Урок по теме "Сила трения"
план-конспект урока по физике (10 класс) на тему

Мастер-класс

«Сила трения»

9 класс

Цель: изучить явление трения (его причины, закономерности); создать условия для формирования у учащихся практических навыков:

1. измерения силы трения;
2. развивать логическое мышление учащихся;
3. воспитывать интерес к предмету;
4. развивать интерес к решению задач.

Задачи урока:

1. Познавательные: формировать умение планировать и проводить физические опыты, объяснять физические явления
2. 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:

1. шероховатость поверхности.
2. 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:

1. Определите цену  деления шкалы динамометра.
2. 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.

3. 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:

1. Определите цену  деления шкалы динамометра.
2. 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.
3. Положите на брусок  второй груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска. Результат измерения силы запишите в тетрадь. Сравните полученные данные.
4. Положите на брусок третий груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска. Результат измерения силы запишите в тетрадь. Сравните полученные данные.

5. 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:

1. Определите цену  деления шкалы динамометра.
2. Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра. Результат измерения запишите в тетрадь.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

            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?  

1. Шлифовка деталей трущихся  поверхностей и подшипники.
2. Смазка.

Чтобы увеличить трение, надо:  

1. Увеличить нагрузку (вес).
2. 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:

1. не подмажешь, не поедешь;
2. пошло дело как по маслу;
3. угря в руках не удержишь;
4. что кругло – легко катится;
5. лыжи скользят по погоде;
6. из навощенной нити сеть не сплетешь;
7. колодезная веревка сруб перетирает;
8. ржавый плуг только на пахоте очищается;
9. ловкий человек и на дынной корке не поскользнется;
10. 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:

1. для передачи движения;
2. при обработке металлов и других материалов;
3. при сварке трением;
4. при заточке инструментов;
5. для скрепления материалов, деталей конструкций;
6. 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

5.Рефлексия.

А теперь попрошу каждую группу выразить свое отношение к занятию, прикрепив смайлик на доске.

                Ничего так                        Супер                Возьму на заметку                     Хорошо