Цели урока:
- систематизировать знания по теме "Сила трения. Виды трения";
- показать значение сил трения в технике;
- рассмотреть роль трения в жизни растений и животных.
Оборудование: ПК, швейная машина, презентация (Приложение 1)
Ход урока
1. Организационный момент.
Поставить цели урока, записать тему, объявить ход урока.
2. Опрос.
Опрос проводится с использованием опорного конспекта (Слайд 2), по цепочке по вопросам.
1. Какую силу называют силой трения?
2. Какие виды трения существуют?
3. В чем заключаются причины трения?
4. Какая сила больше: сила трения качения или трения скольжения?
5. От чего зависит сила трения?
3. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы узнаем, что трение в природе и технике имеет очень большое значение, что трение может быть полезным и вредным.
Чтобы вы могли представить себе, какое значение имеет трение, послушаем, какой сон приснился мальчику. В доме, где он жил, исчезло трение.
Сон Вовки.
Всю ночь я спал неспокойно. Одеяло то и дело падало с кровати на пол и поднять его было невероятно трудно-оно непременно старалось выскользнуть из рук. Все же, наконец, я уснул, но проснувшись утром, не узнал своей комнаты, Оказывается, я спал на полу в углу, где почему-то сгрудились все вещи. Очевидно, исчезло трение, поэтому я упал с кровати, а все вещи под действием силы тяжести двинулись в один угол: там пол был немного ниже. Я попробовал было встать, но, поднявшись, тут же упал. После неоднократных, очень неудачных попыток встать я пришёл к выводу, что нет ничего вернее, чем перебираться на четвереньках. Правда, руки и ноги все время разъезжались, но всё-таки я кое-как добрался до умывальника и в удивлении остановился: вода сильной струёй била из крана. Ручка крана оказалась почему-то очень скользкой, и я с большим трудом завинтил было кран, но стоило мне отпустить руку, как кран тотчас же развинтился, и вода полилась прежним напором. Решил я умыться. О, это оказалось очень сложным делом! Сколько я ни старался взять мыло в руки, оно, как бы дразня меня, крутилось в мыльнице, кстати, тоже крутящейся на полочке и определенно не хотело поддаваться. Махнув рукой, я сунул руки под струю воды и почувствовал резкий толчок, от которого едва не упал. Все-таки я умылся, хотя и без мыла. Но совсем приуныл, когда обнаружил, что, как бы туго ни затягивал я ремень в брюках, они все норовили свалиться, а пиджак тоже все время сползал с плеч. Так же плохо было и с ботинками. Никакими хитростями нельзя было завязать шнурки, мгновенно развязывались сложные, морские узлы, которые я научился делать, прочитав один из номеров "Юного техника". Случайно подвернулся кусок проволоки, которую я продел я продел в дырочки для шнурков и закрутил. С большей осторожностью, передвигая ноги так, как ходят на лыжах, я направился в кухню. И здесь меня встретили неожиданности. Безуспешно я пытался взять нож, чтобы отрезать ломтик хлеба; нож вел себя примерно так же, как мыло при умывании. Пришлось, навалившись всем телом на буханку и прижав ее руками к груди, откусывать хлеб прямо от буханки, не меняя положения, ибо при малейшем движении буханка стремилась выскользнуть из рук. Молоко пришлось пить по-кошачьи: стакан взять в руку было абсолютно невозможно. Как я был счастлив, когда снова появилось трение!
- Подумайте, какие вы можете привести примеры о значении силы трения?
Заслушиваются возможные варианты ответов.
3. Физминутка.
Мы немного постоим,
Силу трения узрим,
Руку об руку потрем,
Ощутим тепло потом.
А потом назад пойдем
И притом не упадем.
А сейчас мы послушаем сообщение: Что может трение? ( Слайды 3-10)
Сварка металлов трением. Этот метод предложил в 1956 г. токарь рудника "Эльбрус" Ставропольского края А.И. Чудиков. Он взял два небольших стержня и закрепил один в патроне токарного станка, другой в резцедержателе. Пустив станок и сблизив стержни, он за счет трения между торцовыми частями так их сильно раскалил, что после остановки станка получил один сваренный стержень. При испытании на наковальне прочность сварки поразила всех присутствующих. Стержень сломался, но не на шве, а далеко от него. Сегодня сварка трением внедрена на многих предприятиях страны, так как этот метод экономичен и производителен, кроме того, он позволяет получать высокопрочные соединения и сваривать различные пары металлов.
Трение в швейном деле. (Учитель)
Швейная машина имеется почти в каждом доме и пользуются ею многие. Но не все знают, что шить нам помогает трение. Как? А вот смотрите. В машине есть целый ряд узлов, которые работают за счет трения: это и ремённый привод от ножного маховика или от вала электродвигателя к основному валу машины, и механизм движения ткани. Зубчатая рейка, двигаясь вперёд и назад, своими зубьями захватывает ткань и перемещает ее, трение здесь увеличивается за счет лапки, прижимающей ткань к зубчатой рейке в момент перемещения ткани. Для намотки ниток на шпульку челнока применяется фрикционная передача, действие которой также основано на трении.
Но трению-помощнику и здесь противостоит вредное трение. Известно, что при больших скоростях швейной машины игла сильно нагревается и может поэтому погнуться, а ткань портится. Для уменьшения трения иглы о материал игла тщательно полируется, а при шитье некоторых материалов (кожа, резина, плотные ткани) применяется даже соответствующая смазка иглы и нити. Иногда используют специальные иглы с утолщением на конце. Такая игла прокалывает в материале увеличенное отверстие, благодаря чему уменьшается трение между материалом и остальной частью иглы.
На иглах для швейных машин делаются два продольных желобка. Зачем? Если бы их не было, то нить при прохождении через материал вследствие большого трения портилась бы и теряла свою прочность. Желобки защищают ее от соприкосновения с материалом- нить как бы прячется в них в тот момент, когда игла прокалывает материал и проходит сквозь него.
Роль трения в жизни растений и животных.
В жизни многих растений трение играет положительную роль. Вот, например, лианы, хмель, горох, бобы и другие вьющиеся растения. Благодаря трению они цепляются за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Трение здесь создается за счет того, что стебли многократно обвивают опоры и поэтому очень плотно прилегают к ним.
А вот растения, имеющие корнеплоды, такие, как морковь, свекла. брюква. Сила трения о грунт способствует удержанию корнеплода в почве. С ростом корнеплода давление окружающей земли на него увеличивается, а это значит, что сила трения тоже возрастает. Именно поэтому так трудно вытащить из земли большую свеклу, редьку, репу. Вспомним известную сказку "Репка". (Слайд 11)
Таким растениям, как репейник, трение помогает распространять семена, имеющие колючки с небольшим крючком на концах.
Эти колючки зацепляются за шерсть животных и вместе с ними перемещаются. Семена же гороха, орехи благодаря своей шарообразной форме и малому трению качения перемещаются сами.
Путем длительной эволюции организмы многих живых существ приспособились к трению, научились его уменьшать или увеличивать. Так, тело рыб имеет обтекаемую форму и покрыто слизью, что позволяет им развивать при плавании большую скорость. Щетинистый покров моржей, тюленей, морских львов помогает им передвигаться по суше и льдинам. Кости животных и человека в местах их подвижного сочленения имеют очень гладкую поверхность, а внутренняя оболочка полости сустава выделяет специальную синовиальную жидкость, которая служит как бы суставной "смазкой". При глотании пищи и ее движению по пищеводу трение уменьшается за счет предварительного дробления и пережевывания пищи, а также смачивания ее слюной.
При действии же органов движения трение проявляется как полезная сила. Чтобы увеличить сцепление с грунтом, стволами деревьев, на конечностях животных имеется целый ряд различных приспособлений: когти, острые края копыт, подковные шипы, тело пресмыкающихся покрыто бугорками и чешуйками.
Действия органов хватания ( к ним можно отнести клешни рака, передние конечности и хвост некоторых обезьян, хобот слона и др) тоже связано с трением. Ведь предмет или живое существо будет тем прочнее схвачено, чем больше трение между ним и органом хватания. Величина же силы трения находится в прямой зависимости от прижимающей силы. Поэтому органы хватания устроены так, что могут либо охватывать добычу с двух сторон и зажимать ее, либо обвивать несколько раз и за счет этого стягивать с большой силой. (Слайды 12-18)
4. Закрепление
- Объясните, пожалуйста, значение поговорок о трении. ( написаны на доске)
1. Не подмажешь - не поедешь.
2. Пошло дело как по маслу.
3. Угря в руках не удержишь.
4. Что кругло - легко катится.
5. Лыжи скользят по погоде.
6. Колодезная веревка сруб перетирает.
7. Ржавый плуг только на пахоте очищается.
- Вопросы классу:
1. Какими способами можно увеличить силу трения? Приведите примеры.
2. Как можно ее уменьшить? Примеры.
5. Решение теста.
1. Перемещая брусок по горизонтальному полу с постоянной скоростью, прилагают силу 5Н. Чему равна сила трения?
А- 5Н
Б-0
В- больше 5Н
Г-Для ответа не хватает данных.
2. В гололедицу тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о лед...
А- не изменяется
Б- уменьшается
С- сначала увеличивается, а потом уменьшается.
Г- увеличивается
3. Человек в свободном падении может достигнуть скорости 60-70 м/с, после чего его скорость не изменяется. Почему?
А- Начинает уменьшаться сила трения о воздух.
Б- Сила тяжести уравновешивается силой трения.
В- Возрастает сила упругости.
С- Убывает сила тяжести.
4. На неподвижный ящик начинает действовать сила в 40 Н. При этом ящик останется на месте. Какая сила трения при этом возникает?
А-0 Н
Б- 10 Н
В- 40-Н
Г- 100 Н
5. Куда направлена сила трения покоя при ходьбе человека?
А- вниз
Б- вверх
В- в сторону противоположную движению
Г- по ходу движения
6. Домашнее задание.
- Параграфы 30, 31, 32.
- Сборник задач по физике. А.В. Перышкин, стр. 29 № 255-260.
7. Подведение итогов. Выставление оценок.