Сила трения - это важно!

Урок-исследование.

Сила трения — это важно!

Цель и задачи урока

Цель: создание условия для развития логического мышления, коммуникативных умений учащихся, умений наблюдать, высказывать гипотезы, предположения, формулировать выводы.

Задачи:

- обучающие: способствовать формированию представления о силе трения; показать значение силы трения в жизни человека, быту, технике; выяснить от чего зависит сила трения.

-развивающие: развивать умение учащихся наблюдать, анализировать, обобщать, делать выводы; способствовать расширению кругозора.

-воспитательные: развивать мотивацию изучения физики, используя интересные сведения; развивать умение работать в паре или группой.

Тип урока: урок формирования новых знаний; комбинированный урок.

Формы работы учащихся: фронтальная работа, индивидуальная работа.

Ход урока

1) Организационный этап.

Девизом нашего урока станет Афоризм древних греков и римлян «Человек рожден для мышления и действий»

2) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Ситуация. Прослушайте несколько отрывков из сказок народов мира

1. Итальянская сказка «Пастушок - малый рост»

«Как увидел астушок, что они по пятам скачут, бросил назад гребень из слоновой кости. В тот же миг превратился в гребень в гору, гладкую, словно костяная. Заскользили по ней копытами кони, и все побились

1. Ассирийская «Сказка о юнеше и старой орлице»

«Юноша потер меч песком, а ржавчина крепко держится, тяжело она сходит. Долго трудился юноша, но вот заблестел меч, сдвинул с места и сам прыгнул ему в руки»

Учитель. О чем идёт речь в этих сказках? ( варианты ответов)

Озвучивается тема урока «Сила трения — это важно!»

3) Первичное усвоение новых знаний.

Учитель: Изучая новый материал, мы должны ответить на вопросы:

1. Причина возникновения силы трения.

2. Виды силы трения.

3. Зависимость силы трения от различных факторов.

4. Роль силы трения в природе и жизни человека.

(Эти пункты записаны на доске.)

На ваших партах лежат наждачная лента, деревянный брусок, листы бумаги, грузики, деревянная доска. Попробуйте потереть один конец наждачной ленты об другой. (Трутся очень плохо).

Проведите брусок по наждачной бумаге и по столу, какие выводы сделаете? (По деревянному столу деревянный брусок движется легче).

Проведите одной бумагой по другой. (Бумажный лист почти не движется относительно другого листа).

Какой процесс мы наблюдаем? (Трение).

Найдите в учебнике и выпишите в тетрадь определение трения. (Трение – взаимодействие одного тела с другим, которое препятствует их относительному движению).

Запишите причины возникновения силы трения (шероховатость поверхности трущихся тел и взаимное притяжение молекул).

Куда направлена сила трения и как обозначается? (F_тр, направлена противоположно движению). В каких единицах измеряется? (в Ньютонах). Зарисуйте в тетрадях направление силы трения.

Виды трения: Проделай те небольшой эксперимент с цилиндрическим грузиком. Трение покоя (грузик стоит), трение скольжения (грузик двигать по поверхности стола), трение качения (грузик катится). Наименьшая сила трения – качения.

Я предлагаю вам небольшую исследовательскую работу по определению коэффициента силы трения μ. В ваших технологических картах дано задание, выполнив которое, вы начертите график зависимости силы трения от веса тела. Время на выполнение работы ориентировочно 10 минут.

Приложение

1. Равномерно перемещайте деревянный брусок по доске при помощи динамометра. (смотри рис 83 учебника) Определить силу трения скольжения.

2. Добавьте к бруску один грузик, весом 1 Н и проделайте туже операцию, определив силу трения скольжения.

3. Добавте к бруску два грузика и снимите показания динамометра.

4. Составитте таблицу, по которой начертите график зависимости силы трения от веса тела.

1. Формула силы трения: F_тр = μР, рассчитайте коэффициент трения μ по формуле: μ = F_тр/Р.

Дополнительные задания:

1. Установите зависимость коэффициента трения μ от площади поверхности бруска. Переверните брусок узкой стороной и измерьте силу трения скольжения. Запишите вывод.

(Сила трения и, следовательно, коэффициент трения не зависят от площади трущейся поверхности).

1. Определите зависимость коэффициента трения μ от рода трущихся поверхностей. Измерьте силу трения скольжения бруска по наждачной бумаге. Запишите вывод.

(Сила трения и, следовательно, коэффициент трения зависят от шероховатости поверхности).

Ребята, так как вы сейчас хорошо поработали, предлагаю выйти из-за столов и провести физкультминутку. Ваша задача — исценировка, разделитесь на три группы, распределите роли.

Итак начинаем

Сегодня вам, мои юные физики, я расскажу сказку «Репка» о силе трения покоя, механизме ее возникновения, величине и направлении. Слушайте внимательно, т. к. по окончании вам предстоит ответить на 10 вопросов проще «пареной репы».

Итак, слушайте.

Посадил дед репку. Выросла репка большая-пребольшая, тяжелая-претяжелая, разрослась она во все стороны, грунт потеснила. Потому-то очень плотный контакт у ее клубня с почвой получился, во все мельчайшие трещины и выступы земля проникла. Пошел дед репку рвать. Тянет-потянет – вытянуть не может. Силы ему не хватает: упирается репка, неровностями и выступами за землю цепляется, своему движению противится. Местами зазор между репкой и участками почвы порядка радиуса действия молекулярных сил оказывается. Там слипание частичек грунта с репкой происходит, перемещению репки относительно земли оно препятствует.

Позвал дед бабку. Бабка за дедку, дедка за репку, тянут-потянут– вытянуть не могут: крепко утолщено-округленный корень в грунте держится. Сила тяжести его к земле прижимает. Нет, и вдвоем им не справиться.

Позвала бабка внучку. Внучка за бабку, бабка за дедку, дедка за репку, тянут-потянут – вытянуть не могут: все еще их общая сила тяги меньше той предельной силы, которая по поверхности соприкосновения репы с землей возникает. Силой трения покоя она называется. Вызвана внешней силой, но всегда против внешней силы и направлена. Неоднозначна эта сила – многолика. В широких пределах меняться может: от нуля до определенного максимального значения... Видно, еше не наступило это максимальное значение.

Позвала внучка Жучку. Жучка четырьмя лапами в землю уперлась. Между лапами и землей тоже сила трения покоя возникает. Помогает эта сила Жучке так же, как деду, бабке и внучке. Не будь этой силы, не смогли бы они упереться, по земле скользили бы, проскальзывали. Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, дедка за репку, тянут-потянут – вытянуть не могут. А на самом деле на микроны уже сдвинулась репка. Величина этих микро перемещений пропорциональна приложенной силе и от свойств самого грунта зависит. А слипание репки с землей и упругие деформации сдвига почвы и микро выступов самой репки при попытке ее вытянуть к росту силы упругости почвы приводят. А эта возникшая сила упругости почвы, по существу, и есть сила трения покоя. Не дает она никак вытянуть репку.

Позвала Жучка кошку. Кошка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, тянут-потянут – вытянуть не могут: на самую малость, но все же меньше внешняя сила оказалась, чем максимально возможное значение силы трения покоя.

Позвала кошка мышку. Мышка за кошку, кошка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, тянут-потянут – вытащили репку.

Только не подумайте, что маленькая мышка сильнее всех оказалась! Сколько тех сил у маленькой мышки! Но ее маленькая сила к общей силе тяги добавилась, и теперь результирующая сила даже превысила несколько максимальное значение величины силы трения покоя: больше силы трения скольжения стала. Возникли необратимые относительные перемещения. «Живая цепочка» – от деда до мышки – репку вытянула, а сама... упала! Больше приложенная сила, чем сила трения скольжения репки о грунт оказалась. Вот в сторону большей силы все и упали. Но это... уже другая сказка.

А теперь обещанные вопросы, проще «пареной репы»:

4) Первичная проверка понимания

1. Маленькую или большую репку вытягивать легче?

2. Из какого грунта – глинистого, песчаного или чернозема – труднее вытягивать репку?

3. Может быть, стоило тянуть репку вверх вертикально?

4. А не лучше ли было раскачать репку из стороны в сторону, затем тянуть?

5. Если бы прошел сильный дождь или дед хорошо бы полил участок, смог бы он один вытащить репку?

6. Может быть, следовало всем не выстраиваться в цепочку, а встать рядом и тянуть репку за ботву?

7. Какая тактика вытягивания репки лучше, по вашему мнению: тянуть рывками или постепенно, наращивая силу?

8. Не легче ли было вытягивать репку иного сорта – с очень гладкой поверхностью?

9. Одинаково ли трудно вытягивать равные по массе репку и морковь?

10. С какими физическими явлениями и закономерностями имели здесь дело мышка, кошка, Жучка, внучка, бабка и дедка?

В мире животных и растений

5) Первичное закрепление. Самостоятельная работа

А сейчас я предлагаю вам с целью самоанализа изученного материала заполнить 2 таблицы. В случае затруднений обращаться к 32 — 34 параграфам учебника.

Изученное физическое явление

Силы, с которыми я познакомился

6) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

§ 32-34

7) Рефлексия (подведение итогов занятия)

Ребята, вы сегодня проделали большую работу от объяснения существования силы трения до выяснения зависимости силы трения от разных факторов. Вы показали способность самостоятельно проводить исследовательскую работу, анализировать, делать выводы. И строить график, применяя знания математики.

Нарисуйте смайлик своего отношения к уроку, коротко напишите, что понравилось или не понравилось.