Сила трения. Трение покоя
план-конспект урока по физике (7 класс)

Урок №30/20.  Сила трения. Трение покоя

Тип урока: поисково-исследовательский урок.

Цель. Изучение явления трения и выведение понятия сила трения на основе организации поисково-исследовательской деятельности учащихся с опорой на этапы цикла познания в естествознании.

Задачи урока

Образовательные: 

• знать определение силы трения,
• приводить примеры силы трения в природе, технике, быту.
• уметь измерять силу трения,
• объяснять причины трения,
• выделять особенности силы трения.

Развивающие: 

• уметь анализировать наблюдаемые явления и делать выводы,
• выдвигать гипотезы,
• планировать эксперимент по исследованию закономерностей трения.

Воспитательные:

• развитие эмоциональной сферы ученика,
• инициативности,
• коммуникативных качеств личности школьника,
• познавательного интереса к процессу получения знаний и к урокам физики,
• осознание учащимися ценности полученного знания,
• понимание значимости исследовательских методов для познания окружающего мира.

Планируемые образовательные результаты:

Предметные: знать понятие силы трения, причины возникновения трения, способы уменьшения и увеличения трения; уметь проводить классификацию сил трения; овладеть экспериментальными методами исследования в процессе самостоятельного изучения силы трения. значение силы трения в жизни человека, быту, технике.

Метапредметные: 

Регулятивные:

• анализировать информацию и планировать свои действия при проведении эксперимента;
• прогнозировать возможный результат;
• уметь соотносить свои действия с планируемыми результатами;
• уметь применять полученные знания для решения практических задач, обеспечения безопасности своей жизни;
• уметь правильно реагировать на замечания товарища и учителя.

Познавательные:

• самостоятельно искать необходимую информацию в учебно-научной литературе;
• уметь выделять существенные признаки видов силы трения;
• устанавливать причинно-следственные связи;
• уметь находить примеры использования силы трения.

Коммуникативные:

• уметь взаимодействовать в паре, группе (планирование совместной работы, положительное отношение к мнению

одноклассников, обсуждение);

• уметь отстаивать своё мнение;
• уметь представить полученные результаты.

Личностные:

• научиться самостоятельно приобретать новые знания и практические умения;
• формирование способности объективно оценивать меру своего продвижения к цели урока;
• понимать, что знание особенностей видов трения может помочь в жизни.

Оборудование и дидактические материалы: 

• демонстрационный динамометр,
• брусок (значительного размера),
• небольшая доска с разной степенью обработки сторон,
• стеклянная пластина (длиной около 50 см), на каждой парте:

• лабораторный динамометр, брусок,
• линейка от трибометра,

• небольшая полоска наждачной бумаги,
• два груза по 100 г каждый,
• таблицы для записи результатов экспериментов,
• инструкции по выполнению этих исследований (см. приложения).

I. Организационный момент

1. Актуализация знаний

• Что является мерой действия одного тела на другое?
• Какой буквой обозначается сила.
• В каких единицах измеряется сила?
• Как называется прибор для определения силы?
• Как называется сила притяжения к Земле? Запишите формулу.
• Какая сила действует на пружину?
• Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес, называется …
• Как называется сила, равная по своему действию нескольким силам?

2.   Этап целеполагания

• Учитель. Ребята мы с вами сейчас повторили тему: “Взаимодействия тел”,а  именно силы. Теперь нам необходимо изучить, на мой взгляд, одну из самых важных сил – силу трения, которая сильнее бурь, ветров и непогоды. И я думаю, вы со мной в конце урока с этим согласитесь. Поэтому целью нашего сегодняшнего урока является изучение силы трения и её видов; экспериментально установить от чего зависит сила трения, так же определить положительную и отрицательную роль силы трения в жизни человека.
• Итак, мы начинаем. Тема урока: Сила трения. Запишите в тетрадь число и тему урока

II.  Изучение нового материала. 3 этап - Создание проблемной ситуации

Санки, скатившись с горы, через некоторое время останавливаются. Останавливается и велосипед, если прекратить вращать педали. Автомобиль, после выключения двигателя, тоже останавливается. Мы знаем, что причиной изменения скорости движения тела является сила. Значит, и в рассмотренных примерах на каждое движущееся тело действовала сила. Что это за сила?

Опыт с бруском (проводит учитель)

Вывод: Брусок начинает скользить под действием силы превышающей хоть немного силу трения покоя. Существует максимальная сила трения покоя, которая мешает сдвинуть брусок.

4.Этап «Открытие» нового знания.

Определение силы трения (дадим определение этой силе)

Сила трения – это сила, которая возникает при соприкосновении поверхностей тел и препятствует их движению

Оказывается, что первые исследования трения проведены великим итальянским ученым Леонардо да Винчи, более 400 лет назад, но его работы не были опубликованы. Законы трения открыли французские ученые Гильом Амонтон (1699 г) и Шарль Огюстен Кулон (1785г).

Сегодня вы проведете небольшое исследование, в ходе которого проанализируете от чего зависит сила трения.

Опыт №1. Движение бруска по деревянной линейке (с добавлением грузов)

Вывод: Сила трения скольжения возникает при скольжении одного тела по поверхности другого,  она имеет противоположное направление и зависит от массы тела. Сила трения скольжения увеличивается  с увеличением массы тела.

Опыт №2. Движение бруска по деревянной линейке (разными площадями)

Вывод: Сила трения не зависит от площади соприкасающихся тел

Причины возникновения  трения: (устанавливают учащиеся на основе эксперимента)

Опыт 3.Возьмите 2 кусочка наждачной бумаги. Рассмотрите поверхность этих тел. Сложите их и попробуйте сдвинуть относительно друг друга.

1. Причиной  возникновения силы трения является  шероховатость.

Сила трения возникает из-за шероховатости поверхностей. Эта шероховатость мешает движению одного тела по поверхности другого.

Опыт 4.Возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему пластины трудно сдвинуть? Смачиваем две стеклянные пластинки водой и просим кого-нибудь из учащихся разорвать их.

Вопросы. Что мы видим? Почему разорвать пластинки очень трудно?

2. Вторая причина трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит к прилипанию соприкасающихся поверхностей. Такое трение наблюдается на очень гладких поверхностях.

Вывод: сила трения между двумя стеклянными пластинами  больше чем сила трения между деревянным бруском и хорошо отполированной поверхностью,  видимо,  потому что две поверхности стекла располагаются так близко друг к другу, что начинают действовать силы притяжения между молекулами. Причиной  возникновения силы трения является межмолекулярное притяжение.

Виды сил трения; (рассмотрим виды трения) 

• Трение скольжения (Движение саней, лыж по снегу, двигаем шкаф по полу)
• трение качения (Движение колес, перекатывание бревен и бочек по земле)
• трение покоя (удерживает вбитые в стену гвозди, мешает самопроизвольно развязываться шнуркам, а также держит на месте наш шкаф)

Опыт 5. Измерить силу трения покоя, скольжения и качения.

Для измерения силы трения покоя расположите деревянный брусок на линейке и при помощи динамометра определите силу, при которой брусок начинает движение.

Для измерения силы трения скольжения расположите деревянный брусок на линейке и при помощи динамометра определите силу, при которой брусок скользит по поверхности линейки.

Для измерения силы трения качения расположите деревянный брусок на круглые карандаши на линейке и при помощи динамометра определите силу, при которой происходит качение.

Результаты запишите в тетрадь:

Fпокоя =           , Fскольжен.=      , Fкачения=

Сравните полученные значения и сделайте вывод по результатам эксперимента.

Вывод: трение качения всегда меньше Fтр скольжения, а сила трения покоя самая большая

Вывод: Сила трения уменьшится, если силу трения скольжения заменить силой трения качения, использовать смазку, применять гладкую поверхность.  Для уменьшения силы сопротивления используют обтекаемую форму, например, самолеты и скоростные машины имеют обтекаемую форму.

Сила трения увеличится, если увеличить шероховатость поверхности, увеличить силу давления на поверхность.

5 этап. Физминутка

Cпособы уменьшения  и увеличения силы трения

6 этап.Закрепление. Выполнение тестового задания

7 этап. Рефлекция

Закончите предложения:

я познакомился с...

было непросто...

я добился...

у меня получилось...

хотелось бы...

мне запомнилось...

я попробую...

V.Домашнее задание § 32, 33, №350-355

Творческое задание: составление презентаций по темам «Трение в природе», «Трение в технике», «Трение у нас дома»