Урок физики в 7 классе "Сила трения. трение в природе и технике"
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Предмет: физика

Учитель: Ямолтдинова Любовь Яковлевна.

МКОУ СОШ №1. с/п Квитокская СОШ №2

Класс: 7

Тема:  «Сила трения. Трение в природе и технике»

Урок изучения нового материала

Цели урока:

Образовательная – познакомить учащихся с явлением трения как новым для них видом взаимодействия тел; сформировать понятие силы трения; экспериментально установить, от чего она зависит; показать связь изучаемого материала с реальной жизнью на примерах применения трения в природе и технике.

Развивающая – формировать эффективные способы мыслительной деятельности, умение анализировать, сравнивать, делать обобщения и умозаключения; развивать навыки экспериментальной работы, творческие способности, навыки работы в группе, умения работать с дополнительной литературой и физическими приборами.

Воспитательная – способствовать раскрытию общекультурной значимости науки физики и формированию научного мировоззрения и мышления учащихся, побуждать к получению знаний, повышению общей культуры, прививать навыки общения, правильной самооценки.

Оборудование: мультимедиапроектор, презентация к уроку, трибометр, динамометры, деревянные бруски, грузы, лист наждачной бумаги, лист резины, деревянная опора, катки, оборудование INTEL LEGO.

Эпиграф к уроку: Вездесущее, мешающее, необходимое...

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

Учитель. Здравствуйте, ребята и гости нашего урока! Сегодняшний урок – необычный, мы постараемся разобраться в одном из удивительных явлений природы. Перед вами учебная карта ученика. Подпишите ее. Оцените свое настроение в начале урока.

Нам предстоит серьёзно и много поработать. Но прежде чем начать изучать новую тему, давайте вспомним, о чём шла речь на предыдущих уроках. Оценим исходный уровень ваших знаний. Выполните задание для самоконтроля. Верные ответы отметьте в учебной карте.

II. Актуализация опорных знаний 

Задания для самоконтроля (индивидуальная работа)  

 Ответы:

Вариант 1: 1Б; 2А; 3Б; 4А; 5В; 6В.  

Вариант 2: 1А; 2Б; 3В; 4В; 5А; 6Б.

Проводим самооценку.  

Критерии оценки:

«5» − 1, 2, 3, 4, 5, 6.

«4» − 1, 2, 3, 4, 5.

«3» − 1, 2, 3.

III. Изучение нового материала (35 мин)

Учитель физики. Сегодня мы поговорим о вездесущем, мешающем, но так необходимом всем нам явлении. Хотите узнать, что это за явление?  Слушайте: 18 августа 1851 г. император Николай I совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 часа утра. Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это было красиво и подчеркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако Клейнмихель не учел одного обстоятельства… Какого обстоятельства он не учел? Он забыл о смазочном действии масляной краски, уменьшающем трение, - паровоз буксовал. А что было дальше? Жандармы, подобрав полы шинелей, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы.  Зачем? (Для увеличения силы трения.). О чем же мы сегодня будем говорить? (о трении)

Перед вами демонстрационный динамометр, брусок, лежащий на деревянной опоре. Какие силы действуют на брусок? Чему равна равнодействующая этих сил? Привожу брусок в движение. Что вы наблюдаете?

Учащиеся.  Динамометр показывает величину силы.         

Учитель физики. Давайте выясним, какую силу показывает динамометр.

Итак, тема нашего урока – «Сила трения» (записывает тему урока на доске, а

учащиеся – в учебных картах).

Вспомним какой раздел физики мы изучаем? (раздел «Взаимодействие тел»).

Давайте посмотрим, на каком этапе мы находимся?. (изучаем силы).  (слайд «Взаимодействие тел»)

Учитель формулирует цели урока с участием учащихся.

Учитель. Мы уже знаем несколько сил. Какие это силы? В каких случаях они возникают? Чем характеризуется любая сила? Что нужно указать, чтобы отличить силу трения от известных вам?
Учащиеся. Сила всемирного тяготения – гравитационное взаимодействие любых тел. Сила тяжести – сила гравитационного притяжения к планете,  действует со стороны Земли. сила упругости – при деформациях, вес тела – сила упругости, с которой тело действует на опору или подвес вследствие своего притяжения к Земле (демонстрация слайда и плаката «Взаимодействие тел. Силы»), рассмотренного на прошлых уроках). Сила характеризуется точкой приложения, величиной, направлением. Её отличительные особенности: когда возникает? чем вызвана? от чего зависит? (Учитель по ходу ответов демонстрирует заготовку слайда – опорного конспекта по теме.)

“Что необходимо знать о силе трения?”

– Сформулируйте и запишите в учебную карту вопросы по данной теме, используя вопросительные слова. (Учащиеся в течении 3-5 минут записывают вопросы: Что такое сила трения? Когда  она возникает? Как обозначают силу трения? Куда она направлена? Каковы причины ее возникновения?  Какие виды трения существуют? От чего зависит сила трения?? Где встречается сила трения? и др.). Послушаем, какие вопросы вы составили. (Заслушиваются вопросы 3-4 человек).
– Цель нашего урока – разобраться со всеми возникшими вопросами т.е познакомиться с явлением трения как новым для вас видом взаимодействия тел; узнать какая сила называется  силой трения; экспериментально установить, от чего она зависит;  покать значимость данной темы в повседневной жизни.

               План изучения:

• Определение силы трения.
• Когда возникает сила трения.
• Куда направлена сила трения.
• Причины возникновения.
• Виды силы трения.
• Как измерить силу трения.
• От каких факторов зависит сила трения?
• Трение в природе и технике.

 Какие у вас возникают ассоциации, когда вы слышите слово «трение»?  (Выслушивает ответы учащихся.) .

Начнём с определения. В каком случае возникает сила трения?
Учащиеся. Сила трения возникает при движении одного тела по поверхности другого.
Учитель. И всё? Представьте: вы пытаетесь сдвинуть тяжёлый шкаф... и не можете. Уточните определение.
Учащиеся. Сила трения – сила, возникающая в случае, когда тело двигают или пытаются сдвинуть по поверхности другого тела.
Учитель. Где приложена эта сила? Каково её направление? Как можно её изобразить?
Учащиеся. Вдоль поверхности соприкосновения тел... Направлена против направления движения тела. (Изображают силу на доске.)

Сила возникающая при движении (или попытке движения) одного тела по поверхности другого, напрвленная вдоль поверхности соприкосновения тел, против направления движения тел, называется силой трения

Учитель (демонстрирует слайд  с определением силы трения по учебнику).

 Мы уже знаем, что причиной возникновения силы тяжести является притяжение к земле; силы упругости – деформация тела. А что является причиной возникновения силы трения? (Выслушивает ответы учащихся.)

 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)

Причины возникновения силы трения: шероховатость поверхности и  взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел (слайд 5).

А сейчас нам предстоит выяснить, какие виды сухого трения существуют в природе. Для этого проведём ряд экспериментов. (Учащиеся под руководством учителя выполняют задания.) Затем вставляют в учебной карте в задании1 пропущенные слова и оценивают себя.

Опыт 1. Возьмите учебник, положите на него карандаш перпендикулярно обрезу длинной стороны обложки. Приподнимите учебник на два

пальца.

Учитель. Что вы наблюдаете?

Учащиеся.  Карандаш скользит по поверхности учебника.

Учитель. При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называется трением скольжения.

Опыт 2. Положите карандаш вдоль обреза длинной стороны обложки. Приподнимите учебник на два пальца.

Учитель. Что вы наблюдаете?  

Учащиеся. Карандаш катится по учебнику.

Учитель. Если одно тело катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называется трением качения.

Опыт  3. Положите карандаш перпендикулярно

обрезу длинной стороны обложки. Приподнимите учебник на один палец.

Учитель. Наблюдаете ли вы движение карандаша?

Учащиеся. Нет.

Учитель. Когда тело находится в покое, оно удерживается силой трения покоя.

(Учитель на доске оформляет опорный конспект, который будет заполняться в ходе урока и в конце урока будет представлена на слайде.

 С целью первичного закрепления знаний проводится обсуждение слайдов 6, 7 с иллюстрациями разных видов трения.)

Учитель. Можно ли измерить силу трения? (Видео фрагмент или сам объясняет учащимся, как это делают с помощью динамометра при равномерном движении тела, затем предлагает провести эксперимент.)  

Мы познакомились с тремя видами сухого трения. Давайте, сравним эти силы.

Эксперимент 1. Сравнение силы трения покоя, силы трения скольжения и силы трения качения (Приложение, лист 1).

Вывод: максимальная сила трения покоя больше силы трения скольжения и трения ка-

чения; трение скольжения больше трения качения. (Учитель дополняет таблицу «Виды сухого трения».)

Учитель физики. Если сравнивать силы, которые приходится преодолевать, заставляя тело скользить и катиться, то разница получается очень внушительная. Неудивительно, что трение качения «победило» трение скольжения, и человечество уже давно перешло на колёсный транспорт. Но замена полозьев колёсами – полдела, ведь колесо насаже-

но на ось. Чтобы уменьшить трение осей о втулки колёс, в конце XIX в. между ними вставили подшипники и заменили трение скольжения трением качения. (Видео фр.)

Трение может быть как полезным, так и вредным. Когда трение полезно, его стараются увеличить, когда вредно – уменьшить. Сложите ладошки вместе и потрите их друг о друга. Что вы почувствовали? (Выслушивает ответы учащихся.) Значит, трение вызывает нагревание трущихся поверхностей. А это не всегда полезно. Оси колёс железнодорожных вагонов вращаются в подшипниках, расположенных в металлических коробках под вагонами – буксах. Осмотрщик вагонов на остановках трогает буксы рукой – не перегрелись ли? Если нужно, то подливает масло. Бывают случаи, когда во время движения буксы нагреваются и загораются, а это может привести к аварии, крушению поезда.

 Мы говорили о сухом трении. Но существует трение жидкое – это трение в жидкостях или газах, оно ещё  называется сопротивлением среды. Сила, возникающая при движении в жидкости или газе, называется силой жидкого трения или силой сопротивления.   В жидкости или газе нет силы трения покоя, даже самая малая сила, приложенная к телу в этих средах, сообщает ему скорость.

(К доске приглашается один из учащихся. Ему предлагается сдунуть с места брусочек, находящийся на деревянной опоре.  Затем сделать то же самое, но поместить брусочек в широкий сосуд с водой.) Какой вывод ты можешь сделать? Когда тебе было легче привести брусок в движение? (Ответ учащегося.)

Именно поэтому люди стали применять смазку. Смазка уменьшает силу трения между твёрдыми телами – трение перестаёт быть сухим! Разработаны различные рецепты смазок, причём не только жидких, но и твёрдых. Одна из таких смазок – графит. В таком качестве одним из первых применил его наш соотечественник, известный изобретатель-

самоучка Иван Петрович Кулибин.

Очень кратко: Какую роль играет смазка и сила сопротивления среды в живой природе 

Учитель. Какую роль играет смазка и сила сопротивления среды в живой природе? Поработайте, пожалуйста, кистями рук (учащиеся вместе с учителем совершают круговые движения руками). Испытываете ли вы затруднения при движении? Нет? Выясним –  почему.  В суставе (слайд 12) мы наблюдаем малое трение. Это объясняется их гладкой поверхностью и наличием синовиальной жидкости, которая играет роль смазки.

Из своего жизненного опыта вы знаете, что сухую пищу проглотить сложно. А знаете ли вы, почему лягушек называют первыми «слюнтяями» планеты? Роль смазки в организме животных и в нашем, в том числе, при проглатывании играет слюна. Лягушка, например, не утруждает себя жеванием – зубы у неё растут только на верхней челюсти, да и то еле заметные. Жевала или нет, а глотать надо. Но языком она этого сделать не может. Тут ей на помощь приходят глаза. Они вдвигаются внутрь и помогают проталкивать пищу. Но сухую пищу – муху, например, продвигать сложно, для этого и необходима слюна в качестве смазки. По той же причине выделяется огромное количество слюны у жвачных животных. Корова, например, выделяет от 90 до 190 л слюны в сутки. Известно, что жидкости, применяющиеся в технике для уменьшения трения, – масло,  дёготь и другие обладают вязкостью. Так же и в организме человека и животных жидкости, служащие для уменьшения трения, тоже очень вязки. Кровь блее вязкая, чем вода. При движении по сосудистой системе кровь испытывает сопротивление, обусловленное трением. Чем сосуды тоньше, тем больше трение и тем больше падает давление и скорость крови (слайд 13). Как вы думаете для чего? (Ответы учащихся.) Чтобы организм, каждая клетка получила достаточно кислорода и питательных веществ.

Перед вами животные, обитающие в воде   (слайд 14). Обратите внимание на форму их тела. Какая она? Имеет ли это какое-то значение для жизни в воде? (Ответы учащихся.) Лучшие пловцы – рыбы, киты, дельфины.  Например, скорость голубой акулы около 36 км/ч.  Животные могут быстро плыть благодаря обтекаемой форме тела и торпедообразной конфигурации головы, обуславливающей малое сопротивление. Форма тела этих животных подсказала конструкторам идеи корпусов морских и воздушных судов. Вместо длинного сигарообразного корпуса самолёта, считавшегося ранее оптимальным, был предложен торпедообразный.

А как передвигаются улитки и слизни (слайд )? Они медленно скользят по опоре на своей единственной  широкой «ноге». По нижней поверхности от заднего конца к переднему пробегают мелкие волны сокращений. Гребни волн направлены назад, так что тело проталкивается вперёд. Движение облегчается слизью, выделяемой железой позади рта. Эту слизь, застывшую в виде блестящего следа, нередко можно видеть на листьях и земле.

А вот и наш старый знакомый – дождевой червь.  Он передвигается благодаря направленным назад щетинками, которые свободно пропускают его тело вперёд, но тормозят обратное движение. Движение облегчает покрывающая тело червя смазка.

Подобные приспособления (шерсть, щетинки, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), широко распространены среди живых организмов.

Учитель. Перед нами стоит задача: выяснить, от каких величин зависит сила трения, а от каких не зависит. Выполним несколько экспериментов.

(Учащиеся по группам  выполняют эксперимент, делая вывод после каждого.)

Эксперимент 2. Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей (см. Приложение, лист 2).

Эксперимент 3. Изучение зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления. (Приложение, лист 3).

Эксперимент 4. Изучение зависимости или (независимости) силы трения скольжения от  площади трущихся поверхностей

Каждая группа проговаривает результат своей работы.

Выводы (слайд ):

– сила трения зависит от материалов, соприкасающихся поверхностей и качества обработки поверхностей;
– сила трения зависит от силы, прижимающей тело к поверхности.

- сила трения не зависит от площади соприкасающихся тел.

Посмотрим какую зависимость силы трения от данных факторов даст нам более современное оборудование INTEL LEGO.

(Все выводы записываются в учебную карту  учащегося).

Физминутка

– разогреем  ладони;
как бороться с вирусом гриппа? – стимулировать иммунитет!
– потрем мочки ушей, в которых находятся биологически активные точки, влияющие на иммунитет;
– для расслабления мышц спины, кулачками потрите вдоль позвоночника, для улучшения кровообращения в этих мышцах.
– пройдемся: 3 шага вперед и три назад.

– Спасибо, присаживайтесь.         

Трение в природе и технике

Ребята, а как вы думаете: Трение полезно или вредно? (слайд )

Если трение полезно значит надо его увеличивать? Какими способами это сделать? (см. результаты эксперимента)

А если трение вредно надо его уменьшать? А как?

Какую роль играет трение в природе, технике, быту?

А сейчас  поработаем с учебником (§32) и дополнительным материалом, который находится в кейсах. Вам нужно будет переработать информацию и представить нам мини отчет о роли трения в природе, технике, в быту. Работаем в группах

Мини отчет 1 группы – «Трение в природе»

Мини отчет 2 группы – «Трение в технике»

Мини отчет 3 группы – «Трение в быту» 

 После отчетов  работа групп самооценивается по 5 бальной шкале и каждая группа оценивает свою работу

Выпишите в таблицу по 2-3 примера положительного и отрицательного проявления силы трения и способы усиления и ослабления сил трения.

IV. Закрепление

Практические кейсы:        

Задания в них требуют практического разрешения

Кейс 1

1. При проведении эстафеты учитель физической культуры Сергей Владимирович, предупредил учащихся, что нельзя скользить быстро вниз по шесту или канату. Можно обжечь руки. Некоторые ослушались.
Вопросы к кейсу:
- Прав ли бы учитель?
- Почему при быстром скольжении можно обжечь руки?
- Как нужно было поступить?
2.   Дверцы шкафа в Ваниной комнате стали скрипеть. Ваня смазал петли маслом и скрип прекратился.

- Какое явление он использовал?

-Можно ли смазывать петли водой?

3.     Из окна Саша увидел, что перед  дверью их дома образовалась ледяная дорожка. Саша вышел на улицу и посыпал лед песком.  

-Почему он так сделал?

Кейс 2

1. В Москве во время реконструкции улицы Горького часть домов была передвинута на другое место.

- С помощью чего это было сделано?

2.     Яна увидела, что мама никак не может снять перстень с пальца. Подошел папа и посоветовал ей намылить палец. Мама приняла совет, и перстень легка снялся.

-На чем основано папино предложение?

3.     Когда выпал первый снег, папа Сережи стал менять летнюю автомобильную резину на зимнюю. У зимних шин рисунок протектора был глубже, а так же на них были шипы.

 -Сережа спросил у отца, зачем меняют шины у автомобиля?

-Как вы думаете, что ответил папа?

Кейс 3

1. Для пьедестала памятника Петру I была использована монолитная гранитная  глыба весом 80 тыс. пудов (более тысячи тонн)! (Слайд  )
Обнаружена эта глыба была местным крестьянином  Вишняковым. Глыбу называли  Гром-камнем, так как в него однажды  ударила молния, отбив большой осколок.  Доставили ее в Петербург с берега Финского залива   из деревни Лахти.  Около 9 км  пропутешествовал Гром-камень по суше, а потом по Неве на плотах был   доставлен  в Петербург.  Это событие было  отмечено  особой медалью, на которой была вычеканена надпись: «Дерзновению подобно, 1770 год». Вся Европа только и говорила об этой  невиданной операции, какой не повторялось со времен перевозки в древний  Рим египетских памятников.

- Как  же в XVIII веке, не имея ни мощных тягачей, ни подъемных кранов,  люди могли совершить такое чудо?

– Как это было сделано?

2.     Данила заметил, что зимой  автотрассы посыпают специальной смесью.

-Он решил спросить у отца, какую роль играет эта смесь в движении автомобилей?

-Какой смесью посыпают автотрассы?

3.     Соня собралась с друзьями на лыжах. Перед прогулкой мама посоветовала друзьям смазать лыжи специальной мазью.

-На чем основан ее совет?

Ответ на 1 вопрос Кейса 3:

Невиданный  проект передвижения Гром-камня  дал кузнец из казенных  мужиков, оставшийся, к сожалению, неизвестным. (Слайд  )
Он предложил  перекатить камень на специально отлитых бронзовых шарах,  заключенных в салазки. Салазки представляли собой большие бревна с  выдолбленными вдоль них желобами, обитыми внутри медью.   Гранитную глыбу поместили на помост из нескольких рядов плотно  уложенных бревен, под которым находились желоба с шарами.   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.  120 дней путешествовал  так по суше Гром-камень. Доставленный  в Петербург и   обработанный мастерами-каменотесами, он стал прекрасным пьедесталом  памятника Петру.

1. Соотнесите виды трения с соответствующими фразами (слайд).

2. Выберите факторы, которые влияют на силу трения.

А). Сила, вынуждающая тело начать движение.

Б). Вес груза.

В). Площади движущихся поверхностей.

Г). Направление движения.

Д). Неровность поверхности.

Краткий рассказ по опорному конспекту

3). Экспресс – диагностика

1. Какая сила не позволяет сдвинуть с места тяжелый шкаф?

    1) сила трения скольжения;   2) сила трения покоя;  3) сила тяжести

2. Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха?

    1) 700 Н;  2) 0 Н;  3) 70 Н

3. При смазке трущихся поверхностей сила трения …

    1) не изменяется; 2) увеличивается; 3) уменьшается

4. Как направлена сила трения, когда брусок движется по столу вправо?

    1) вправо;  2) влево,  3) вертикально вниз

5. В гололед тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о лед …

    1) не изменяется;   2) уменьшается;  3) увеличивается

V. Итог урока

 Наш урок подходит к концу. Какова была цель урока? (формулируют учащиеся)  Вы достигли цели? На все вопросы нашли ответы?

 Оцените вашу деятельность на занятии.

В учебной карте прошу смайликами отметиь свое настроение в начале и в конце урока,

 по 5 – бальной шкале оценить на каждом этапе свою работу и работу группы.

VI. Домашнее задание

1. Изучить § 30-32, Опорный конспект в учебной карте.

2.Составить речь прокурора «Я обвиняю силу трения».

Составить речь адвоката «Я защищаю силу трения».

Составить примирительную  речь судьи.

3. По желанию: изготовить колесо из спичек (держится за счет силы трения и напряжения) на выставку технического творчества.

VII. Рефлексия.

- А теперь возьмите ручку и поставьте «+» или « ?» рядом с высказыванием

Карточки для рефлексии.

Я знаю какую силу называют силой трения.

Я знаю причины ее возникновения.

Я могу ее измерить.

Я знаю виды сил трения.

Я знаю от чего зависит сила трения.

Я знаю, что она приносит пользу, а бывает и вред и знаю способы увеличения и уменьшения силы трения.

Приложение 1

Лист № 1

Эксперимент № 1.   Сравнение силы трения покоя, скольжения и качения

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, грузы, карандаши круглые – 2 шт.

Порядок выполнения работы

1. Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра. Результат измерения запишите в тетрадь.

2. 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 в тетрадь показания динамометра, соответствующее началу движения бруска.

3. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения запишите в тетрадь.

4. Измерьте силу трения качения бруска по столу.

Для этого положите брусок на два круглых карандаша и перемещайте равномерно брусок по столу при помощи динамометра. Результат измерения запишите в тетрадь.

Ответьте на вопрос, какая сила больше:

1) вес тела или максимальная  Fтр. покоя?

2) максимальная  Fтр покоя или сила Fтр скольжения?

3) Fтр скольжения или Fтр качения?

Лист № 2

Эксперимент № 2. Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, грузы, лист наждачной бумаги, лист резины, деревянная опора.

Порядок выполнения работы

1. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами:

а) по поверхности деревянной опоры;

б) по резине;

в) по наждачной бумаге.

2. Результаты измерений запишите в таблицу

3. Ответьте на вопросы:

1) Зависит ли сила трения скольжения:

а) от рода трущихся поверхностей?

б) от шероховатости трущихся поверхностей?

2) Каким способом можно увеличить и уменьшить силу трения скольжения?

Лист № 3

Эксперимент № 3.  Изучение зависимости силы трения скольжения от силы давления..

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, грузы.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте  в тетради таблицу

2. Выполните эксперимент

1. Положите на деревянную опору брусок большой гранью, а на него один груз. Измерьте силу трения скольжения бруска.

2. Положите на деревянную опору брусок большой гранью, а на него три груза. Измерьте силу трения скольжения бруска.

3. Результаты измерений запишите в таблицу

5. Ответьте на вопрос – зависит ли сила трения скольжения:

а) от силы давления и если зависит, то как?

Лист 4

Эксперимент № 4.  Изучение зависимости или (независимости) силы трения скольжения от площади трущихся поверхностей

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, грузы.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте  в тетради таблицу

2. Выполните эксперимент

1. Положите на деревянную опору брусок большой гранью, а на него три груза. Измерьте силу трения скольжения бруска.

2. Положите брусок меньшей гранью, положите на него три груза и снова измерьте силу трения скольжения.

3. Результаты измерений запишите в таблицу

4. Ответьте на вопрос – зависит ли сила трения скольжения:

а) от площади трущихся поверхностей при постоянной силе давления?

Приложение

 Какую роль играет смазка и сила сопротивления среды в живой природе

Поработайте, пожалуйста, кистями рук (учащиеся вместе с учителем совершают круговые движения руками). Испытываете ли вы затруднения при движении? Нет? Выясним –  почему.  В суставе (слайд 12) мы наблюдаем малое трение. Это объясняется их гладкой поверхностью и наличием синовиальной жидкости, которая играет роль смазки.

Из своего жизненного опыта вы знаете, что сухую пищу проглотить сложно. А знаете ли вы, почему лягушек называют первыми «слюнтяями» планеты? Роль смазки в организме животных и в нашем, в том числе, при проглатывании играет слюна. Лягушка, например, не утруждает себя жеванием – зубы у неё растут только на верхней челюсти, да и то еле заметные. Жевала или нет, а глотать надо. Но языком она этого сделать не может. Тут ей на помощь приходят глаза. Они вдвигаются внутрь и помогают проталкивать пищу. Но сухую пищу – муху, например, продвигать сложно, для этого и необходима слюна в качестве смазки. По той же причине выделяется огромное количество слюны у жвачных животных. Корова, например, выделяет от 90 до 190 л слюны в сутки. Известно, что жидкости, применяющиеся в технике для уменьшения трения, – масло,  дёготь и другие обладают вязкостью. Так же и в организме человека и животных жидкости, служащие для уменьшения трения, тоже очень вязки. Кровь блее вязкая, чем вода. При движении по сосудистой системе кровь испытывает сопротивление, обусловленное трением. Чем сосуды тоньше, тем больше трение и тем больше падает давление и скорость крови (слайд 13). Как вы думаете для чего? (Ответы учащихся.) Чтобы организм, каждая клетка получила достаточно кислорода и питательных веществ.

Перед вами животные, обитающие в воде   (слайд 14). Обратите внимание на форму их тела. Какая она? Имеет ли это какое-то значение для жизни в воде? (Ответы учащихся.) Лучшие пловцы – рыбы, киты, дельфины.  Например, скорость голубой акулы около 36 км/ч.  Животные могут быстро плыть благодаря обтекаемой форме тела и торпедообразной конфигурации головы, обуславливающей малое сопротивление. Форма тела этих животных подсказала конструкторам идеи корпусов морских и воздушных судов. Вместо длинного сигарообразного корпуса самолёта, считавшегося ранее оптимальным, был предложен торпедообразный.

А как передвигаются улитки и слизни (слайд 15)? )? Они медленно скользят по опоре на своей единственной  широкой «ноге». По нижней поверхности от заднего конца к переднему пробегают мелкие волны сокращений. Гребни волн направлены назад, так что тело проталкивается вперёд. Движение облегчается слизью, выделяемой железой позади рта. Эту слизь, застывшую в виде блестящего следа, нередко можно видеть на листьях и земле.

А вот и наш старый знакомый – дождевой червь.  Он передвигается благодаря направленным назад щетинками, которые свободно пропускают его тело вперёд, но тормозят обратное движение. Движение облегчает покрывающая тело червя смазка.

Подобные приспособления (шерсть, щетинки, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности), широко распространены среди живых организмов.

Приложение

Роль силы трения в быту

Роль силы трения в быту сводится к тому, что мы можем ходить и ездить, что предметы не выскальзывают у нас из рук, что полки и картины висят на стенах, а не падают, даже одежду мы носим благодаря трению, которое удерживает волокна в составе нитей, а нити в структуре тканей.

Но трение может играть и отрицательную роль. Именно из-за него нагреваются и изнашиваются движущиеся части различных механизмов. В таких случаях его стараются уменьшить. Существует несколько способов уменьшения трения.

Один из них – это введение смазки между трущимися поверхностями. Смазка уменьшает соприкосновение тел, и трутся не тела, а слои жидкости. А трение в жидкости намного меньше, чем сухое трение.

Еще примеры силы трения в быту:

• мы можем писать на бумаге
• вещи, стоящие на вашем столе, не улетают от малейшего сквозняка
• одежда, которая висит на вашем стуле или плечиках в шкафу
• вы можете водите компьютерной мышкой по коврику
• мы с трудом двигаем шкаф, т.к. есть сила трения
• но если случайно разлить подсолнечное масло на кухне, любой входящий будет скользить, т.к. уменьшится сила трения об пол, но аккуратнее, не упадите сами :)
• ковер сильно увеличивает силу трения
• смазывание петель дверей.
• музыкальные инструменты

Роль силы трения в технике

Еще одним способом уменьшить трение является применение шариковых и роликовых подшипников. Внутреннее кольцо подшипника одевается на вал какого-либо механизма, а наружное кольцо закрепляют в корпусе машины или станка. И когда вал начинает вращаться, то он не скользит, а катится на шариках или роликах между кольцами подшипника.

А мы знаем, что сила трения качения значительно меньше трения скольжения. Поэтому вращающиеся части изнашиваются гораздо медленнее. Применяют также воздушную подушку, уменьшение площади соприкасающихся тел, а также шлифовку.

Например, чтобы уменьшить силу трения между льдом и коньками, коньки точат, делая поверхность соприкосновения меньше, а лед шлифуют, делая его максимально гладким. Так же уменьшают трение при резке чего-либо в быту и на производстве, затачивая ножи как можно острее.

Роль силы трения в технике не всегда отрицательна, как могло показаться. Ведь, например, когда мы заменяем силу трения скольжения трением качения, чтобы уменьшить взаимодействие трущихся поверхностей, то следует помнить, что если бы трение отсутствовало совсем, то колеса или шарики в подшипниках просто-напросто прокручивались бы, не приводя тело в движение.

Еще примеры силы трения в технике:

• автомобиль может тормозить и начинать движение. Для передачи движения.
• при обработке металлов и других материалов.
• при сварке трением.
• при заточке инструментов.
• для скрепления материалов, деталей конструкций.
• на севере люди передвигаются на санках и лыжах - так быстрее, т.к. меньше сила трения
• езда на велосипеде
• любые смазанные детали работают лучше
• в шарикоподшипниках возникает сила трения качения
• колеса с шипами или даже с цепями
• механизмы для передачи или преобразования движения с помощью трения, например фрикционные механизмы.

Роль силы трения в природе

Стоит упомянуть и о роли силы трения в природе. Пример – это шероховатые лапки насекомых для улучшения сцепления с поверхностью, или, наоборот, это гладкие тела рыб, покрытые слизью для уменьшения трения о воду.

В природе животные и растения давно научились приспосабливаться и использовать силу трения себе во благо. То же необходимо делать и человеку, дабы обеспечить себе комфортное существование на планете Земля.

Еще примеры силы трения в природе:

• мы можем ходить по земле.
• Мягкая кожа ладони хорошо сцепляется с шероховатостями предметов, которые надо удержать.
• белки прыгают по веткам деревьев
• ленивец висит на ветке
• птичка может присесть на ветку.
• усики у вьющихся растений, хобот у слона, цепкие хвосты животных имеют форму, удобную для навивания, и шероховатую поверхность для увеличения трения.
• обезьяна удерживается за счёт трения, хватаясь за лиану не только

      пальцами рук и ног, но и хвостом.

• вода точит камень
• образование планет и комет
• огромные валуны лежат на краях скал и не падают вниз - их держит сила трения

Приложение

Опорный конспект

СИЛА ТРЕНИЯ

                  … при движении одного тела по поверхности другого

                                                                                                     СКОЛЬЖЕНИЯ

   взаимодействие        

   в месте соприкосновения               ТРЕНИЕ                     КАЧЕНИЯ

   тел                                

                                                                                                      ПОКОЯ

                                                    препятствуют

                                         относительному движению тел

                                                              шероховатости поверхности

            Fтр. зависит от  

                                                              межмолекулярного притяжения

          ПОЛЬЗА                                        ?                   ВРЕД

1. Fтр. пок. – «движущая сила»        1. Препятствует движению

2. «тормозящая сила»                         2. Изнашивает поверхность

       УВЕЛИЧИТЬ                                                    УМЕНЬШИТЬ

а) шероховатость («песок»)               а) смазка

б) «нагрузить»                                    б) подшипники Fтр. кач. << Fтр. ск. 

                                                             в) воздушная подушка   

Приложение

Дополнительный материал к уроку

Мозговой штурм

1. Почему санки, скатившись с горы, останавливаются?

2.Почему мел оставляет след на классной доске?

3.Может ли велосипедист двигаться равномерно по горизонтальной дороге, не вращая педали?

4.Для чего «разводят» пилы (наклоняют в противоположные стороны соседние зубья)?

5.Почему медицинские иглы полируют до зеркального блеска?

6. Почему трудно удержать в руках живую рыбу?

7.Почему после дождя грунтовая дорога становится скользкой?

8.Почему при росе косить траву легче? Какая пословица говорит об этом?

9.Какой вид трения имеет место при катании на велосипеде? При перевозке груза на санках? При катании на лыжах? При передвижении рабочим катушки с проводом? При движении вагонетки?

10.Ящик с яблоками рабочий втаскивает, зацепив крючком, по наклонной доске, приставленной к кузову машины. Куда направлена сила трения? А как она будет направлена, если рабочий будет тянуть ящик из машины?

11.Какой вид трения удерживает ящик при его перемещении на наклонном транспортере?

12.Почему шелковый шнурок развязывается быстрее шерстяного?

13.Стеклянную бутылку с узким горлышком ученик  быстро и чисто отмыл теплой водой, в которую добавил мелко накрошенную яичную скорлупу и кусочки газетной бумаги. Бутылку он все время встряхивал. Какое физическое явление помогло ему отмыть бутылку?

14.Почему металлические ступеньки (лестницы, подножки трамвая, поезда и т.п.) не гладкие, а имеют рельефные выступы?

15.Почему при постройке электровозов не применяют легкие металлы или сплавы?

16.Зачем при спуске телеги с крутой горы иногда одно колесо подвязывают веревкой так, чтобы оно не вращалось?

17.Почему осенью у трамвайных линий, проходящих в районе парков, бульваров, садов и т.д., вывешивают надписи «Осторожно, листопад», «Берегись юза»?

18.Зачем шины автомобилей делают ребристыми?

19.К ножкам многих приборов (телевизоры,  магнитофоны, проигрыватели) приклеены резиновые кружки. Зачем?