Цель:

• формирование умения применения теоретических знаний, полученных в ходе изучения раздела “Механика” к решению практических задач по измерению коэффициента трения различными способами.

Задачи:

• формирование умения самостоятельного поиска решения практической задачи;
• развивать умение переносить знания в новые ситуации, использовать подручные средства для проведения эксперимента;
• воспитание личностных качеств, обеспечивающих успешность творческой деятельности (наблюдательность, интуиция, сообразительность, самостоятельность).

Оборудование: брусок с одинаковыми поверхностями, дощечка, динамометр, измерительная линейка (можно две), два одинаковых карандаша, грузы. Один комплект на двоих учащихся.

Форма урока: решение практических задач.

Место: после изучения раздела “Механика”

Уровень подготовки обучающихся:

• А – базовый уровень;
• Б – профильный уровень;
• В – профильный уровень (элективное, факультативное занятие или сдвоенный урок).

Ход урока

Учащимся предлагаются задания[1] по измерению коэффициента трения. Степень самостоятельности в работе, помощь учителя в процессе выполнения задания, объем и темп работы зависит от уровня подготовки обучающихся.

	Уровень сложности задания.
	А	Б	В
1.	Дано: брусок, дощечка, динамометр, грузы. С помощью динамометра добиться равномерного движения бруска по горизонтально расположенной дощечке (традиционный вариант лабораторной работы). Сделать один опыт, грузы использовать для увеличения прижимающей силы.
	Измерить динамометром – силу трения, прижимающую силу. Вычислить коэффициент трения	Заметить разницу показаний динамометра в момент начала движения и при дальнейшем движении, с учётом этого оценить коэффициент трения покоя максимальный и коэффициент трения скольжения.	Сравнить коэффициент максимального трения покоя и коэффициент трения скольжения. Сделать оценку погрешностей измерений.
2.	Дано: брусок, дощечка, измерительные линейки Учащимися изучен ранее вопрос “Движение тела по наклонной плоскости”. При рассмотрении различных условий движения было получено, что коэффициент трения равен тангенсу угла наклона плоскости, если тело соскальзывает равномерно.
	Используя последнее утверждение, с помощью имеющихся приборов найти коэффициент трения.	Можно заметить, что при постукивании брусок начинает скользить при меньшем угле наклона, что объясняется отличием коэффициента трения покоя от коэффициента трения скольжения. Используя эти факты измерить и	Измерить коэффициенты трения покоя и скольжения и оценить погрешности измерений.
3.	Дано: брусок, дощечка и измерительная линейка, карандаш. Определить коэффициент трения бруска о стол методом переворота бруска. Если действовать по линии КL силой, параллельной поверхности стола (например, карандашом), постепенно перемещая точку приложения силы от К к L. Если действовать вблизи точки К, то брусок движется поступательно, если вблизи точки L, то он опрокинется.
	Найти такую точку приложения силы, когда наблюдается переход от поступательного движения к опрокидыванию. При этом	Сравнить полученное значение коэффициента трения покоя с коэффициентом трения скольжения определённым в предыдущем задание или измерить заново. Не меняя положения бруска повторить измерение с помощью динамометра, точку приложения взять ниже найденной точки.	Измерить коэффициенты трения покоя и скольжения и оценить погрешности измерений.
4.	Дано: деревянная линейка и два одинаковых карандаша. Определить отношение коэффициента трения покоя к коэффициенту трения скольжения линейки по карандашу. (Задание больше подходит для факультативного занятия или как дополнительное)
		Положить линейку на карандаши и одновременно сдвигать карандаши. Можно заметить, сначала скользит один карандаш, а другой покоиться, затем наоборот. Рассмотрим силы, действующие на карандаш в момент смены движения получаем

По итогам выполнения всех экспериментов составляется таблица (уровень А – без учёта погрешностей).

1.
2.
3.

Домашнее задание.

На основании полученных результатов дайте ответы на следующие вопросы:

• каков интервал значений, в который попадают полученные измерения?
• какой метод, на ваш взгляд, даёт более точные результаты? Почему?
• в чём причина расхождений измерений?
• какой метод оказался наиболее интересным? Почему?
• в чём причина разных значений коэффициента трения покоя и трения скольжения?
• как ещё можно измерить коэффициент трения?

Подсказкой для последнего вопроса могут послужить задачи, решаемые в различных темах. Например:

1. (3.202 [2]) По плоскости с углом наклона = 45° соскальзывает шайба и в конце спуска упруго ударяется о стенку, перпендикулярную наклонной плоскости. На какую высоту h снова поднимется шайба по плоскости, если первоначально она находилась на высоте H = 0,6 м? Коэффициент трения шайбы о плоскость = 0,2

2. (384 [3]) С горки высотой h = 2 м и основанием b =5 м съезжают санки, которые останавливаются, пройдя горизонтальный путь S = 35 м от основания горки. Найти коэффициент трения, считая его одинаковым на всём пути. Определить подобным способом на опыте коэффициент трения, например, между спичечным коробком и ученической линейкой.

Литература

1. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9–11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. – М.: Вербум – М, – 208 с.
2. Физика: 3800 задач для школьников и поступающих в вузы / Авт. – сост. Н.В. Турчина, Л.И. Рудакова, О.И. Суров и др. – М.: Дрофа, 2000. – 672 с.: ил. – (Большая библиотека “Дрофы”).
3. Рымкевич А.П. Задачник. 10–11 кл.: пособие для общеобразоват. учреждений / А.П. Рымкевич. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2006. – 188, [4] с.: ил. – (Задачники “Дрофы”).