Урок - театрализованное представление "Суд над силой трения" в 7-м классе

Цели и задачи урока разъясняются учащимся на этапе подготовки, примерно за неделю до предполагаемого урока. Распределяются роли. Учащиеся самостоятельно готовят материалы для выступления на уроке. Учитель корректирует работу учеников.

Цель урока: Обобщить и закрепить теоретические знания и практические умения учащихся по теме “Сила трения”

Образовательные задачи урока: повторить понятие силы трения, повторить формулу для расчета силы трения, вспомнить способы уменьшения и увеличения силы трения, познакомиться со строением, принципом действия и примерами использования подшипников.

Воспитательные задачи урока: рассмотреть историю исследования силы трения учеными, показать важность наличия трения в быту, показать вредность наличия трения в технике и промышленности, активизировать творческие способности учеников, повысить мотивацию к изучению предмета.

Развивающие задачи урока: закрепить умение решать качественные задачи по теме “Сила трения”, способствовать развитию аналитического и логического мышления учеников, экспериментально проверить зависимость силы трения от рода соприкасающихся поверхностей и от величины прижимающей силы.

Тип урока: урок повторения и закрепления материала.

Вид урока: урок – театрализованное представление.

Оборудование: трибометры лабораторные, динамометры лабораторные, бруски с отверстиями, наборы с грузами, листы бумаги, поваренная соль, бланки отчета по практической работе, плакат “Строение и виды подшипников”, подшипники разного размера и вида.

Действующие лица: Сила Трения, Адвокат, Прокурор, Бабка, Инженер-техник, Доктор исторических наук – ученики 7 класса.

Присяжные заседатели – учащиеся 7 класс; судья – учитель физики.

Оформление кабинета: по правую сторону от стола учителя стоит стол, за которым сидят адвокат и обвиняемая, по левую сторону – место для прокурора и потерпевшей. На доске висят плакаты “Виды подшипников”, “Строение подшипников”. На участниках представления элементы театральных костюмов: судья в мантии и черной шляпе с кисточкой; адвокат и прокурор в строгих костюмах; потерпевшая Бабка в вышитой рубахе, в старинной юбке с фартуком и в платке; Сила Трения и присяжные заседатели в обычной школьной одежде

Судья: Уважаемые присяжные заседатели, сегодня слушается дело о вредительстве Силы Трения на дачном участке пенсионерки Лизаветы Алексеевны, в дальнейшем именуемой потерпевшей. Защиту на сегодняшнем заседании представляет адвокат Годунов Михаил Иванович. Обвинение представляет прокурор Антонов Максим Игоревич. Вначале несколько вопросов обвиняемой. Обвиняемая, встаньте и назовите свое имя.

Сила Трения: Я Сила Трения, в миру – Сила Трения Покоя или Сила Трения Скольжения, или Сила Трения Качения. Иногда меня называют Силой Сухого Трения, иногда – Силой Вязкого Трения.

Бабка: Да вы посмотрите на нее, это же преступница, она даже прячется под разными именами, думает, до нее не доберутся.

Судья: Потерпевшая, прекратить реплики с места, иначе я наложу на Вас штраф. Итак, продолжаем. Ваш возраст, обвиняемая?

Сила Трения: Я существую с сотворения мира, потеряла счет годам.

Судья: Кто ваши родители?

Сила Трения: Матери не имею, а отцов было трое.

Судья: Объясните, как это возможно?

Сила Трения: В 1482 году моим изучением занялся Леонардо да Винчи, работавший тогда инженером. Он исследовал зависимость силы трения от площади соприкасающихся поверхностей и от прижимающей силы, также определил ряд коэффициентов трения скольжения. В 1699 году французский физик Амонтон обобщил выводы Леонардо в математический закон F_ТР = N, а в 1781 году французский инженер Шарль Огюстен Кулон описал законы трения скольжения и качения в мемуаре “Теория простых машин с учетом трения их частей…”

Бабка: Я же говорила, что она злодейка, даже родители у нее не такие, как у нормальных людей. Судить ее надо!

Судья: Потерпевшая, делаю вам последнее предупреждение, а затем удалю из зала суда. Вам будет предоставлена возможность высказаться. Обвиняемая, объясните суду, как Вам удавалось так долго скрываться от правосудия?

Сила Трения: Дело в том, что меня не так просто обнаружить, проявляюсь я в двух случаях:

• если на поверхности соприкасающихся тел есть неровности и шероховатости;
• если тела соприкасаются так, что расстояние между ними сравнимо с размером молекулы.

Вот тут-то я и появляюсь!

Судья: Пока все понятно. Пришло время выслушать потерпевшую. Вам слово, Лизавета Алексеевна.

Бабка: Посадил мой Дед репку. Выросла она большая – пребольшая. Пошел он ее тянуть. Тянет – потянет, а вытянуть не может. А все почему? Потому – что она, Сила Трения окаянная, не отпускает. Ох, и намучились мы! Дед мозоли натер. Я спину надорвала. Внучка ногти сломала. Жучка лапы наколола. Кошка хвост ободрала. А мышка, и того хуже, сознание от усталости потеряла. Накажите вы ее, эту Силу трения, чтоб она впредь людям не мешала и козней своих не творила!

Судья: Ваша проблема нам ясна. Слово для обвинения предоставляется прокурору, Максим Викторович, пожалуйста.

Прокурор: Отрицательные последствия общения с трением известны человечеству давно. По причине разрушительного действия подсудимой Силы Трения человек вынужден покупать новую обувь и одежду, так как старая изнашивается. Ученые не могут создать сверхскоростной самолет, так как из-за трения о воздух он сильно нагревается. Колющие и режущие предметы приходится постоянно затачивать, потому что от трения они притупляются. Лыжники на соревнованиях переводят килограммы мази, чтобы уменьшить трение о снег. Стачиваются зубы, стираются шины машин, натираются мозоли, как в случае с уважаемой Лизаветой Алексеевной. Думаю этих примеров достаточно для вынесения сурового приговора – оградить общество от Силы Трения.

Судья: Ваша позиция понятна. Слово для защиты предоставляется адвокату, Михаилу Ивановичу.

Адвокат: Я категорически не согласен с обвинением. Моя подзащитная, конечно, несколько перестаралась, но она способна приносить и пользу обществу. Что бы произошло, если бы Сила Трения исчезла? На Земле наступил бы хаос. Без трения нити не удерживались бы в тканях, а ткани не держались бы на нашем теле, мы остались бы без одежды. Все строения разрушились бы от малейшего толчка, так как кирпичи не сцеплялись бы друг с другом. Неподвижные объекты не могли бы начать движение, а движущиеся не могли бы остановиться. Это привело бы к печальным последствиям, одно из которых – увеличение числа аварий на дорогах. Ложки и чашки выскальзывали бы из наших рук, еда не удерживалась бы в посуде, и мы остались бы голодными. Этот список можно продолжать, но я думаю, что господа присяжные заседатели убедились в необходимости присутствия подзащитной мне Силы Трения в нашей жизни.

Судья: Если Вам больше нечего добавить перейдем к допросу свидетелей. Слово обвинению.

Прокурор: Вызывается свидетель обвинения – инженер-техник Кузнецов Олег Германович.

Инженер–техник: Я инженер машиностроительного завода. Главная проблема, с которой мы сталкиваемся – это износ вращающихся деталей машин при трении. Приходится тратить огромное количество времени, денег и сил на разработку способов борьбы с трением. Уважаемый суд, уважаемые присяжные заседатели, один из способов вам уже известен – это использование смазки, в этом случае сухое трение заменяется вязким, которое значительно меньше. Но инженеры вынуждены прибегать и к другим методам борьбы с обвиняемой Силой Трения. Один из них – создание подшипников. Я объясню, что они собой представляют, и продемонстрирую их в качестве вещественного доказательства.

(Рассказ по плакату о видах подшипников, об их строении, назначении и применении в технике и промышленности, демонстрация различных видов подшипников [1]).

Надеюсь, мое выступление убедило присяжных заседателей во вредоносности Силы Трения и необходимости борьбы с ней.

Судья: Спасибо, свидетель, Вы можете сесть на место. Имеются ли свидетели со стороны защиты?

V. Краткий доклад о пользе трения (5 мин)

Адвокат: Вызывается доктор исторических наук, Чудик Юрий Владимирович.

Доктор исторических наук: Я хочу предоставить свидетельство того, что нельзя исключать Силу Трения из нашей жизни. Представьте, что на улице гололедица. Застигнутые ею, мы оказываемся беспомощным, рискуем упасть и получить травму. Приходится тратить тонны песка, чтобы увеличить трение и уменьшить травм опасность. Вот какую информацию я обнаружил в исторических архивах. Газета за 1927 год пишет: “21 декабря в Лондоне вследствие сильной гололедицы уличное и трамвайное движение было заметно затруднено. Около 1400 человек поступило в больницы с переломами рук и ног”. Еще одна публикация: “При столкновении вблизи Гайдн-Парка трех автомобилей и двух трамваев машины были совершенно уничтожены из-за взрыва бензина…”. Следующая статья: “Париж, 21. 1927 года. Гололедица в Париже и ее пригородах вызвала многочисленные несчастные случаи …” [4]. Подобное происходит и в наши дни, поэтому мы должны ратовать за увеличение трения.

Именно трение не позволяет развязываться морским узлам, без которых мореплавание было бы не возможно. Позволю себе привести небольшую историческую справку. Техника вязки узлов берет свое начало с незапамятных времен. Самые древние узлы были найдены в Финляндии, они датируются неолитом (поздним каменным веком). Несомненно, узлы вились людьми и раньше, но, к сожалению, не сохранились. Гибкие материалы были основным крепежным подспорьем, работая с которыми человек создавал изделия труда, оружие и различные приспособления. Помимо прямого применения, узлы становятся основным элементом для большой группы изделий декоративно-прикладного характера. На рубеже каменного и бронзового веков выделяется своеобразное искусство вязки узлов и плетений. Появляются особые узлы, имеющие культовое значение (группа священных узлов). Вера в магическую силу узлов распространилась на особенные симметричные узлы. К примеру, древние греки почитали Геркулесов (прямой) узел. Его носили на шее как талисман. Им перешивали раны пострадавшим воинам. С появлением в первой половине XX столетия специфической деятельности – туризма – техника вязки узлов получила дальнейшее развитие. В горном, пешеходном, водном туризме и альпинизме закономерно применяются морские узлы [5]. Эти примеры говорят в пользу подсудимой.

К тому же малое трение можно использовать во блага и по-другому. В старых музейных бумагах я обнаружил описание ледяной дороги, которую устраивали для вывозки леса с места рубки. По такой дороге, имеющей гладкие ледяные рельсы, две лошади тащили сани, нагруженные 70 тоннами бревен [4]. Господа – присяжные заседатели, будьте милосердны. Сила Трения в разумных дозах полезна обществу.

Судья: Если Вам нечего добавить, присаживайтесь на место. Уважаемые присяжные заседатели, для того чтобы суд мог вынести справедливое решение в отношении подсудимой, вы должны ответить на несколько вопросов. Это позволит окончательно прояснить положительные и отрицательные стороны подсудимой.

• Зачем для передвижения тяжелого груза под него кладут катки?
• Для чего иголки тщательно полируют?
• Какую роль играет слюна при глотании пищи?
• Почему труднее санки сдвинуть с места, чем их везти? [2]

Вопросы со стороны Адвоката:

• Почему осенью около трамвайных путей, проходящих в районе парков, садов, бульваров, вывешивают надписи: “Осторожно, листопад!”?
• Почему мел оставляет след на доске?
• Почему осенью машины “переобуваются” в зимние шины?
• Зачем зимой тротуары посыпают песком? [3]

Судья: Я также хочу задать несколько вопросов по существу уголовного дела. Потерпевшая пенсионерка, как известно, встречалась с обвиняемой Силой Трения на своем дачном участке. Уважаемые присяжные заседатели, меня интересует ваше мнение по некоторым вопросам этой дачной проблемы.

Вопросы со стороны Судьи:

• Маленькую или большую репку вытягивать легче и почему?
• Не легче ли было вытягивать репку другого сорта, более гладкую, и почему?
• Одинаково ли трудно тянуть равные по массе репку и морковь?
• Если бы прошел сильный дождь или дед хорошо полил репку, смог бы он один ее вытащить? [6]

Судья: Мне очевидно, что часть вины в случившемся лежит и на хозяине дачного участка, который не полил огород, и на репке, которая выросла в этом году “большая-пребольшая”. Поэтому у Силы Трения появились смягчающие обстоятельства.

Бабка: Уж не собираетесь ли Вы ее оправдать?

Адвокат: В ходе сегодняшнего слушания мы выявили способы уменьшения трения. Ходатайствую о проведении следственного эксперимента, который еще раз докажет, что на мою подзащитную вполне можно влиять и уменьшать последствия её разрушительных действий, следовательно, она поддается перевоспитанию.

Прокурор: Ваша Честь, я протестую.

Судья: Ваш протест отклоняется. Уважаемые присяжные заседатели, на Ваших столах лежит оборудование и описание работы с ним. Прошу приступить к эксперименту.

1. Бруски с грузом перемещаются по поверхностям разного вида: по чистой бумаге, по бумаге, густо посыпанной солью, по деревянному трибометру.
2. Вес брусков изменяется, благодаря использованию дополнительных грузов: 100гр (1 груз), 200гр (2 груза), 300гр (3 груза).
3. Делается вывод о зависимости силы трения от рода соприкасающихся поверхностей и от величины прижимающей силы.

Бланк отчета по практической работе

Судья: слово присяжным заседателям. Что показал следственный эксперимент?

Присяжные:

• сила трения зависит от рода соприкасающихся поверхностей и зависит от качества их обработки;
• сила трения увеличивается с увеличением прижимающей силы.

Прокурор: Я протестую против первого вывода присяжных. С учетом погрешности при одном и том же весе груза значения силы трения получились практически одинаковыми.

Адвокат: Уважаемый Суд, я могу объяснить причину этого явления. Наше оборудование несовершенно, и метод изучения трения неидеален. Но строгие эксперименты, проведенные в научных лабораториях, подтверждают зависимость силы трения от рода соприкасающихся поверхностей. Нужно не мою подзащитную обвинять, а улучшать качество обработки поверхностей, тогда и трение будет меньше.

Судья: Протест прокурора отклоняется. Переходим к прениям сторон. Слово обвинению.

Прокурор: Следственный эксперимент показал, что подзащитная способна скрывать свое истинное лицо и в разных ситуациях выглядеть по-разному, что говорит о ее преступной натуре. Я прошу назначить ей самое суровое наказание.

Адвокат: Я протестую. Эксперимент показал, что на мою подзащитную вполне можно влиять, она поддается перевоспитанию, поэтому прошу ее оправдать.

Судья: Обращаюсь к присяжным заседателям, виновна ли Сила Трения?

Присяжные: Заслушав выступления прокурора, свидетелей обвинения и ответив на вопросы суда, мы еще раз убедились, что трение может приносить вред, но без него жизнь была бы невозможна. Это подтверждается выступлениями адвоката, свидетеля защиты и жизненным опытом. Считаем, что если в одних случаях силу трения увеличивать для пользы общества, а в других уменьшать по необходимости, то будет найдена золотая середина, поэтому просим снять с подсудимой все обвинения.

Судья: Исходя из вердикта присяжных, подсудимой выносится оправдательный приговор. Сила Трения, Вам есть, что сказать суду?

Сила Трения: Обещаю впредь приносить лишь пользу людям и прошу прощения у многоуважаемой Лизаветы Алексеевны.

Бабка: Так уж и быть, прощаю. Без тебя ведь, правда, и горох не смолотишь, и масло не взобьешь, и тесто не вымесишь.

Судья: Судебное заседание на этом объявляется закрытым.

IX. Итоги урока. Домашнее задание (4 мин)

Учитель снимает театральное облачение и подводит итоги, благодарит учащихся за активность, проявленную в ходе подготовки к мероприятию, и за продуктивную работу на уроке. Учащиеся делятся впечатлениями.

Домашнее задание творческое: сочинить четверостишия, посвященные силе трения, или изобразить в картинках примеры пользы и вреда трения в жизни человека. Впоследствии из этих материалов формируется небольшая выставка.

1. Перышкин А.В. Физика. 7 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2005.
2. Перышкин А.В. Сборник задач по физике: 7-9 классы: к учебнику "Физика. 7 класс" – М.: АСТ: Астрель; Владимир: ВКТ, 2010.
3. Лукашик В. И. Сборник задач по физике для 7-9 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2005.
4. Перельман Я. И. Занимательная физика. – Чебоксары: ТОО “Арта”, 1994.
5. http://www.skitalets.ru/books/uzly_yurik...
6. Елькин В.И. и др. Физика и астрономия в походе и на природе. – М.: Школьная пресса, 2003.
7. Синичкин В.П., Синичкина О.П. Внеклассная работа по физике. – Саратов: Издательство “Лицей”, 2002.