сруб перетирает.(японская)

 

2) провожу тест(7 минут):

Тестовое задание

1.     Сила — причина …

А. … только изменения скорости тела.

Б. … только деформации тела.

В. … изменения скорости и деформации тела.

Г. … движения тела.

2.     Если тело покоится или движется равномерно, значит …

А. … все силы направлены в одну сторону.

Б. … на него не действуют силы .

В. … силы, действующие на тело, скомпенсированы.

Г. … на него не действуют силы или их равнодействующая равна нулю.

3.     Силой трения называют силу …

А. … с которой Земля притягивает к себе тела.

Б. … действующую на тело со стороны деформированной опоры и направленную против деформирующей силы.

В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.

Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.

4.     Точка приложения силы трения расположена …

А. … в центре тела.

Б. … в точке контакта двух тел.

В. … в точке действия внешней силы.

Г. … в любом месте тела.

5.     Сила трения всегда направлена …

А. … противоположно движению тела.

Б. … противоположно деформирующей силы.

В. … вертикально вниз.

Г. … влево или вправо.

6.     Сила трения зависит от …

А. … нагрузки.

Б. … шероховатости поверхностей.

В. … вида материала контактирующих поверхностей.

Г. … всех вышеперечисленных фактов.

7.     Силу трения можно  уменьшить …

А. … заменяя один вид трения другим.

Б. … заменяя скольжение качением.

В. … смазывая трущиеся поверхности.

Г. … увеличивая скорость тела.

8.     Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?

А.   350 Н.

Б.   700 Н.

В.   70   Н.

Г.    Среди ответов А — В нет правильного.

 

Ответы к тесту:

 

1