Урок физики в 7-м классе по теме "Сила трения"

Цель: изучение силу трения и ее видов.

Задачи:

• Дидактические: создание условий для усвоения нового учебного материала, используя системно-деятельностный подход и элементов проблемной технологии, формирование умений высказывать научные гипотезы, планировать эксперимент, подтверждающий или опровергающий высказанные гипотезы, формирование навыков исследовательской деятельности обучающегося.
• Образовательные: обеспечить усвоение темы через осмысление ранее полученных знаний и исследовательскую деятельность учащихся, основываясь на этапах научного познания.
• (познакомить учащихся с явлением трения, сформировать понятие сила трения, рассмотреть виды трения, экспериментально установить, от чего зависит эта сила, выяснить причины возникновения силы трения).
• Развивающие: развитие познавательного интереса к физике,формирование представление о процессе научного познания; продолжение работы по овладению методами научного исследования, развитие логического мышления; развитие умений экспериментировать, пользоваться приборами; анализировать, развитие коммуникативных способностей; развитие культуры общения.
• Воспитательные: развитие познавательного интереса к физике,формирование представление о процессе научного познания; продолжение работы по овладению методами научного исследования, развитие логического мышления; развитие умений экспериментировать, пользоваться приборами; анализировать, развитие коммуникативных способностей; развитие культуры общения.

Тип урока: урок формирования «открытия» новых знаний.

Форма урока: проблемный.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая.

Методы обучения: репродуктивный, наглядно-иллюстративный, частично-поисковый, исследовательский.

Методы познания: проблемный, сравнительный, наблюдение, моделирование, анализ.

Оформление класса: На боковой стене в классе представлены высказывания о процессах познания, рисунки, подтверждающие существование силы трения в быту, природе, технике. До начала урока эта информация скрыта.

На левой половине доски записаны:

Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,
пока ему не удастся связать воедино разрозненные
факты, им наблюдаемые.
Дьёрдь де Хе́веши

На доске записан эпиграф:

Без сомнения все наши знания
начинаются с опыта.
И.Кант

Школьник понимает физический
опыт, только тогда хорошо,
когда он его делает сам.
(П.Л.Капица)

Ход урока

Психологический настрой

Здравствуйте ребята, садитесь. Добрый день уважаемые гости. Я надеюсь, что все сегодня пришли на урок с хорошим настроением, а для того чтобы оно стало еще лучше, посмотрите друг на друга, улыбнитесь, сделайте несколько глубоких вдохов – выдохов, настройтесь на урок. Начнем.

На слайде представлен «знак информации».

? Что это за знак?

? Откуда вы получают информацию?

При некотором усилии с вашей стороны она может стать знанием.

? Какая информация станет прочными знаниями: просто прочитанная, услышанная или поверенная опытами?

Я с вами согласна.

Поэтому и эпиграфом к уроку взяла слова Имануилла Канта – немецкого философа: «Без сомнения все наши знания начинаются с опыта».

Сегодня продолжим переводить полученную информацию в знания с помощью опыта, эксперимента.

Но прежде, возьмите верхний листок, который лежит у вас на партах – это оценочный лист. Сегодня вы сами будите ставить себе отметки. Подпишите его. В первую колонку, за каждый правильный ответ на мои вопросы будете ставить себе плюсы. Все понятно?

Сегодня будем изучать явление, с которым люди знакомы с древних времен. Оно сопровождает нас повсюду, каждую секунду мы сталкиваемся с ним, поэтому стало таким привычным, что мы перестали его замечать.

Давайте посмотрим фрагмент фильма и, может быть вы догадаетесь, о каком явлении я говорю.
(Фильм о трении)

? Что делал человек в кадре? (Добывал огонь)

? Каким способом он это делал? (Трением).

Значит, при соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее относительному движению тел, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения.

Именно по вине этой силы изнашиваются детали машин (СЛАЙД), механизмов, стирается подошва обуви (СЛАЙД), но именно благодаря этой силе мы можем катать на коньках (СЛАЙД), лыжах (СЛАЙД), да и просто ходить (Слайд).

Итак, тема нашего урока «Сила Трения». (СЛАЙД)

Откройте тетради. Запишите на полях число, начнем создавать ментальную карту.

Где запишем тему урока? Правильно, посереди листа, ярким цветом.

Мы сегодня на уроке изучим силу трения и ее виды. Что для этого необходимо о ней узнать?

Начинаем заполнять ментальную карту. (обозначение, возникает (при соприкосновении тел), направление, от чего зависит, причина возникновения, виды, каждая «Ветка» пронумерована).

Открываю доску, там образец карты.

К доске выходит ученик и записывает обозначение силы трения.

Сила трения возникает при соприкосновении тел (запишем)

Куда направлена? (ОПЫТ с МАШИНКОЙ)

Другой ученик изображает силу трения на рисунке на доске.

Сила трения – это физическая величина, значит, ее можно измерить. Как называется прибор, которым измеряют силу? (динамометр)

Как можно измерить силу трения? Вспомните, как вы на прошлых уроках измеряли силу тяжести.

Вызванный к доске ученик объясняет, как можно измерить силу трения с помощью динамометра.

(Ученик прикрепляет динамометр к бруску и начинает двигать брусок в горизонтальном направлении. На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы. Одна сила – сила упругости пружины динамометра, направленная в сторону движения. Вторая сила – это сила трения, направленная против движения. Так как брусок движется равномерно, то значит, равнодействующая этих сил равна нулю. Следовательно, эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Динамометр показывает силу трения.)

Как вы думаете, от чего зависит сила трения?

Ученики выдвигают гипотезы, (СЛАЙД) от массы (веса), от поверхности (материала), от площади поверхности.

Проверьте ваши предположения, гипотезы опытным путем.

• Две первые группы проверяют, зависит ли сила трения от рода поверхности.
• Две вторые группы – от веса (нагрузки) тела.
• Третья группа – от площади поверхности.
• Четвертая группа получает секретное задание. Отчет о нем даст позже.

Задания для работы в группах

Ребята, на 2 и 4 партах лежат задания и отчет об эксперименте, который вы должны заполнить после проверки гипотезы. Затем мы их выслушаем.

Время работы 5 минут.

Ребята работают в группах, делают выводы, записывают в тетрадь.

Тому, кто делал отчет, ставлю отметку я, остальные сами оценивают свой вклад в работу группы. Группы, которые устно не отвечали, сдадут мне свои отчеты. Напишите на них состав группы.

ВЫВОД: Сила трения зависит от материала (рода поверхности) соприкасающихся тел, от нагрузки и не зависит от площади соприкосновения. (СЛАЙДЫ)

Скажите вы бывали в Санкт-Петербурге? В Санкт-Петербурге перед Михайловским замком установлен памятник Петру Великому.

Обратите внимание на пьедестала для этого памятника. Он изготовлен из монолитной гранитной глыбы весом 80 тыс. пудов, т.е. более тысячи тонн! Глыбу называли Гром-камнем, так как в него однажды ударила молния, отбив большой осколок. Эту глыбу обнаружили в 9 км от Финского залива, и решили переправить в Петербург. Как же в XVIII веке, не имея ни мощных тягачей, ни подъемных кранов, люди могли совершить такое чудо?

Предположения детей.

Давайте выслушаем отчет 4 группы. Что они проверяли?

Ребята рассказывают об опыте с тележкой, которую сначала надо было тащить, а потом катить.

Объясняю, что когда тело скользит по поверхности другого, то возникающая сила трения называется силой трения скольжения, а если катиться – то сила трения качения, которая меньше трения скольжения. В технике часто стараются заменить силу трения скольжения силой трения качения. Для этого используют подшипники.

Так как же перетащили Гром – камень?

Камень перекатили на специально отлитых бронзовых шарах, накрытых сверху досками специальным образом обработанными.. На доски сверху поместили помост из нескольких рядов плотно уложенных бревен, на него переставили камень. Согнанные из ближайших деревень крестьяне при помощи канатов и воротов двигали камень к берегу. Несколько мужиков должны были все время смазывать шары говяжьим салом и переставлять их вперед после того, как глыба пройдет через них; 120 дней путешествовал так по суше Гром-камень.

Доставленный в Петербург и обработанный мастерами-каменотесами, он стал прекрасным пьедесталом памятника Петру.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

(Изображаем, как тащили камень, потом пожимаем плечами, потом хлопаем, сели на 5 секунд закрыли глаза, настроились на продолжение урока).

Давайте рассмотрим еще один вид трения.

Внимание на стол учителя. На наклонной плоскости находится брусок. На него действует сила тяжести? (ДА). Но брусок находится в покое. Какая сила мешает движению бруска? Правильно, сила трения, которая называется силой трения покоя.

ОПЫТ: Возьмите бруски, положите на них 2 груза, пробуйте медленно сдвинуть брусок с места. Пружина динамометра растягивается, показания увеличиваются, а брусок все еще находится в покое. И в тот момент, когда он начинает двигаться, сила трения покоя переходит в силу трения скольжения. Трение – это своеобразный страж нашего покоя. Именно, благодаря силе трения покоя, все предметы находятся на поверхности и не скользят по ней. Эта сила удерживает вас на стульях, а стулья на полу, именно эта сила помогает удержать ручки в руке, заколки, банты в волосах девочек, нитки нашей одежды каждая находится на своем месте, узелки на нитках не распускаются сами по себе, а ноги не скользят по поверхности земли.
(Сказка «Репка»)

Сколько видов трения существует? Запишем их в тетрадь.

Отмечаем, что сила трения покоя больше силы трения скольжения, а сила трения скольжения больше силы трения качения.

На партах в маленьких коробочках есть рисунки, относящиеся к одному из видов трения. На каком из них изображена сила трения скольжения? Качения? Покоя? Можете взять эти рисунки с собой и дома приклеить под каждым видом силы трения, а можете дома нарисовать свои.

В чем же причина появления силы трения?

Очень часто мы произносим фразы: «не сотри ноги, сотри, пожалуйста, с доски». Что же мы имеем в виду, когда говорим подобные фразы?

Рассмотрите поверхности бруска и доски, можно воспользоваться лупой.

Что вы видите?

Правильно, неровности, бугорки, шероховатости. Когда поверхность одного тела движется по поверхности другого тела, то шероховатости начинают задевать друг за друга. Это и есть причина возникновения силы трения.

Значит для того, чтобы увеличить трение нужно увеличить неровности. У кого в семье есть автомобиль? Что делают родители, когда наступают заморозки? (Меняют резину на шиповатую, т.е. увеличивают шероховатости, и тем самым увеличивают силу трения).
А в гололед дороги посыпают песком. Зачем?

Логично предположить, что для уменьшения трения нужно сделать поверхности гладкими.

Вызываю ученика и предлагаю передвинуть стекло по стеклу. Трудно, хотя поверхности гладкие. Таким образом, создается новая проблемная ситуация. Учащиеся высказывают различные предположения о существовании какой – то причины возникновения силы трения. Какой? Предлагаю вспомнить об основных положениях МКТ.

На основе имеющихся знаний проблема решается.

Когда поверхности становятся идеально гладкими, то они располагаются очень близко друг к другу, настолько близко, что начинает действовать взаимное притяжения молекул.

Это вторая причина возникновения силы трения. Хотя чаще всего мы будем сталкиваться с силой трения, которая возникает из – за шероховатости поверхностей.

Запишем в тетрадь две причины возникновения силы трения.

Когда соприкасаются твердые тела, то возникающая сила трения называется сухим трение, а когда тело движется по поверхности жидкости, то возникает сила жидкого трения. Как вы думаете, какое трение больше?

Опыт проводит ученик за столом учителя. На куске пенопласта располагается игрушка. Ученик дует на пенопласт, он не движется. Тот же опыт проводит на поверхности вода, налитой в большой сосуд. Пенопласт легко приходит в движение. Значит сила жидкого трения значительно меньше силы сухого трения. Этим часто пользуются в быту и технике, когда нужно уменьшить трение соприкасающихся частей, деталей. Используют смазочные материалы.

Те, у кого есть велосипед, наверное, это делал не раз сам или с родителями. А на лыжах катаетесь? Что делаете, чтобы скольжение было лучше?

А рыбаки есть? Кто ловил рыбу, или держал в руках живую рыбу? Почему трудно удержать в руках живую рыбу?

Допишете в ментальную карту на ветку «от чего зависит сила трения» - от использования смазочных материалов.

Посмотрите на ваши ментальные карты. Как много мы сегодня узнали!

Проверим, насколько хорошо вы усвоили новый материал. Вам предстоит выполнить тест.

Букву правильного ответы запишите в таблицу. Тот кто выполнил задание, молча поднимает руку.

Первичное закрепление знаний

ТЕСТ

1. Санки скатываются с горы. Какой вид силы трения действует на санки?
П. сила трения качения
У. сила трения скольжения
В. сила трения покоя

2. Зачем в гололедицу дороги посыпают песком?
С. чтобы увеличить трение
Д. чтобы уменьшить трение
Е. чтобы дворники больше работали

3. Как направлена сила трения при движении тела?
А. по движению
П. против движения
Н. не имеет направления

4. Для того, чтобы измерить силу трения, динамометр с прикрепленным к нему телом нужно передвигать
И. рывками
Е. равномерно
У. не имеет значения

5. Электровоз, двигаясь равномерно, тянет железнодорожный состав силой 150 кН. Чему равна сила трения?
К. 15 кН
Л. 300 кН
Х. 150 кН

ТАБЛИЦА ОТВЕТОВ

1	2	3	4	5
У	С	П	Е	Х

Проверим ответы. Какое слово получили? (УСПЕХ)

Я считаю, что это успех нашего сегодняшнего урока, на котором вы узнали, поняли, усвоили тему «Сила трения».

Молодцы, в оценочный лист поставьте себе «5»!

Я надеюсь, что с таким же успехом вы будете работать и на следующем уроке!

Домашнее задание П. 30, 31.

Творческое задание: Если сила трение на минутку исчезнет, что вы будете кричать «Ура!» или «Караул!». Объясните свою точку зрения.

Заполните, пожалуйста, листок вашей комфортности на уроке.

Ребята, а вы видели падающие звезды? Что это? (Метеориты).

А что такое метеорит? (СЛАЙД). Почему камень светится? Значит и здесь трение! Камень трется об атмосферу, разогревается так, что светится! Давайте, вместе понаблюдаем за звездным дождем! (Фильм об августовском метеорном дожде)

БЛАГАДАРЮ ВАС, РЕБЯТА, ЗА УРОК!

Урок окончен!!! До свидания! Ваши листки сдайте мне.

Приложения