Конспект урока по физике в 10 классе «Сила трения»

Министерство образования и науки Украины

Конспект урока по физике
в 10 классе

«Сила трения»

подготовила

учитель физики и информатики

г. Димитров

2014

Тема урока: «Сила трения».

Цели:

Образовательные:

· углубить представление учащихся о силе трения, раскрыть ее природу, провести исследования зависимости силы трения от различных факторов;

· с помощью эксперимента установить зависимость силы трения от рода трущихся поверхностей, от шероховатости поверхностей, от силы нормального давления;

· привить культуру физической речи, умение строить график на основе опытных данных, умение работать с прибором (динамометр), снимать показания с прибора, анализировать сравнивать, умение производить вычисления и строить графическую зависимость.

Развивающие:

· способствовать развитию речи, логического мышления, трудоспособности, умения применять полученные знания в нестандартных ситуациях,

· развивать творческие способности, интерес к исследованию результатов полученных в результате эксперимента.

Воспитательные:

· сформировать коммуникативные навыки работы в процессе коллективной деятельности;

· способствовать развитию чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач;

· воспитать активную позицию учащихся в учебном процессе и умение добиваться поставленной цели.

Метод: проблемный, исследовательский.

Межпредметные связи: художественная культура, литература, физика 7 класса.

Приборы: брусок деревянный, деревянная линейка, динамометр, набор грузов, стекло, резина, гладкая бумага, деревянная дощечка, наждачная бумага.

Расскажи – и я забуду. Покажи – и я запомню.

Дай мне действовать самому – и я научусь.

Восточная мудрость

1. Организационный этап

Организация доброжелательного настроя всех учащихся, подготовка учащихся к работе.

Добрый день, ребята! Я очень рада видеть вас! Для того чтобы на протяжении всего занятия сохранить работоспособность, нам необходимо хорошее настроение. Скажите, а по каким признакам можно определить, что человек находится в хорошем настроении? …

Давайте закроем глаза и подумаем про что-нибудь хорошее, доброе.

Улыбнитесь, откройте глаза и подарите свою улыбку и хорошее настроение тому, кто рядом с вами! Молодцы! А теперь – за работу!

2. Актуализация опорных знаний (фронтальная беседа с классом)

1) Что такое сила?

2) Как узнать действует на тело сила или нет?

3) Назовите характеристики силы.

4) Какие силы мы уже знаем?

3. Постановка проблемы. Изучение нового материала. Мотивация. Цели и задачи урока.

Учитель:

Каждый день куда-то ходим,

Но при этом не скользим,

Потому что наши ноги

Зацепились за дороги,

И мы ими тормозим.

Вопрос: Почему мы не скользим, когда идём? Что способствует нашему перемещению?

Идет обсуждение и вывод: причиной является сила трения.

Ребята, сегодня на уроке мы познакомимся еще с одной силой – силой трения. Запишите тему нашего сегодняшнего урока: «Трение. Сила трения».

(На экране появляется картина) (Слайд № 3)

Посмотрите внимательно на картину. Кто ее автор, как она называется? («Тройка», Перов)

Ответим на вопросы:

1. Почему детям тяжело вести санки?

2. Какую силу им приходится преодолевать?

3. Где она действует?

4. Куда направлена?

( Ученики отвечают на вопросы).

С трением и его силой человек сталкивается на каждом шагу. Сколько поговорок сложено о трении!

«пошло как по маслу»

«в походе не натри ноги»

«лыжи скользят по погоде»

«что кругло – то катится»

«коси коса, пока роса» и многие другие.

Трение отвечает за многое: за то, чтобы шнурки не развязывались в ботинках; за то, чтобы мы могли писать на доске; за то, чтобы муха могла ползать по оконному стеклу; за то, чтобы слон мог хоботом брать пищу; за то, чтобы мы не съезжали со стула, когда на нем сидим; за то, чтобы могли останавливаться и двигаться машины; за то, чтобы мы могли ходить и многое другое.

Как и почему возникает трение? Какие бывают силы трения? От чего зависит сила трения? Исследовать факторы, от которых зависит сила трения. Поиск ответов на эти вопросы и будет целью нашей работы на уроке.

Виды силы трения. ( На экране появляются фрагменты литературных произведений.)

Учитель: Во многих литературных произведениях встречаются физические явления. На примерах поэтических строк попытайтесь увидеть проявление трения и назвать вид.

Кошка за Жучку
Жучка за внучку
Внучка за бабку
Бабка за дедку
Дедка за репку

Тянут – потянут, вытянуть не могут. (Сила трения покоя) (Слайд №4)

В зимние сумерки нянины сказки
Саша любила. Поутру в салазки
Саша садилась, летела стрелой,
Полная счастья, с горы ледяной.

(сила трения скольжения) (Слайд №5)

Хоть тяжело подчас в ней бремя,
Телега на ходу легка;
Ямщик лихой, седое время,
Везет, не слезет с облучка.

(сила трения качения) (Слайд №6)

Аннушка! Это её работа! Взяла она в бакалее подсолнечного масла, да литровку-то о вертушку и разбей!.. Осторожный Берлиоз, хоть и стоял безопасно, решил вернуться за рогатку, переложил руку на вертушке, сделал шаг назад. И тотчас рука его соскользнула и сорвалась, нога неудержимо, как по льду, поехала по булыжнику, откосом сходящего к рельсам, другую ногу подбросило, и Берлиоза выбросило на рельсы.

(М. Булгаков. «Мастер и Маргарита».)

Вопрос: Что помешало устоять Берлиозу? Что произошло с трением? Какую роль сыграло подсолнечное масло? В чём причины трения?

(Так как смазка (подсолнечное масло) резко уменьшает силу трения, то причиной гибели Берлиоза стало уменьшение трения. Причины трения: взаимодействие молекул и атомов соприкасающихся тел, неровности, шероховатости поверхностей соприкасающихся тел. Для уменьшения трения используют следующие приёмы: жидкая и газообразная смазка между взаимодействующими поверхностями, шлифовка поверхностей. Для увеличения трения увеличивают шероховатости соприкасающихся тел.)

Готовь сани летом, а телегу зимой. (Слайд №7)

Вопрос: А как изменяется сила трения саней и телеги при езде зимой и летом?

( Зимой сила трения скольжения полозьев о снег меньше, чем летом сила трения скольжения полозьев о землю, поэтому летом используют телегу, так как сила трения качения колёс по земле небольшая.)

Причины трения.

Опыт №1.

Учитель:Чтобы ответить на вопрос: «В чем причина трения?», попробуйте нарисовать какую-нибудь линию на листе бумаги и на стекле. Что вы наблюдаете? Выясните, в чем тут дело. Сделайте вывод.

(на листе бумаги остался след от карандаша, а на стекле – нет; ребята рассматривают поверхности грифеля карандаша, стекла и бумаги в лупу; поверхность бумаги шероховатая, как и грифеля, а стекло - ровное)

Мы выяснили причину возникновения силы трения: неровность или шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.

Опыт №2.

А сейчас прижмите друг к другу посильнее два стеклышка и попробуйте перемещать одно относительно другого. Можете ли вы объяснить наблюдаемое явление?

Затрудняетесь? Тогда вспомните, пожалуйста, из чего состоят вещества.

(Вещества состоят из молекул. Молекулы соприкасающихся тел притягиваются, поэтому трудно перемещать одно стекло относительно другого.)

Так значит, есть еще одна причина трения: притяжение молекул взаимодействующих тел.

Работа в группах

Сегодня у нас будут теоретики, аналитики и экспериментаторы. Теоретикам предстоит работа с учебником, аналитиков и экспериментаторов ждут опыты и физические приборы.

У каждой группы на столе имеются конверты с заданиями. Прочитайте внимательно условие заданий и приступайте к выполнению.

Каждая группа будет иметь возможность выступить с докладом о проделанной работе. Если у кого-то возникнут вопросы ко мне, поднимайте руку. Приступаем к работе.

Задания для группы теоретиков

Задание 1. «Моё определение».

Дайте своё определение трению и силе трения.

Задание 2. «Направление»

Выясните, какое направление имеет сила трения, где находится её точка приложения. Сделайте схематический рисунок.

Задание 3. «Причины»

Выясните причины трения

Задание 4. «Придумайте задачи»

Лёд + мелкий шаг

Склон + автомобиль

Мел + доска + масло

Рука + мыло + ваза

Задания для групп экспериментаторов. Физический эксперимент.

Экспериментальная работа. “ Исследование факторов, от которых зависит сила трения”

Задание 1. Провести эксперимент;

Изучить зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей;

Произвести расчеты и построить графическую зависимость

Группа №1.

Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей.

Приборы и материалы: I) динамометр, 2) деревянная дощечка, 3) грузы с двумя крючками - 2 шт., 4) лист бумаги, 5) лист наждачной бумаги.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений:

Вид трущихся поверхностей	Сила трение скольжения, Н	Сила нормального давления, Н	Коэффициент трения
Дерево по гладкой бумаге Дерево по дереву Дерево по наждачной бумаге

2. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

3. Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами:

а) по поверхности деревянной дощечки.

б) по гладкой бумаге

в) по наждачной бумаге

4. Результаты измерений запишите в таблицу.

5. Выполнить вычисления и построить график.

6. Ответьте на вопросы:

1) Зависит ли сила трения скольжения:а) от рода трущихся поверхностей? б) от шероховатости трущихся поверхностей?

2) Какими способами можно увеличить и уменьшить силу трения скольжения?

Задание 2. Изучить зависимости силы трения скольжения от силы давления и от площади трущихся поверхностей; Произвести расчеты и построить графическую зависимость

Группа №2.

Изучение зависимости силы трения скольжения от силы давления и независимости от площади трущихся поверхностей

Приборы и материалы: 1) динамометр, 2) деревянная дощечка, 3) грузы с двумя крючками - 2 шт.

Порядок выполнения работы

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. Положите на линейку деревянный стол брусок большой гранью, а на него - груз и измерьте силу трения скольжения бруска по линейке

3. Положите на брусок второй груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска по столу.

Заполните таблицу:

Масса
Сила трения

Постройте график

4. Положите на линейку брусок меньшей гранью, поставьте на него опять два груза и снова измерьте силу трения скольжения бруска по линейке

Заполните таблицу:

Площадь поверхности
Сила трения

Постройте график.

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

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

б) от площади трущихся поверхностей при постоянной силе давления?

Задания для группы аналитиков

Задание. Измерить коэффициент трения покоя деревянного бруска на деревянной доске и выяснить, как зависит сила трения от наклона плоскости. Предложите способы уменьшения трения. Предложите способы увеличения трения

Приборы и материалы: 1) динамометр, 2) деревянная дощечка, 3) грузы, 4) штатив, 5) транспортир.

Порядок выполнения работы

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. С помощью динамометра определите вес тела.

3. Положите на брусок на наклонную плоскость и поднимайте плоскость до того момента, когда начнётся движение бруска.

4. С помощью транспортира определите угол наклонной плоскости.

5. Вычислить коэффициент трения.

6. Ответьте на вопрос:

Как будет изменяться коэффициент трения, если мы использовать различные поверхности?

Вывод: Сила трения, измеренная при движении тела вверх по наклонной плоскости, больше. Я думаю, что причина этого в том, что надо было частично преодолевать силу тяжести тела.

4. Закрепление изученного материала. Отчеты групп о проделанной работе.

Отчет группы теоретиков

Какова причина возникновения трения? Что такое сила трения? Как направлена сила трения? Где её точка приложения? Этими вопросами занималась группа теоретиков. Вам слово, пожалуйста.

Группа теоретиков рассказывает одноклассникам о природе силы трения, дает своё определение силы трения, делает схематический рисунок. Учитель открывает соответствующие листочки на «Дереве знаний», ученики записывают информацию в тетради.

Отчет группы аналитиков

Виды сухого трения, способы уменьшения и способы увеличения трения изучали сегодня аналитики. Вам слово, пожалуйста.

Группа аналитиков рассказывает одноклассникам о видах сухого трения, которые встречаются в природе, о способах уменьшения и увеличения трения. Учитель открывает соответствующие листочки на «Дереве знаний», ученики записывают информацию в тетради.

Отчет группы экспериментаторов

Экспериментаторы исследовали силу трения. Вам слово, пожалуйста.

Группа экспериментаторов демонстрирует выполненные опыты, формулирует выводы: от чего зависит сила трения. Учитель открывает соответствующие листочки на «Дереве знаний», ученики записывают информацию в тетради.

Молодцы ребята! Посмотрите, какое за урок у нас выросло «Дерево знаний» – все усыпано листочками! (Приложение 2)

После отчета каждой группы формулируем общий вывод, и подводится итог урока:

· Сила трения скольжения зависит:

1. От рода трущихся поверхностей.

2. От шероховатости поверхности. Эти две составляющие характеризует коэффициент трения.

3. От силы нормального давления: чем больше сила нормального давления, тем больше сила трения.

· И не зависит от площади соприкасающихся тел.

5. Тест «Проверь себя» (Приложение 3)

1. Какое из утверждений относится к понятию «трение»?

а) это физическая величина

б) это процесс перемещения тела

в) это физическое явление

г) это процесс обработки поверхности тела

2. От чего зависит величина силы трения?

а) от материала, из которого изготовлены трущиеся тела

б) от веса тела

в) от степени обработки поверхностей трущихся тел

г) от материала, из которого изготовлены трущиеся тела

и веса тела

3. Как движется тело, если приложенная к нему сила равна силе трения?

а) только движется равномерно и прямолинейно

б) находится в покое или движется равномерно и прямолинейно

в) его скорость будет уменьшаться со временем

г) его скорость будет увеличиваться со временем

4. Укажите вредные проявления трения.

а) трение между подошвами обуви и грунтом в гололедицу

б) трение между струной и смычком скрипки

в) трение между деталями машин и механизмов

г) трение между ладонями и перекладиной на турнике

5. Велосипедист движется в гору по дороге. Как влияет на его движение сила трения?

а) сила трения больше препятствует движению, чем помогает

б) сила трения никакого воздействия не оказывает

в) сила трения препятствует подъёму велосипедиста

г) сила трения помогает подъёму велосипедиста

6. Домашнее задание.

Пользуясь материалом учебника и дополнительной литературой, заполните таблицу.

«Злые» дела силы трения	«Добрые» дела силы трения

7. Выставление оценок и заключительное слово учителя.

Уже звенит шалун-звонок,

Уже кончается урок.

Спасибо, – всем я говорю, –

Вы молодцы! Благодарю!