Урок физики по теме "Сила трения". 7-й класс

Разделы: Физика

Класс: 7


Цели урока:

Образовательная – изучить причины трения, силы трения, выяснить природу силы трения, ее направление, отчего она зависит, способы увеличения и уменьшения силы трения.

Развивающая – развитие речевых навыков учащихся, умений анализировать, умений делать выводы по изученному материалу.

Воспитательная – способствовать развитию умения работать в группе, создать условия повышения интереса к изучаемому предмету.

Оборудование: микролаборатория (желоб, штатив, цилиндр, шарик, динамометр, набор грузов, стеклышки, полоски линолеума, бумага, карандаш). Картина В.Перова “Тройка”.

Ход урока

1. Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

Ребята, мы сегодня не просто ученики, а естествоиспытатели. Мы с вами – ученый Совет, и на нашем Совете присутствуют УЧЕНЫЕ.

Но прежде чем перейти к испытаниям, нам нужно разгадать кроссворд, который поможет нам узнать, над какой темой мы сегодня будем работать.

2. Повторение пройденного материала.

(Проводится актуализация знаний через решение кроссворда) Приложение 1.

Вопросы кроссворда:

  1. Длина траектории, по которой движется тело в течение некоторого промежутка времени.
  2. Основная единица длины.
  3. Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой …
  4. Физическая величина равная отношению массы тела к его объему.
  5. Прибор для измерения силы.
  6. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

Итак, мы сегодня будем изучать силу трения.

С явлением трения мы знакомы с детства. В походе мы говорим: “Не натрите ноги”, в школе “Сотрите с доски” и т.д.

Первые исследования трения были проведены итальянским ученым Леонардо да Винчи более 400 лет назад, но его работы не были опубликованы. Законы трения открыли французские ученые Гильом Амонтон и Шарль Кулон.

3. Изучение новой темы.

(Объяснение нового материала проводится в виде ролевой игры – заседания Ученого совета. Председателем Ученого совета является учитель, ему помогают трое заранее подготовленных учащихся, играющих роли Галилео Галилея, Исаака Ньютона, и перипатетика. Остальные учащиеся – естествоиспытатели, никаких текстов им не давалось, все выводы они должны сделать сами).

П р е д с е д а т е л ь: Господа естествоиспытатели, коллеги! В Ученый совет поступило заявление некоего Галилео Галилея из Флоренции. А посему я предоставляю ему слово.

Г. Г а л и л ей: Я, Галилео Галилей, сын Винченцо Галилея из Флоренции, утверждаю. Что тело, свободное от воздействия, не меняет свою скорость! Оно будет двигаться по инерции, если на него не действуют другие тела.

П е р и п а т е т и к: Несчастный! Как смеешь ты опровергать учение великого Аристотеля?! Каждому здравомыслящему человеку ясно: чтобы тело двигалось его надо все время толкать! Это очевидно, и не смей тревожить больше великую тень нашего учителя!

И. Н ь ю т о н: Я, сэр Исаак Ньютон, свидетельствую, что закон инерции существует. Великий Галилей совершенно прав.

П е р и п а т е т и к: Еретики! На костер их!

Г. Г а л и л ей: Да, Леонардо Бруно сожгли за идею, “но смерть в одном столетии дарует жизнь в веках грядущих”!

И. Н ь ю т о н: Нас гоните, но мысли наши уже посеяны, ибо ни что не сможет истребить мысль.

П р е д с е д а т е л ь: Господа! Прошу соблюдать порядок и уважать мнение аппонентов. Лучше иметь много идей – с тем, чтобы часть из них смогла оказаться ошибочными, - чем быть правыми всегда. Я думаю, с этим был бы согласен и великий Аристотель.

П е р и п а т е т и к: Но опыт показывает…

Г. Г а л и л ей: Вот именно, опыт Чем проверяется любая гипотеза? Опытом, экспериментом.

И. Н ь ю т о н: полностью с вами согласен, коллега. Надо провести серию опытов. И тогда посмотрим, кто из нас прав.

П е р и п а т е т и к: Ну что ж, посмотрим, хотя я утверждаю…

П р е д с е д а т е л ь: Господа! Довольно дискуссий! Перейдем к опытам.

(Проводит демонстрацию).

Опыт первый: толкнули брусок по столу; он остановился через некоторое время.

П е р и п а т е т и к: Вот видите, я был прав! Тело остановилось, значит, его все время надо толкать.

Г. Г а л и л ей: А я утверждаю, что его не надо тормозить. Значит, его что-то тормозит.

П е р и п а т е т и к: (обращаясь к классу) Что же?

У ч а щ и е с я: Трение. Поверхности трутся друг о друга, и тело тормозится

И. Н ь ю т о н: Я бы выразился точнее: на тело действует сила трения.

П р е д с е д а т е л ь: (обращаясь к классу). И как же она направлена?

У ч а щ и е с я: Против движения.

П р е д с е д а т е л ь: Почему вы так считаете?

У ч а щ и е с я: Если бы она была направлена в сторону движения. То скорость тела возрастала бы. А так как скорость уменьшается, значит, сила направлена против движения.

П р е д с е д а т е л ь: Так и запомним, что сила трения направлена против движения.

П е р и п а т е т и к: Да откуда же она берется эта сила, в чем причина трения?

П р е д с е д а т е л ь: Для этого мы и собрались, чтобы выяснить все вопросы. Прошу, господа, взять листки бумаги и карандаши. Проведите на листке карандашом любую линию. А теперь то же самое попробуйте сделать на стекле. Что вы наблюдаете?

У ч а щ и е с я: На бумаге остался след от карандаша, а на стекле нет.

П р е д с е д а т е л ь: Странно. Надо выяснить, в чем тут дело. Давайте, господа, рассмотрим поверхности грифеля, бумаги, и стекла в лупу.

У ч а щ и е с я: Поверхность бумаги шероховатая, как и у грифеля. А стекло ровное.

П р е д с е д а т е л ь: Правильно. Что же происходит при движении карандаша по бумаге?

У ч а щ и е с я: Происходит скалывание частей карандаша о неровности бумаги, они остаются на бумаге? На стекле же таких неровностей нет.

П р е д с е д а т е л ь: А как вы считаете, господа, неровности поверхностей соприкасающихся тел способствуют движению или тормозят?

У ч а щ и е с я: Тормозят.

П р е д с е д а т е л ь: Значит, в чем же причина?

У ч а щ и е с я: В шероховатости поверхности соприкасающихся тел.

П р е д с е д а т е л ь: Отлично. Следовательно, если сделать поверхности очень- очень гладкими, трения совсем не будет?

У ч а щ и е с я: Не будет… Будет очень малым…

П р е д с е д а т е л ь: Давайте проверим на опыте. (Проводит второй, фронтальный опыт)

Опыт второй: Прижмите друг к другу посильнее два стеклышка и попробуйте перемещать одно относительно другого. Это очень легко сделать? Вам ничего не мешает?

У ч а щ и е с я: Не так уж легко… Достаточно трудно.

П р е д с е д а т е л ь: Так в чем же дело? Ведь шероховатостей нет, а все же что-то мешает. (Если нет ответа, стоит задать наводящий вопрос) Господа, вспомните, из чего состоят вещества?

У ч а щ и е с я: Из молекул.

П р е д с е д а т е л ь: Ну и что, при чем здесь молекулы?

У ч а щ и е с я: Молекулы соприкасающихся тел притягиваются, поэтому трудно перемещать одно стекло относительно другого.

П р е д с е д а т е л ь: Так значит, есть еще одна причина трения? Какая?

У ч а щ и е с я: Притяжение молекул соприкасающихся тел.

П р е д с е д а т е л ь: Вот мы и выяснили причины возникновения трения. Так и запишем! (Работа в тетрадях. Записывают причины трения).

А как вы считаете, тело может только скользить по поверхности другого тела или передвигаться каким-либо образом.

У ч а щ и е с я: Может еще катиться.

П р е д с е д а т е л ь: Докажите это на примерах. (Учащиеся приводят различные примеры: сани скользят, коляска катиться).

Господа, проведем еще один опыт .(Проводится демонстрация с цилиндром, скатывающим по наклонному желобу). Можно ли сделать так, чтобы цилиндр не мог скользить по желобу?

У ч а щ и е с я: Можно. Надо просто уменьшить наклон желоба.

П р е д с е д а т е л ь: Но что же удерживает цилиндр на желобе?

У ч а щ и е с я: Сила трения.

П р е д с е д а т е л ь: Совершенно верно. Ведь трение не только вредит движению, но и способствует устойчивости. С этим видом трения мы более подробно познакомимся на следующем уроке. Мало того, без трения мы бы не могли ходить и ездить. Вспомните, как трудно передвигаться в гололед. (Учащиеся записывают виды трения).

А теперь продолжим эксперимент: снимите с желоба цилиндр и положите вместо него шарик. Что с ним происходит? (Проводится демонстрация с шариком. скатывающим по наклонному желобу).

У ч а щ и е с я: Шарик скатывается

П р е д с е д а т е л ь: Почему же цилиндр держится, а шарик скатывается? На него разве не действует сила трения?

У ч а щ и е с я: Сила трения качения меньше силы трения скольжения?

П р е д с е д а т е л ь: Совершенно верно. Только надо добавить: при прочих равных условиях. (Демонстрируется картина В, Перова “Тройка”). Господа! Посмотрите на эту картину! Кто ее автор, как она называется?

У ч а щ и е с я: В. Перов “Тройка”.

П р е д с е д а т е л ь: Прекрасно, господа! Я вижу, вы сильны не только в науке, но и в искусстве. Давайте рассмотрим картину с точки зрения естествоиспытателя. Какой вид трения имеет здесь место?

У ч а щ и е с я: Трение скольжения.

П р е д с е д а т е л ь: Хорошо. Но почему так тяжело везти детям сани?

У ч а щ и е с я: Очень тяжелый груз.

П р е д с е д а т е л ь: Значит, если бы груз не был таким тяжелым, сила трения была бы меньше?

У ч а щ и е с я: Да.

П р е д с е д а т е л ь: Следовательно, сила трения зависит еще от веса груза. Как?

У ч а щ и е с я: Чем больше вес, тем больше сила трения.

П р е д с е д а т е л ь: Верно. Но это только наше предположение, гипотеза. Нельзя ли как-нибудь это доказать?

У ч а щ и е с я: Надо провести опыт.

П р е д с е д а т е л ь: Хорошо. Но какой опыт, как мы можем это сделать?

У ч а щ и е с я: Надо измерить силу трения.

П р е д с е д а т е л ь: Каким образом?

У ч а щ и е с я: При помощи динамометра.

П р е д с е д а т е л ь: Расскажите подробнее

У ч а щ и е с я: Если равномерно тянуть брусок с грузом при помощи динамометра, то, измеряя силу тяги. Мы узнаем, чему равна сила трения. (Проводим демонстрацию с бруском).

П р е д с е д а т е л ь: Обоснуйте, почему, измеряя силу тяги, мы измеряем и силу трения.

У ч а щ и е с я: Если брусок движется с постоянной скоростью, значит, равнодействующая силы тяги и силы трения равна нулю.

П р е д с е д а т е л ь: Положите на брусок три груза и равномерно тяните его по поверхности стола. Заметьте и запишите показания динамометра. Теперь оставьте на бруске сначала два груза, затем один груз и, наконец, снимите все грузы. Выполните эти действия и запишите результаты измерений. (Учащиеся выполняют задание).

Теперь сравните полученные результаты измерений и сделайте вывод.

У ч а щ и е с я: Чем больше нагрузка, тем больше сила трения.

П р е д с е д а т е л ь: Итак, мы выяснили, что увеличение нагрузки ведет к увеличению силы трения, а уменьшение нагрузки, наоборот к уменьшению силы трения. А можно ли еще каким-либо способом уменьшить трение?

У ч а щ и е с я: Убрать неровности поверхности… Смазать трущиеся поверхности…

П р е д с е д а т е л ь: Проверим. Возьмите полоску линолеума и положите ее шероховатой поверхность вверх. Двигая брусок с грузом, измерьте силу трения. А теперь сделайте то же самое, двигая брусок по поверхности стола. Сделайте вывод.

У ч а щ и е с я: Если поверхности гладкие, то сила трения меньше.

П р е д с е д а т е л ь: Значит, убрав неровности, т.е. отшлифовав поверхности можно уменьшить силу трения.

(Учащиеся записывают в тетрадях как можно уменьшить или увеличить силу трения).

Господа естествоиспытатели, осталось только все обобщить.

4. Закрепление изученного.

  1. Как направлена сила трения?
  2. Причины трения.
  3. Виды трения.
  4. Способы уменьшения трения.
  5. Способы увеличения трения.

П р е д с е д а т е л ь: Заседание ученого совета считаю законченным. Работу продолжим завтра.

5. Подведение итогов урока (выставление оценок).

6. Домашнее задание.§ 30 стр.70-73.