Урок по физике 7 класс : «СИЛА ТРЕНИЯ» Цели урока

Урок по физике 7 класс :
«СИЛА ТРЕНИЯ»
Цели урока:
1. Дидактические: создать условия для усвоения нового учебного материала,
используя информационные технологии и элементы технологии “Сотрудничества”.
2. Образовательные: ознакомить учащихся с явлением трения, сформировать
понятие сила трения, рассмотреть виды трения, экспериментально установить, от
чего зависит эта сила, выяснить причины возникновения силы трения.
3. Развивающие: развивать качественную сферу учащихся; развивать логическое
мышление; формировать представление о процессе научного познания; развитие
умений экспериментировать; формировать умение пользоваться приборами;
анализировать, сравнивать результаты опытов; Воспитательные: прививать
культуру умственного труда.
4. Мотивационная: побудить интерес к изучению предмета.
Оборудование для учителя: компьютер, мультимедийная презентация “Сила
трения”, игрушечный автомобиль, песок, брусок деревянный, ручка, динамометр,
стеклянные пластины – 2 шт., опорный конспект “Сила трения”, сосуд с водой.
Оборудование для учащихся: динамометр, лист гладкой и наждачной бумаги,
брусок деревянный, грузы из механики по 100 г (2 шт.), листы –задания по группам
План урока
Содержание этапов урока
Виды и формы деятельности
1. Организационный момент
Приветствие
2. Мотивационное начало урока
Постановка учебной проблемы
3. Изучение нового материала
Рассказ – беседа, фронтальный
эксперимент, заполнение опорного
конспекта
4. Этап обобщения, систематизации знаний
и закрепление нового материала
Выполнение тестовых заданий,
практическая работа по группам
5. Подведение итогов, домашнее задание
Записи на доске и в дневнике, рефлексия
Ход урока
I. Организационный момент
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 чём идёт речь в этом
письме. А вам? Вы разрешите мне его прочитать?
II. Мотивационное начало урока
а) Мотивация
Учитель (читает письмо). «Дорогие ребята! Пишу вам письмо в надежде на то, что вы
мне поможете. Скоро Новый год, и мне предстоит доставить новогодние подарки всем,
кто примерно себя вёл в течение года. Но, к сожалению, сейчас я не могу выехать из
своего дома. Во-первых, мой новый шёлковый мешок постоянно развязывается, и я боюсь
по дороге растерять подарки. Во-вторых, мои сани не могут двигаться по земле без снега,
декабрь нынче не очень снежный. Прошу вас, помогите мне, дайте совет, как выйти из
этой ситуации. С нетерпением жду вашего письма. Дед Мороз».
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
назовёте сами.
( На доске висит картина «Зимние забавы»)
Учитель: В зимние сумерки нянины сказки
Саша любила. Поутру в салазки
Саша садилась, летела стрелой,
Полная счастья, с горы ледяной.
Н. А. Некрасов (сила трения скольжения)
Вы все ребята любите зимние забавы: катание на санках , лыжах, коньках
а) санки, скатившись с горы, по инерции скользят по горизонтальному пути и
останавливаются;
б) мальчик, разбежавшись, скользит на коньках по льду. Они не движутся равномерно,
скорость их постепенно уменьшается. Почему?
в) демонстрирую опыт: приводится в движение игрушечный автомобиль. С течением
времени его движение прекращается.
После этих вопросов учащиеся высказывают мнение, что здесь (в этих примерах) должна
существовать сила трения.
Учитель. Итак, мы с вами узнали имя тайны – трение. Это явление сопровождает нас
буквально на каждом шагу, а потому стало привычным и незаметным. И характеризуется
оно силой трения. О силе трения и пойдёт речь на сегодняшнем уроке. Итак, запишем
тему урока: «Сила трения».
III. Изучение нового материала
С явлением трения мы знакомы уже давно. В походе можно услышать: «Не натрите ноги»,
в школе – «Сотрите с доски записи».
Первые исследования трения были проведены великим итальянский ученым Леонардо да
Винчи более 400 лет назад, но эти работы не были опубликованы. Законы трения были
описаны французским ученым Гильомом Амонтоном в 1699 и Шарлем Кулоном в 1785 г.
Скажите, а какие силы вам уже известны?
Учащиеся. Сила тяжести, сила всемирного тяготения, сила упругости, вес.
Учитель. Чем характеризуется любая сила?
Учащиеся. Точкой приложения, направлением и числовым значением ( модулем).
Учитель : перед вами на слайде изображены силы. Какие это силы?
Учитель. Значить чтобы дать определение силы трения , надо указать точку приложения,
направление силы и численное значение . Давайте дадим определение силы трения.
Определение: Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого,
приложенная к движущемуся телу и направленная против движения, называется
силой трения.
Запишем это определение в тетрадь
Фронтальный опыт: деревянный брусок, динамометр.
Учитель объясняет классу, как измерить силу трения. На брусок в горизонтальном
направлении действуют две силы. Одна сила – сила упругости пружины динамометра,
направленная в сторону движения. Вторая сила – это сила трения, направленная против
движения. Так как брусок движется равномерно, то значит равнодействующая этих сил
равна нулю. Следовательно, эти силы равны по модулю и направлены в противоположные
стороны. Динамометр показывает силу трения (уч-ся измеряют силу трения).
Графическое изображение силы ( на слайде)
Способ измерения силы трения: равномерно перемещают тело с помощью горизонтально
расположенного динамометра.
и ставлю следующую проблему:
в чем причина существования силы трения?
- Сейчас мы, пользуясь предложенным оборудованием, определим силу трения. У вас на
столах динамометры. Возьмем брусок, прикрепим его к динамометру, и будем тянуть
брусок по горизонтальной поверхности так, чтобы он двигался равномерно. Эта сила по
модулю равна силе трения, действующей на брусок.
I группа дерево - по дереву
II группа дерево - по войлоку
III ряд дерево - наждачная бумага
- Почему получились разные значения?
Вывод:
1. Сила трения зависит от материала, из которых изготовлены трущиеся
поверхности, и от способов их обработки
Причиной трения являются шероховатость поверхностей соприкасающихся тел
Задаю вопрос: «Что вы предлагаете для уменьшения трения?»
Ответ учащихся: «Хорошо обработать поверхности тел, сделать их гладкими».
Вызываю одного ученика и предлагаю ему передвигать стекло по стеклу.
Почему же трудно передвигать стекло по стеклу, хотя их поверхности очень гладкие?
Таким образом, создается новая проблемная ситуация урока.
Учащиеся высказывают различные предположения о существовании какой-то другой
причины возникновения силы трения. Но какой? предлагаю еще раз вспомнить об
основных положениях теории молекулярного строения вещества.
На основе имеющихся знаний проблема решается учащимися:
2.
причина существования трения в этом
случае – взаимное притяжение молекул.
Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел.
Вопрос : Какие существуют виды силы трения?
Задание группе 1. Прочитайте в учебнике 2-й и 3-й абзацы на с. 72. Рассмотрите картинку
«Зимний пейзаж»). Какой вид трения имеет место на этой картине? С помощью
оборудования 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 группе 2. Прочитайте в учебнике 2-й и 3-й абзацы на с. 72. Рассмотрите картинку
Какой вид трения имеет место на этой картинке? С помощью оборудования сравните
модули сил трения скольжения и качения при одинаковых массах тел. Для этого с
помощью горизонтально расположенного динамометра сначала переместите тележку так,
чтобы она скользила, а затем катилась. Сравните показания динамометра. Сделайте
вывод.
Задание группе 3. Прочитайте в учебнике 2-й и 3-й абзацы на с. 72 и § 31 на с. 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 забитый гвоздь в доске, завязанный бант, нити в ткани?
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 можно 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 твёрдыми телами, если они покоятся. Эта же сила
удерживает забитые гвозди, завязанный бант, нити в ткани.
Учитель: В зависимости от того, по какой поверхности движется тело, возникает тот или
иной вид трения: если поверхность твёрдая, то возникает сухое трение, если жидкая –
жидкое трение. Какой вид трения имеет место на картине И.Е.Репина «Бурлаки на Волге»
(слайд 1)? С помощью оборудования определим модули сухого и жидкого трения
скольжения при одинаковых массах тел. Для этого с помощью горизонтально
расположенного динамометра сначала равномерно перемещаем деревянный брусок по
поверхности доски, затем – по поверхности воды в сосуде. Сравним показания
динамометра. Сделайте вывод.
Вывод: 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».
Но можно применить и подшипники ( давайте посмотрим маленький видеофрагмент)
Подшипники бывают: подшипники скольжения, шариковые и роликовые подшипники.
Их используют в различных машинах, автомобилях, станках, велосипедах, электрических
двигателях
Дорогие ребята, вы прекрасно потрудились
Давайте запишем все выводы нашего урока в тетрадь ( используя презентацию )
VI. Первичное закрепление
Выполнить тест на листочках, и заполнить таблицу ответов. В таблице кодовое слово
успех
V. Итог урока
(Используя слайд ответить на вопросы:)
Учитель. 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
Учитель. Какие вы можете предложить способы уменьшения трения? увеличения трения?
Учащиеся. Уменьшение трения: шлифование, смазка, уменьшение нагрузки. Увеличение
трения: специальные материалы, увеличение нагрузки.
Знакомство с явлением трения можно считать состоявшимся, вы потрудились прекрасно и
поэтому заслужили высокие оценки.
VI. Домашнее задание
§ 30, 31, 32
VII. Рефлексия
Учитель. Да, но ведь наше знакомство с трением необходимо было нам, чтобы помочь
Деду Морозу, который должен доставить подарки к Новому году! Ну что, вы готовы
написать письмо этому замечательному дедушке? (Слайд 22.)
Дорогие ребята! Благодарю вас за работу на уроке.
Дорогой Дедушка Мороз!
Спешим помочь тебе советом. Во–первых, чтобы шелковый мешок не развязался и ты не
растерял подарки, надо его завязать потуже и не шелковой , а холщевой веревкой ( можно
использовать липучку). Во-вторых , чтобы сани ехали по земле , надо полозья заменить на
колеса. Мы все с нетерпением ждем тебя в гости . Надеемся , что мы тебе помогли.
Ученики 7 класса.
Приложение 3
Казалось бы, что может быть общего между подшипником и памятнику Петру Великому в СанктПетербурге. Послушаем историческую справку.
Выступление учащихся.
Может быть, не всем известны некоторые технические подробности создания памятника великому
организатору государства Российского.
Для пьедестала памятника подготовили монолитную гранитную глыбу весом 80 тыс. пудов, т.е.
более тысячи тонн! И доставили ее из деревни Лахти, что на берегу Финского залива, в Петербург.
Как же в XVIII веке, не имея ни мощных тягачей, ни подъемных кранов, люди могли совершить
такое чудо?
Обнаружена эта глыба была местным крестьянином Вишняковым. Глыбу называли Гром-камнем,
так как в него однажды ударила молния, отбив большой осколок. Около 9 км пропутешествовал
Гром-камень по суше, а потом по Неве на плотах был доставлен в Петербург. Небывалый успех
русской техники того времени был даже отмечен особой медалью, на которой была вычеканена
надпись: «Дерзновению подобно, 1770 год». И действительно, это был акт дерзновенный! Вся
Европа только и говорила об этой невиданной операции, какой не повторялось с времен перевозки
в древний Рим египетских памятников. Как же это было сделано? Смелый, остроумный проект
передвижения Гром-камня дал кузнец из казенных мужиков, оставшийся, к сожалению,
неизвестным. 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 после того,
как глыба пройдет через них; 120 дней путешествовал так по суше Гром-камень. Доставленный в
Петербург и обработанный мастерами-каменотесами, он стал прекрасным пьедесталом памятника
Петру.
Да, изобретение русских крестьян послужило прообразом современного подшипника. Их
устанавливают в автомобилях, токарных станках, электрических двигателях и велосипедах.
Трение играет большую роль в жизни растений и животных.
О роли трения в жизни растений и животных.
В жизни многих растений трение играет положительную роль. Растения благодаря трению
цепляются за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Трение
здесь создается за счет того, что стебли многократно обвивают опоры и поэтому очень плотно
прилегают к ним.
А вот растения, имеющие корнеплоды, такие, как морковь, свекла, брюква. Сила трения о грунт
способствует удержанию корнеплода в почве. С ростом корнеплода давление окружающей земли
на него увеличивается, а это значит, что сила трения тоже возрастает. Именно поэтому так трудно
вытащить из земли большую свеклу, редьку, репу.
Таким растениям, как репейник, трение помогает распространять семена, имеющие колючки с
небольшими крючками на концах.
Эти колючки зацепляются за шерсть животных и вместе с ними перемещаются. Семена же гороха,
орехи благодаря своей шарообразной форме и малому трению качения перемещаются легко
сами.
Путем длительной эволюции организмы многих живых существ приспособились к трению,
научились его уменьшать или увеличивать. Так, тело рыб имеет обтекаемую форму и покрыто
слизью, что позволяет им развивать при плавании большую скорость. Кости животных и человека
в местах их подвижного сочленения имеют очень гладкую поверхность, а внутренняя оболочка
полости сустава выделяет специальную синовиальную жидкость, которая служит как бы суставной
«смазкой». При глотании пищи и ее движении по пищеводу трение уменьшается за счет
предварительного дробления и пережевывания пищи, а также смачивания ее слюной.
Действие органов хватания (к ним можно отнести клешни рака, передние конечности и хвост
некоторых пород обезьян и др.) тоже тесно связано с трением. Ведь предмет или живое существо
будет тем прочнее схвачено, чем больше трение между ним и органом хватания. Величина же
силы трения находится в прямой зависимости от прижимающей силы. Поэтому органы хватания
устроены так, что могут либо охватывать добычу с двух сторон и зажимать ее, либо обвивать
несколько раз и за счет этого стягивать с большой силой.
Приложение 1
ТЕСТ
1. Санки скатываются с горы. Какой вид силы трения действует на санки?
П. сила трения качения
У. сила трения скольжения
В. сила трения покоя
2. В гололедицу тротуары посыпают песком. При этом сила трения подошв обуви о лед….
С. увеличивается
Д. не изменяется
Е. уменьшается
3. Как направлена сила трения при движении тела?
А. по движению
П. против движения
Н. не имеет направления
4. При смазке трущихся поверхностей сила трения…
И. не изменяется
Е. уменьшается
У. увеличивается
5. Электровоз, двигаясь равномерно, тянет железнодорожный состав силой 150 кН. Чему
равна сила трения?
К. 15 кН
Л. 300 кН
Х. 150 кН
ТАБЛИЦА ОТВЕТОВ
1
2
3
4
5
У
С
П
Е
Х
Проверим ответы. Кто получил кодовое слово “успех”?
Приложение 2
Резерв: В приведенных примерах определите, какая сила трения действует на тело.
Вдоль опушки Вова едет
На своем велосипеде
И везет варенье
Всем на угощенье. (сила трения качения)
Вот и зима! Трещат морозы
На солнце искриться снежок
Пошли с товарами обозы
По Руси вдоль и поперек.
Ползет скрипит дубовый полоз.
Река ли, степь ли – нет нужды,
Везде проложатся следы!
И. С. Никитин (сила трения скольжения)
Хоть тяжело подчас в ней бремя,
Телега на ходу легка;
Ямщик лихой, седое время,
Везет не слезет с облучка.
А. С. Пушкин (сила трения качения)
Кошка за Жучку
Жучка за внучку
Внучка за бабку
Бабка за дедку
Дедка за репку
Тянут – потянут, вытянуть не могут. (сила трения покоя)
Объясните поговорки о трении:







“Не подмажешь – не поедешь”.
“Пошло дело как по маслу”.
“Угря в руках не удержишь”.
“Что кругло – легко катится”.
“Лыжи скользят по погоде”.
“Колодезная веревка сруб перетирает.”
“Коси, коса, пока роса, роса долой - и мы домой”