Сила трения
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Сила трения

Урок изучения нового материала, 7 класс

Цели урока:

Образовательные: сформировать в ходе урока представление о трении как о физическом явлении, содействовать осознанию учащимися причин возникновения силы трения, обеспечить в ходе урока развитие у школьников умения различать виды трения, увеличивать и уменьшать его; содействовать развитию у учащихся умения самостоятельно делать вывод, строить гипотезу и подтверждать ее опытом, создать условия для отработки навыков с динамометром и для знакомства с методами измерения сил трения.

Воспитательные: содействовать развитию умения работать в группе, сотрудничать, выслушивать товарища, уважать мнение оппонента; создать условия для развития у школьников стремления к познанию, содействовать воспитанию уважения к историческому пути познания и науке древних мыслителей, ценностного отношения к экономическому и культурному наследию родного края, а также формированию мирровозренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира.

Развивающие: создать условия для развития у школьников речевых навыков; содействовать развитию способностей к анализу и синтезу; способствовать развитию теоретического мышления.

Оборудование:

Динамометры, плоскости и бруски, покрытые разными материалами, набор грузов, тележка, сосуд с водой, компьютер с мультимедийным проектором; репродукции картин (И.Репин «Бурлаки на Волге», В.Суриков «Боярыня Морозова, В. Перов «Тройка») , И.Репина «Под конвоем. По грязной дороге» и   И. Пчелко «Герасим везет воду».

1.Организационный этап

Учитель. Добрый день, дорогие друзья! Я рада видеть вас и очень хочу начать работу с вами! По дороге сюда я встретила почтальона, он попросил меня передать вам письмо от Деда Мороза. Я такая любопытная, мне так не терпится узнать, о чем идет речь в этом письме. А вам? Вы разрешите мне его прочитать?

2. Подготовка учащихся к работе на основном этапе урока

А) Мотивация

Учитель (читает письмо). «Дорогие ребята1 Пишу вам письмо в надежде на то, что вы мне поможете. Скоро Новый год, и мне предстоит доставить новогодние подарки всем, кто примерно вел себя в течение года. Но, к сожалению, сейчас я не могу выехать из своего дома. Во-первых, мой новый шелковый мешок постоянно развязывается, и я боюсь по дороге растерять подарки. Во-вторых, мои сани не могут двигаться по земле без снега, декабрь нынче совсем не снежный. Прошу вас, помогите мне, дайте совет, как выйти из этой ситуации. С нетерпением жду вашего письма. Дед Мороз».

Оказывается и у Деде Мороза есть проблемы. А вы знаете, мы можем помочь Деду Морозу! Мы дадим ему совет, но при одном условии: если на сегодняшнем уроке раскроем одну очень важную тайну, имя которой вы назовете сами, если правильно ответите на вопросы кроссворда.

Б) Актуализация (кроссворд на доске или на слайде)

1.Единица силы. 2.Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел. 3.Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. 4.Прибор для измерения силы. 5.Физическая величина, характеризующая действие тел друг на друга. 6.Мельчайшая частица вещества.

3.Изучение нового материала

Учитель. Итак мы узнали имя тайны – трение. Это явление сопровождает нас буквально на каждом шагу, а потом становится привычным и незаметным. И характеризуется оно силой трения. О силе трения и пойдет речь на сегодняшнем уроке. Итак, запишем тему урока: «Сила трения». (слайд №1)Скажите, а какие силы вам уже известны?

Учащиеся. Сила тяжести, сила всемирного тяготения, сила упругости, вес.

Учитель. От чего зависит результат действия силы?

Учащиеся. От точки приложения, направления и числового значения.

Учитель. Результат действия силы трения также зависит от того, к какому телу приложена эта сила, куда направлена и какое имеет числовое значение. Цель сегодняшнего урока будет состоять в том, чтобы показать это.

Учитель. Первые исследования трения были проведены великим итальянским ученым Леонардо да Винчи еще в 1500 г., но его работы не были опубликованы. Законы трения независимо огткрыли французские ученые Гильом Амонтон (1699г.) и Шарль Огюстен Кулон (1785г.). (запись на доске в таблице)

Предлагаю повторить путь великих исследователей и самостоятельно открыть законы трения. Любому открытию сопутствует опыт. Мы его позаимствуем из наших бедней. Представьте, что вы въезжаете в село на автобусе маршрутом 106, подъезжаете к 1 остановке.

Что происходит со скоростью автобуса, в котором вы едете?

Учащиеся.Она изменяется.

Учитель. Почему его скорость изменилась?

Учащиеся. На него подействовала сила.

Учитель. И как же она направлена?

Учащиеся. Против движения.

Учитель. Почему вы так считаете?

Учащиеся. Если бы она была направлена в сторону движения, то скорость автомобиля возрастала бы. А так как скорость уменьшается, значит, сила направлена против движения.

Учитель. Сила, о которой идет речь, называется силой трения. Она всегда направлена против движения рассматриваемого тела по поверхности другого. Давайте сформулируем определение силы трения и запишем его в таблицу.  (слайд №2)

В соответствии с определением заполним следующую колонку таблицы, изображая силу графически. (слайд №3)

Едем дальше ко 2 остановке, ..асфальт закончился! Легко ли двигаться автобусу?

Предлагаю выяснить, как зависит модуль силы трения от рода поверхностей. Для этого надо измерить силу трения при движении какого-нибудь тела по различным поверхностям. Как можно измерить силу трения? Найдите подсказку в учебнике..

Учащиеся. Если равномерно тянуть тело при помощи горизонтально расположенного динамометра, то, измерив силу тяги, мы узнаем, чему равна сила трения.

Учитель. Обоснуйте, почему, измеряя силу тяги, мы измеряем и силу трения.

Учащиеся. Так как скорость постоянна, то равнодействующая силы тяги и csks трения равна нулю, следовательно, силы равны.

Учитель. Итак, определим силу трения, возникающую при скольжении бруска по различным поверхностям. Эту силу будем называть силой трения скольжения.

Работа в группах: 1 гр. измеряет силу трения скольжения при движении деревянного бруска, покрытого шкуркой, по поверхности шкурки; 2 гр. – силу трения скольжения при движении голого деревянного бруска по поверхности шкурки; 3 и 4 гр. – при движении деревянного бруска по гладкой поверхности. (На выполнение задания 2 мин.) Сообщите результаты.

(Ученики сообщают о результатах опыта)

Учитель. Сделаем вывод о том, как зависит модуль силы трения скольжения от рода поверхности.

Учащиеся. Модуль силы трения скольжения зависит от рода трущихся поверхностей. Сила трения, возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого, будет тем больше, чем больше неровностей у соприкасающихся поверхностей.

Учитель. Данный вывод дает нам возможность считать шероховатость поверхностей соприкасающихся тел причиной проявления силы трения. Но как же тогда объяснить результаты той части класса, которая определяла силу трения при скольжении тела по гладкой поверхности? Ведь шероховатостей нет, а все же что-то мешает. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо вспомнить, из чего состоят все вещества.

Учащиеся. Из молекул.

Учитель. Как взаимодействуют между собой молекулы соприкасающихся тел?

Учащиеся. Молекулы соприкасающихся тел притягиваются, поэтому и возникает сила трения! (слайд №4)

Вот мы и выяснили причины возникновения силы трения. Запишем их.

Окончательный вид таблицы:

Учитель. А сейчас в группах вы проведете эксперименты, опираясь на репродукции картин знаменитых русских художников.

Задание 1группе.

Прочитайте в учебнике 2-ой и 3-й абзацы на стр. 72. Рассмотрите репродукции картин великих русских художников В.Перова «Тройка» и В.Сурикова «Боярыня Морозова». Какой вид трения имеет место на этих картинах? Выясните, как зависит модуль силы трения от веса движущегося тела. Для этого с помощью горизонтально расположенного динамометра равномерно перемещайте деревянный брусок по гладкой поверхности доски – сначала с одним грузом, затем с двумя, тремя. Сравните показания динамометра. Сделайте вывод.

Задание 2 группе.

Почитайте в учебнике 2-ой и 3-й абзацы на стр. 72. Рассмотрите картину И.Репина «Под конвоем. По грязной дороге» и И.Пчелко «Герасим везет воду». Какой вид трения имеет место на этих картинах? Сравните модули сил трения скольжения и качения при одинаковых массах тел. Для этого с помощью горизонтально расположенного динамометра сначала переместите брусок так, чтобы он скользил, а затем катился по поверхности. Сравните показания динамометра. Сделайте вывод.

Задание 3 группе.

Почитайте в учебнике 2-ой и 3-й абзацы на стр. 72  и параграф №31 на стр.73-74. Изменяя наклон плоскости, сделайте так, чтобы брусок не скользил по ней. Какая сила удерживает брусок на плоскости? Когда она возникает? Объясните. Какая сила удерживает винты, на которых висят картины в стенах музеев?

Задание 4 группе

В зависимости от того, по какой поверхности движется тело, возникает тот или иной вид трения: если поверхность твердая, то возникает сухое трение, если жидкая – жидкое трение. Какой вид трения имеет место на картине И.Репина «Бурлаки на Волге»? Определите модули сухого и жидкого трения скольжения при одинаковых массах тел. Для этого с помощью горизонтально расположенного динамометра сначала равномерно перемещайте деревянный брусок по поверхности доски. Затем – по поверхности воды в сосуде. Сравните показания динамометра. Сделайте вывод.

Учитель. Сделаем выводы по заданиям.

 Группа 1. Трение скольжения. Выполнив задание, мы пришли к выводу: сила трения скольжения зависит от веса движущегося тела. Чем больше вес тела, тем больше действующая на него сила трения.

Учитель. Значит, что нужно сделать. Чтобы уменьшить силу трения?

Группа 1.Нужно уменьшить вес движущегося тела.

Учитель. Говорят: «нужно уменьшить нагрузку».

Группа 2.Трение качения. Выполнив задание, мы пришли к выводу: при одинаковой массе движущихся тел сила трения качения меньше силы трения скольжения.

Учитель. Значит, что нужно сделать, чтобы уменьшить силу трения?

Группа 2.Нужно тело катить.

Группа 3. Сила, удерживающая брусок на плоскости, называется силой трения покоя. Она возникает между соприкасающимися твердыми телами, если они покоятся. Эта же сила удерживает винты, на которых висят картины.

Группа 4. Жидкое трение. Сила жидкого трения меньше силы сухого трения при одинаковой массе движущихся тел.

Учитель. Что нужно сделать, чтобы уменьшить силу трения?

Группа 4. Нужно использовать жидкость.

Учитель. Говорят: «Использовать смазку». Молодцы! Талант исследователей помогает вам добиваться высоких результатов.

4. Закрепление знаний

Учитель. По пути я предлагаю подвести итог нашему путешествию. Давайте вспомним: какая сила называется силой трения? Каковы причины проявления этой силы? Какие виды трения вам известны?

Учащиеся. Трение скольжения, качения, покоя, жидкое. (записывают в тетрадь по сладу №5)

Учитель. Какие вы можете предложить способы уменьшения трения? Увеличения трения?

Учащиеся. Уменьшение трения: шлифование, смазка, уменьшение нагрузки. Увеличение трения: специальные материалы, увеличение нагрузки. (слайд №6)

Учитель. Как вы думаете, трение полезно или вредно?

Предлагаем вашему вниманию презентацию, выполненную учащимся класса о пользе силы трения. (опережающее обучение).

(обсуждение презентации)

5. Итог

Подведем итог. Дадим ответ Деду Морозу?! (учащиеся дают советы)

Оценки за урок (с комментариями)

Д/з: параграф № 30,31; Творческие задания - подготовить презентацию о вреде трения, создать альбом иллюстрированных пословиц и поговорок о трении.

Учитель. Всех вас поздравляю с наступающим Новым годом. Успехов и удач!