Цель: изучить явление трения (его причины, закономерности); создать условия для формирования у учащихся практических навыков:
- измерения силы трения;
- развивать логическое мышление учащихся;
- воспитывать интерес к предмету;
- развивать интерес к решению задач.
Задачи урока:
- Познавательные: формировать умение планировать и проводить физические опыты, объяснять физические явления
- Развивающие и воспитательные: формировать умение систематизировать изученное, раскрывать взаимосвязь между изученным теоретическим материалом и явлением в жизни, формировать умение взаимодействовать при групповой форме работы.
Оборудование: компьютер, проектор, стеклянные пластины, пипетки, наждачная бумага, сосуд с водой, лупа, динамометр, брусок деревянный, набор грузов, лист бумаги, карандаши круглые, деревянная дощечка.
Ход занятия
1. Орг. момент. Эмоциональный настрой.
Добрый день! Я рада всех вас видеть и каждому желаю хорошего настроения, а оно начинается с улыбки.(звучит отрывок из песни «Улыбка»)
Когда мы улыбаемся,
Мы самоисцеляемся.
И силой наполняемся,
Дарующий успех.
Поработаем уважаемые коллеги, сегодня для ума и души.
2. Мотивация занятия.
Сегодня на нашем занятии, мы с вами соприкоснемся с великой тайной. Эйнштейн сказал: «Самое прекрасное и глубокое из достигнутых чувств – это ощущение тайны, ибо в нем источник истинной науки».
О нашей тайне можно сказать: первобытные люди знали о нем и применяли в практических целях, первые исследования его были проведены итальянским ученым Леонардо да Винчи более 500 лет назад, а законы его открыли французские ученые Гильом Амонтон в 1699 году и Шарль Огюстен Кулон в 1785 году.
Уважаемые коллеги, вы любите отгадывать загадки? Отгадайте о чем эта загадка.
«Что будет три, три, три?» (дырка)
- Как вы думаете, о чем идет речь? (о трении)
Тема нашего занятия «Сила трения»
Чем старше становится человек, тем меньше он удивляется тому, что происходит вокруг:
- почему шелковый шнурок развязывается быстрее, чем шерстяной;
- почему бревно легче катить, чем тащить;
- почему вбитый в стену гвоздь не выскакивает;
- почему колеса порожней машины буксуют больше, чем колеса груженной.
Цель нашего занятия разобраться со всеми «почему».
Посмотрим, как понятие «трение» определяет энциклопедический словарь С. Ожегова). (Участники занятия анализируют понятие «трение» у Ожегова).
- Какое минимальное количество тел участвуют, когда мы говорим о трении, проанализировав все три определения.(2 тела)
- Как эти тела должны располагаться по отношению друг к другу. (Соприкасаются)
- Какое явление происходит между телами? (движение)
- Трение помогает движению или нет? (направлено противоположно движению)
3. Усвоение новых знаний.
Соотнесем толкование слова «трение» С. Ожегова и физическое понятие. Найдите признаки трения в определении с точки зрения физики (слайд 5).
- Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная против движения.
(2 тела, при соприкосновении, направлено противоположно движению).
- Почему возникает сила трения?
Опыт «Выяснение причин возникновения трения».
Установим 2 причины трения и наличие или отсутствие сходства между силой трения и силой упругости.
Опыт 1: возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему пластины трудно сдвинуть?
Капните пипеткой на одну пластину 2-3 капельки воды и повторите опыт. Почему стало еще труднее сдвигать пластины?
Опыт 2: возьмите 2 кусочка наждачной бумаги и лупу. Рассмотрите поверхность этих тел. Сложите их и попробуйте сдвинуть относительно друг друга.
Назовите 2 причины возникновения трения. (Слайд 6)
Выводы:
- Шероховатость поверхности.
- Молекулярное взаимодействие (по основным законам МКТ)
Посмотрите, в этих примерах проявляется трение? (ответы коллег).
- Чем отличается трение в этих примерах? Что делают? (коньки скользят, ролики катятся, стоят на месте, т.е. в покое)
- Как вы назвали эти виды трения? (трение покоя, трение скольжения, трение качения)
Во многих литературных произведениях встречаются физические явления. На примерах поэтических строк попытайтесь, увидеть проявление трения и назвать вид трения.
-Подумаем, зависит ли сила трения от чего-нибудь. Одинаковая она будет в разных видах? Где скользить легче: по асфальту или льду? Двигать легче одну книгу или стопку книг? На все эти вопросы мы ответим, проведя опыты.
- При помощи какого прибора можно измерить силу? (динамометром).
Сейчас я Вам предлагаю выполнять эксперименты в группах.
Группа 1. Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей.
Приборы и материалы: динамометр, трибометр, брусок деревянный, набор грузов с двумя крючками, лист бумаги, лист наждачной бумаги.
Порядок выполнения работы:
- Определите цену деления шкалы динамометра.
- Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами:
а) по поверхности линейки трибометра;
б) по гладкой бумаге;
в) по наждачной бумаге. - Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно при помощи динамометра. Результат измерений силы трения скольжения запишите в таблицу.
Вид трущихся поверхностей |
Сила трения скольжения, Н |
Дерево по дереву |
|
Дерево по гладкой бумаге |
|
Дерево по наждачной бумаге |
|
ВЫВОД: сила трения ….. от рода трущихся поверхностей.
Группа 2. Изучение зависимости силы трения скольжения от давления.
Приборы и материалы: динамометр, трибометр, брусок деревянный, набор грузов с двумя крючками.
Порядок выполнения работы:
- Определите цену деления шкалы динамометра.
- Положите на линейку трибометра брусок большой гранью, а на него – груз. Измерьте силу трения скольжения бруска. Для этого перемещайте брусок с грузом равномерно при помощи динамометра. Результат измерения силы трения скольжения запишите в тетрадь.
- Положите на брусок второй груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска. Результат измерения силы запишите в тетрадь. Сравните полученные данные.
- Положите на брусок третий груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска. Результат измерения силы запишите в тетрадь. Сравните полученные данные.
|
F тр. скольжения |
1 груз |
|
2 груза |
|
3 груза |
|
|
|
ВЫВОД: чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем ….. сила трения скольжения.
Группа 3. Сравнение сил трения скольжения, качения и веса тела.
Приборы и материалы: динамометр, брусок деревянный, набор грузов с двумя крючками, карандаши круглые – 2 шт.
Порядок выполнения работы:
- Определите цену деления шкалы динамометра.
- Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра. Результат измерения запишите в тетрадь.
- Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по столу. Для этого положите брусок на стол, а на брусок – два груза. К бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в движение. Запишите показание динамометра, соответствующее началу движения бруска.
- Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь.
- Измерьте силу трения качения бруска по столу. Для этого положите брусок с двумя грузами на два круглых карандаша и перемещайте равномерно брусок по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь.
вес тела, Н |
сила трения покоя, Н |
сила трения скольжения, Н |
сила трения качения, Н |
|
|
|
|
6. Вывод: трение качения….. трения скольжения.
Каждая группа проговаривает результат своей работы.
ВЫВОДЫ
- сила трения зависит от силы, прижимающей тело к поверхности;
- сила трения качения меньше силы трения скольжения, при равных нагрузках;
- сила трения зависит от материалов, соприкасающихся поверхностей и качества обработки поверхностей.
Многие явления природы можно объяснить, используя явление трения, приспособления животных, народные пословицы и поговорки, исторические факты.
К этому можно прибавить, что при отсутствии трения гвозди и винты выскальзывали бы из стен, ни одной вещи нельзя было бы удержать в руках, никакой вихрь никогда бы не прекращался, никакой звук не умолкал бы, а звучал бы бесконечным эхом, неослабно отражаясь, например, от стен комнаты.
Как уменьшить трение?
- Шлифовка деталей трущихся поверхностей и подшипники.
- Смазка.
Чтобы увеличить трение, надо:
- Увеличить нагрузку (вес).
- Увеличить шероховатости поверхностей.
Положительная и отрицательная роль трения.
Жизненный опыт подсказывает нам, что трение очень важно в нашей жизни и играет как положительную, так и отрицательную роль.
Поговорим об этом. Мудрость и жизненный опыт любой народ заключает в поговорки. Например:
- не подмажешь, не поедешь;
- пошло дело как по маслу;
- угря в руках не удержишь;
- что кругло – легко катится;
- лыжи скользят по погоде;
- из навощенной нити сеть не сплетешь;
- колодезная веревка сруб перетирает;
- ржавый плуг только на пахоте очищается;
- ловкий человек и на дынной корке не поскользнется;
- нет такого человека, который бы хоть раз не поскользнулся на льду.
Как же можно использовать изученное явление в жизни? Приведите свои примеры. Явление трения используют в технике:
- для передачи движения;
- при обработке металлов и других материалов;
- при сварке трением;
- при заточке инструментов;
- для скрепления материалов, деталей конструкций;
- при шлифовке, полировке материалов и т.д.
Вернемся к нашим вопросам.
Анализируя примеры, приведенные в начале урока.
- почему шелковый шнурок развязывается быстрее, чем шерстяной; (нитка – шероховатость поверхности, трение скольжения)
- почему бревно легче катить, чем тащить; (бревно – трение качение меньше)
- почему вбитый в стену гвоздь не выскакивает; (гвоздь – трение покоя)
- почему колеса порожней машины буксуют больше, чем колеса груженной. (вес больше у груженной)
4. Итог занятия. Уважаемые коллеги мы с вами сегодня рассмотрели силу трения – СИЛУ ЗНАКОМУЮ, НО ТАИНСТВЕННУЮ, как сказал А.А. Первозванский, которая сильнее бурь, ветров и непогоды. Наша жизнь немыслима без трения.
Если бы не было трения
Что было бы, если бы не было тренья?
Я расскажу это в стихотворении.
Все автомобили
Сейчас же бы встали,
А пешеходы,
На землю упали.
Перо б не писало,
Рухнул бы дом,
И на Земле
был бы полный разгром!
Картина б свалилась,
И вилку бы мы,
Так просто в розетку,
Воткнуть не смогли.
И было бы много
ужасных вещей,
Не будь силы тренья,
У нас на Земле.
Во всей суматохе забыла сказать,
Что тренье так просто с Земли не убрать.
Оно было, есть и будет всегда.
Да здравствует трение! Тренью - ура!
5. Рефлексия.
А теперь попрошу каждую группу выразить свое отношение к занятию, прикрепив смайлик на доске.
