Цель: закрепить полученные знания о силах в природе; познакомить учащихся с силой трения; экспериментально выяснить, от чего зависит сила трения; рассмотреть виды “сухого” трения; сравнить трение качения, скольжения, покоя; научить учащихся определять вид трения; ввести расчетную формулу для нахождения силы трения (слайд 2).
Необходимое техническое оснащение: интерактивная доска, компьютер, проектор.
Программное обеспечение: PowerPoint, видеоплеер, презентация.
Оформление: На доске представлена тема урока и задания для актуализации знаний. На откидных половинках написаны (либо распечатаны) поговорки о силе трения.
Оборудование: деревянный брусок с гранями разной площади, но одинаковой шероховатостью поверхностей; набор грузиков по 100 г; деревянная, плохо отшлифованная доска; динамометр, катки (2 предмета цилиндрической формы, например 2 карандаша).
Пояснительная записка по использованию презентации. (Приложение 1)
Ход урока
1. Организационный момент. Здравствуйте. Сегодня на уроке мы попытаемся выяснить смысл некоторых русских поговорок с точки зрения физики. (Cлайд 3). Для этого мы с помощью экспериментов подтвердим или опровергнем возможность описанных событий. Но сначала вспомним то, что изучили на предыдущих уроках и то, что понадобится нам сегодня.
2. Актуализация знаний.
А) Один учащийся работает у интерактивной доски: Изобразить вес тела, силу упругости и силу тяжести. (Учитель обращает внимание на точку приложения и направление силы). (Слайды 4, 5)
Б) У доски заранее учитель готовит задания. Пока ученик работает у интерактивной доски весь класс работает самостоятельно в тетрадях, ответы будут обсуждаться при проверке с помощью презентации. (Cлайд 6)
1. Где сила тяжести больше? Где больше вес?
2. Где сила упругости больше (k1=k2)? Что можно сказать о силе тяжести, если бруски покоятся? (Слайд 7)
3. Где жесткость больше (m1=m2)? Что можно сказать о силе тяжести, если бруски покоятся? (Слайд 8)
4. Определить и обозначить равнодействующую сил. Куда в этом случае будет двигаться тело? А если избавиться от силы, обозначенной черным цветом, как будет двигаться тело? (Слайд 9)
В) Два ученика (сидящие за одной партой) получают задание и оборудование: “Постройте график зависимости веса тела от массы. Оборудование: динамометр, набор грузиков” Учащиеся представляют результаты работы классу и делают вывод после обсуждения всех вопросов.
Учитель наблюдает за тем, как выполняют работу учащиеся и оказывает необходимую помощь. Спустя 5-7 минут организуется проверка. Делается акцент на ключевые моменты, которые должны были отметить учащиеся при выполнении заданий.
3. Новый материал
На предыдущих уроках мы с вами неоднократно затрагивали вопрос о том, что если на тело не действуют ни какие другие тела или действие этих тел скомпенсировано, тело либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно (слайд 10). Физическая величина, которая характеризует действие тел друг на друга, называется сила. Давайте проведем эксперимент: потянем динамометром брусок с грузиками так, чтобы движение было равномерным. Почему это становится возможным? Правильно, сила тяги в этом случае компенсируется еще какой-то силой, нам пока не известной? (Cлайд 11). Попробуем выяснить, что это за сила, где она возникает, куда направлена и от чего зависит.
Учитель с помощниками выдает оборудование (см. выше) на каждую парту.
Проведите тот же эксперимент сами и подумайте: куда направлена неизвестная нам сила?
Эта сила называется силой трения. Обозначается Fтр, измеряется в Н. В связи с чем она возникает? В связи с соприкосновением бруска и парты, значит, возникает в месте соприкосновения двух тел. Причин возникновения силы трения две (слайд 12). Когда одно тело скользит по поверхности другого, неровности цепляются друг за друга, что создает некоторую силу, задерживающую движение [1]. Но если взять 2 хорошо отполированных предмета, например два стекла, то сила трения оказывается тоже велика, так как в этом случае между молекулами соприкасающихся тел возникают силы взаимного притяжения, которые и являются причиной трения.
Как вы думаете от чего может зависеть эта сила? Проверьте свои догадки. Возможные предположения. (Слайд 13, 14)
(Лучше организовать работу группами – каждая группа проверяет одну гипотезу и озвучивает, комментирует результат)
1. От скорости (не зависит).
2. От перевозимой массы.
m Fтр 100 г 1 Н 200 г 2 Н
Чем больше m, тем больше Fтр.
3. От веса
Р Fтр
Чем больше P, тем больше Fтр.
4. От шероховатости поверхности и пр.
Учитель помогает смоделировать эксперимент учащихся так, чтобы проверить все выдвинутые предположения. После этого записываются все выводы.
В тетрадях записываем Fтр. (Слайд 15)
- Направлена в сторону, противоположную движению.
- Возникает в месте соприкосновения двух тел
- Зависит: от веса (массы) тела и шероховатости поверхности.
Т.о. Fтр расчитывается по формуле (слайд 16): Fтр = µN, где µ - коэффициент трения, зависящий от рода трущихся поверхностей, N – сила реакции опоры, т.е. сила упругости, возникающая в опоре, под действием веса тела.
Даем определение Fтр – это сила, возникающая при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого, когда тела неподвижны, либо перемещаются относительно друг друга.
А теперь подложите под брусок с грузиками катки и измерьте силу трения. Сравните ее с теми показаниями, которые вы выполнили для этого же веса в предыдущем эксперименте. Какой вывод можно сделать? Верно, эта сила трения меньше. Теперь поставьте брусок с грузиками на шероховатую плоскость и постарайтесь сдвинуть его. Что наблюдается? Сила сначала сильно увеличивается, а когда брусок приходит в движение – становится равна силе трения, полученной при скольжении. Т.е. в природе различают три вида “сухого” трения: сила трения скольжения, сила трения качения и сила трения покоя.
Расставьте знаки между Fтр.качения_____Fтр.скольжения_____Fтр.покоя. (Слайд 17)
4. Закрепление
(Слайд 18) Расставьте к каждой изображенной ситуации вид силы трения. Приведите свои примеры каждого вида силы трения.
Как можно увеличить и уменьшить силу трения?
Объясните значение поговорок, представленных на доске. Имеют ли они физический смысл? (Слайд 19)
Дополнительно: Приведите примеры проявления действия силы трения.
Есть польза от силы трения? В чем?
Какой вред приносит сила трения? Можно ли с этим бороться? Как?
Домашнее задание: §30, 31, задачи 1 и 2, домашний эксперимент, познакомиться с дополнительным материалом. (Приложение 2) [2]. (Выдается либо в распечатанном, либо в электронном виде). (Слайд 20).
Список литературы
1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений/А.В.Перышкин. – 12-е изд., - М.: Дрофа, 2008.
2. Волков В.А., Полянский С.Е. Поурочные разработки по физике: 7 класс. - 2-е издание. – М.: ВАКО, 2009 г.