Открытый урок по физике на тему "Сила трения". 7-й класс

Цель: познакомить учащихся с понятием силы трения на примерах из жизни и выполнении фронтальных экспериментов и выяснить её значимость.

Задачи:

• Образовательные – выяснить природу силы трения путем фронтальных экспериментов и аналитических заключений, рассмотреть способы увеличения и уменьшения силы трения; познакомить с видами силы трения; закрепить полученные знания о силах в природе;
• Развивающие – развить навыки графического изображения силы трения; развить интерес к предмету и логическое мышление путём использования фронтального эксперимента по теме, интегрированным изложением материала; продолжить развивать навыки групповой работы учащихся;
• Воспитывающие – воспитывать у учащихся культуру общения и толерантности в процессе работы в группах и осуществлении учебного диалога; воспитывать у учащихся уверенность в себе при нахождении решения поставленных задач.

Оборудование – деревянные бруски из набора трибометров, вязальные чулочные спицы (7-15 шт), динамометры, грузы одинаковой массы, листы цветной махровой бумаги, чистые бланки листов у каждого ученика для проверки домашнего задания и закрепления материала (по 2 листа), компьютер, проектор для показа презентации по теме “Сила трения”.

Тип урока – урок изучения новых знаний.

На уроке используется презентация (приложение 1).

Ход урока

1. Организационный момент.

“Во все века жила, затаена, надежда – вскрыть все таинства природы” В.Я. Брюсов. (Слайд 2).

- Сегодня у нас необычный урок. Представьте себе, что большая часть таинств природы открыта и мы с вами находимся в далёком будущем. Мы с вами – учёные будущего, находящиеся в аудитории Научного Межпланетного Института. И мы здесь с вами собрались не просто так. Нам предстоит разрешить одну очень сложную и важную проблему. Для начала, определим, кто из ученых сегодня присутствует на конференции. (Отмечаются отсутствующие учащиеся).

2. Актуализация знаний.

- Итак, в 2013 г посредством космического телескопа Kepler были обнаружены ещё две экзопланеты очень похожие на Землю: Kepler-62f и Kepler-62e. Эти планеты принадлежат системе Kepler-62, состоящей из 5-ти планет, находящейся в созвездии Лиры на расстоянии более, чем 1200 световых лет от Земли. Обе планеты расположены в “зоне обитаемости”, то есть климатические условия, по предположению ученых, должны были быть схожи с земными. Для заселения была выбрана планета Kepler-62f. (слайд 3). В то время космические аппараты не позволили осуществить полёт на эту планету, на него ушло бы более 20 млн. лет. Пришлось ждать целые поколения.

В настоящее время Kepler-62f заселена, но условия для жизни на ней не столь радужные, как предполагалось вначале. Учёные, работающие на этой планете, пытались их изменить в лучшую сторону. Но что-то пошло не так. Наши спутники поймали сигнал бедствия и сделали снимок планеты, на котором видна сложившаяся ситуация. (Слайд 4).

От наших коллег ученых была получена следующая радиограмма (приложение 2): “Планета сошла с ума! Ветры дуют уже который день с огромной скоростью и не стихают. Реки с бешенной силой размывают и разрушают берега. Отвалившиеся глыбы падают в океан и вызывают огромные волны, которые бушуют и не утихают! А эти звуки, это бесконечное эхо, которое никогда не замолкает! Один звук накладывается на другой! И мы уже не понимаем, что происходит! Нельзя писать – ручка проскальзывает между пальцами. Все строения, аппаратура просто-напросто распались на мелкие составляющие. Все винты, болты, шурупы вывинчиваются при малейшем сотрясении. Никакую вещь нельзя удержать в руках. Да и вещей уже нет – у нас на глазах они превратились в отдельные волокна! А люди не могут даже встать и убежать!

Наша группа учёных укрылась в автономной лаборатории. Мы надеемся на помощь своих коллег. Чтобы исправить сложившуюся ситуацию, нам нужно знать, по какой причине это могло произойти? Какая сила могла исчезнуть в природе?”

- Итак, нам с вами предстоит выяснить причину произошедшего, определить, какую природу оно имеет и от чего зависит. Давайте ещё раз внимательно посмотрим на радиограмму. Что вы можете сказать о предметах(физических телах) по отношению друг к другу? (Они не взаимодействуют).

- Что является мерой взаимодействия тел? (Сила).

- Считая, что условия на планете Kepler-62f очень схожи с земными, давайте подумаем, какую силу мы будем с вами изучать? Какая сила удерживает на Земле гвозди в стене, авторучку в ваших руках, позволяет нам передвигаться, автомобилю разгоняться и тормозить, ниткам удерживать между собой части одежды и многое, многое другое? (Сила трения).

- Правильно. Запишем тему научного исследования “Сила трения”.

3. Проверка домашнего задания.

- Возьмите листы, лежащие у вас на столах, подпишите их.

- На прошлых встречах мы с вами уже рассмотрели ряд сил, существующих на Земле. Давайте вспомним изученный материал. (Слайд 5). (На задания отводится 3-5 мин).

1. Чем характеризуется сила – как физическая величина?
2. Какую силу называют равнодействующей?
3. Чему равна и куда направлена равнодействующая двух сил, действующих на одной прямой в одну сторону?
4. Чему равна и куда направлена равнодействующая двух сил, действующих на одной прямой в противоположные стороны?
5. Найдите равнодействующую. В какую сторону она направлена?

- Сдайте, пожалуйста, ваши работы. И проверьте себя. Может быть кому-то надо ещё поработать над своими знаниями?

Ответы (Слайд 6).

1. Сила:

а) мера взаимодействия тел;

б) векторная величина (имеет направление);

в) количественная величина;

г) силы можно складывать.

2. Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей.

3. Направлена в ту же сторону, а её модуль равен сумме модулей составляющих сил:

4. Направлена в сторону большей по модулю силы, а её модуль равен разности модулей составляющих сил:

5.

а) R=3Н, вправо;

б) R=7Н, вправо;

в) R=7Н, влево;

г) R=4Н, вправо.

4. Изучение нового материала.

- Вернёмся к силе трения. Когда возникает трение между телами? Как должны быть расположены тела по отношению друг к другу? (Тела должны соприкасаться).

- Выше мы говорили, что сила – это мера взаимодействия тел. Что в данном случае будет взаимодействовать при соприкосновении тел? (Их поверхности).

- Давайте попробуем дать определение силе трения. (Сила трения – это сила, возникающая при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого).

- Как должны вести себя при этом тела по отношению друг к другу? (Тела могут быть неподвижны относительно друг друга или перемещаться относительно друг друга).

- Правильно. Запишите определение силы трения. (Слайд 7).

Силу, возникающую при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого, когда тела неподвижны, либо перемещаются относительно друг друга, называют силой трения, .

(Далее объясняется как обозначается сила трения, в каких единицах измеряется и куда она направлена).

- Давайте подумаем, в чём причины возникновения силы трения? Проведите ладонями рук по различным поверхностям. Например, по бруску, махровой бумаге, по поверхности стола. Что вы замечаете? (Поверхность разная на ощупь: одна гладкая, другая – нет).

- Как вы думаете, в чём главная причина возникновения силы трения? (Неровность поверхности).

- Правильно. Сила трения зависит от свойств трущихся поверхностей. (Слайд 8).

- А разве гладкую поверхность можно назвать неровной? (Да, если посмотреть на неё в микроскоп, тогда неровности будут видны).

- Посмотрите на слайд и запишите вторую причину возникновения силы трения. (Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел). Вспомните опыт со свинцовыми цилиндрами. (Слайд 8).

- Оказывается существует несколько видов силы трения. Давайте определим некоторые из них. Каждый из столов пусть разделится на три группы. У вас на столах лежат различные приборы и материалы, воспользуемся ими. (Слайд 9). С помощью какого прибора мы будем измерять силу? (С помощью динамометра).

Фронтальный эксперимент 1.

Первая группа пользуется бруском, грузом и динамометром. Определите силу трения при перемещении бруска по поверхности стола, динамометр разместите параллельно поверхности стола и тяните его с постоянной скоростью.

Вторая группа пользуется бруском, грузом, динамометром и спицами, которые подложите под брусок. Аналогично определите силу трения при перемещении бруска по поверхности стола. Сравните полученный результат с данными первой группы.

Третья группа пользуется бруском и двумя учебниками. Из двух учебников соорудите наклонную плоскость, положив одну книгу на другую. Поместите брусок на наклонную плоскость и сделайте вывод: движется он или нет.

- Посмотрите на схему. (Слайд 10). Поднимете руки, чья группа определяла силу трения скольжения? Трения качания? Трения покоя?

- Запишите схему в тетрадь. Вязкое трение всегда меньше, чем сухое. Используя результаты проведённого эксперимента, сравните между собой силу трения скольжения и силу трения качения.

- Подведём итоги. Посмотрим, что называется трением скольжения, качения и покоя. Узнаем, как проявляют себя данные силы. (Слайды 12, 13, 14).

- Давайте проверим, насколько хорошо вы поняли тему “Сила трения”.

5. Закрепление материала.

- От каких факторов зависит или не зависит сила трения? Проверьте эти зависимости самостоятельно, используя подручные средства. (В целях экономии времени, каждый стол проверяет свою зависимость (2-3 мин.). Затем общие выводы заносятся в таблицу). (Слайд 16-17).

 

- Почему в гололедицу тротуары посыпают песком? (Слайд 18).

- Зачем осенью у трамвайных линий, проходящих около парков бульваров и садов, вывешивается предупреждающий знак “Осторожно, листопад!”? (Слайд 19).

6. Подведение итогов. Домашнее задание.

- Как мы с вами сегодня убедились, трение в природе и технике имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно, его стараются увеличить, когда вредно – уменьшить. Заинтересовавшиеся данной темой и желающие помочь своим коллегам на планете Kepler-62f, чтобы глубже рассмотреть проблему могут взять доклады по следующим темам:

• Трение в природе;
• Трение в технике;

Способы увеличения и уменьшения силы трения. (Темы докладов раздаются ученикам сразу).

- Я проверю ваши работы и лучшие учёные будут разрабатывать программу по спасению жизни на планете Kepler-62f. Будем надеяться, что жизнь на ней станет прекрасной и гармоничной как на этой картине. (Слайд 20). Спасибо всем за вашу работу, особенно хочется сегодня отметить (называются учащиеся, выставляются оценки). Запишите домашнее задание: параграфы 31-32, № 401, 402, 403; доклады; подготовиться к лабораторной работе № 7 “Измерение силы трения с помощью динамометра”, стр. 165 (записывается на доске). Встретимся на следующей конференции.

Если на уроке осталось время, можно использовать дополнительный материал, если нет - его можно использовать на последующих уроках (приложение 3).

Литература.

1. Пёрышкин А. В. Физика 7 класс. – М.: Дрофа, 2014.
2. Лукашик В. И., Иванова Е. В. Сборник задач по физике. 7 класс. – М.: Просвещение, 2014.
3. Волков В. А., Полянский С. Е. Поурочные разработки по физике. 7 класс. – М.:ВАКО, 2007.
4. Тарасов Л. В. Физика в природе. Книга для учащихся. М.:Просвещение, 1988.
5. Шаталов В. Ф. Физика на всю жизнь. - ГУП ЦРП “Москва – Санкт-Петербург”, 2003.
6. http://spacegid.com/ekzoplaneta-napominayushhaya-nashu-zemlyu.html