Конспект урока на тему "Сила трения. Трение скольжения. Трение покоя"

Урок 5

Сила трения. Трение скольжения. Трение покоя.

Цель: сила трения, причины возникновения силы трения, трение скольжения, трение качения, зависимость силы трения от веса тела, сравнение сил трения скольжения и трения качения.

Демонстрации.

Силы трения покоя, скольжения, вязкого трения;
Измерение силы трения скольжения при движении бруска по деревянной доске;
Сравнение силы трения скольжения с силой трения качения ;
Зависимость силы трения от веса тела, от шероховатости поверхности;
Презентация «Сила трения»

Этап

Время, мин

Приемы и методы

1.Организация класса

2. Разминка

3.Изучение нового материала

4.Закрепление

материала

5.Физкультминутка

6.Проверка усвоения темы

7.Подведение итогов

Сообщение учителя

Фронтальная беседа, демонстрационный эксперимент, фронтальный эксперимент, групповая работа

Индивидуальный опрос

Тестирование

Выставление оценок, записи на доске и в дневниках

Ход урока

Организация класса.
Разминка – работа с карточками «Обозначения и единицы измерения физических величин»
Изучение нового материала

I.Контрольные вопросы:

1.Какую силу называют силой трения?

2.Что является причиной силой трения?

3.Какие виды трения существуют?

II.Вступительное слово учителя. Мы заканчиваем изучение раздела физики «Движение и силы». Зачем вообще нужна любая наука? Чтобы применять полученные знания на практике. В жизни всё время возникают проблемы, которые человеку нужно решать. Как он это делает?

Например, есть проблема — как использовать два часа свободного времени? Принимаем вариант «Поход в кинотеатр».

Какие этапы нужно пройти для решения этой проблемы? Сначала появилась идея идти в кинотеатр. Что дальше? Начинаются рассуждения, расчеты: хватит ли на это времени, денег, кто пойдет, успеем ли доехать и так далее. Наконец, мы претворяем в жизнь, то есть осуществляем на практике, эту идею: собираемся группой, садимся в автобус, покупаем билеты и прочее. Какая цепочка действий по решению проблемы у нас получилась?

А вот какая:

проблема — идея — расчеты — практика

Запомним эти ступени. Человек всегда проходит по ним, решая задачи, возникающие перед ним в жизни и на работе.

Итак, сегодня мы познакомимся с новой силой –силой трения, ее видами, выясним причины возникновения силы трения, зависимость силы трения от веса тела, сравним силы трения скольжения и трения качения.

Класс разбивается на группы по 3—4 человека . Каждая команда имеет оборудование и карточку-задание.

III.Повторение, подготовка к изучению темы -фронтальный опрос:

1) Как в природе можно обнаружить действие силы?

2) В чём проявляется действие силы?

3) Приведите примеры взаимодействия тел друг с другом, в результате которого изменяется направление скорости движущихся тел.

4) Приведите примеры взаимодействия тел друг с другом, в результате которого изменяется значение скорости.

5) Каковы основные свойства сил?

6) Каким прибором измеряется сила?

7) Назовите единицы силы.

8) Дайте определение равнодействующей сил.

IV.Постановка проблемы

Демонстрация опытов:

1.Колебания математического маятника;

2. Скатывание с наклонной плоскости легкоподвижной тележки.

Тележка катится до конца демонстрационного стола, не изменяя заметным образом своего движения. Отмечаем ее положение флажком. На поверхности демонстрационного стола расстилаем линолеум. Тележка скатывается с наклонной плоскости и останавливается, не доезжая до конца демонстрационного стола. Отмечаем флажком новое положение. На поверхность демонстрационного стола насыпаем песок. Движение тележки после скатывания быстро замедляется, и она останавливается недалеко от наклонной плоскости. Отмечаем третье положение тележки.

Вопросы к учащимся:

Как объяснить эти явления?

Почему маятник, приведенный в движение, останавливается?

Почему тележка в трех случаях проезжает разные дистанции?

Ответ учащихся: «Потому, что на тело действует тормозящая сила».

V.Идея

Учитель: Выясняем происхождение этой силы.

Работа в группах

Выполнить задание по обнаружению «тормозящей силы»:

1.Соорудите наклонную плоскость из фанерной доски и бруска. Положите на наклонную плоскость цилиндр боковой поверхностью и отпустите. На ту же наклонную плоскость положите цилиндр торцом и отпустите.

Ответить на вопросы:

1) Что явилось причиной движения цилиндра в первом опыте?

(Сила тяжести.)

2) Что явилось причиной покоя цилиндра во втором опыте?

(Возникновение силы, компенсирующей силу тяжести.)

3) Что явилось причиной изменения скорости маятника и тележки на столе учителя?

(Изменение скорости произошло вследствие взаимодействия

маятника и воздуха, тележки и поверхности, по которой она двигалась.)

Сделать вывод.

Вывод: обнаружили новую силу.

Представители групп у доски отвечают на поставленные вопросы .

Учитель: Даем определение новой силы

( учащимся предлагается дать определение силы трения):

Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в сторону, противоположную движению, называется силой трения. (Запись в тетради)

VI.Расчеты

Учитель: чем характеризуется любая сила?

Ответы учащихся: Модулем или числовым значением; направлением; точкой приложения.

Учитель: обозначается сила трения - Fтр. (Запись в тетради)

Учитель: Как можно измерить силу трения?

Работа в группах:

1.Выполнить задание :

На фанерную плоскость положить деревянный брусок с грузами, зацепить динамометром и равномерно перемещать по плоскости. Динамометр показывает некоторую силу.

2.Ответить на вопросы:

1) Какое значение силы показывает динамометр?

2) На тело действует сила, но скорость движения не изменяется.

Значит, существует компенсирующая сила, равная силе динамометра. Куда направлена сила, равная движущей силе?

(Сила направлена против движения бруска.)

3) Где находится точка приложения этой силы?

(В месте контакта двух поверхностей.)

3.Сделать вывод.

Вывод: измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы находим силу трения.

Учитель: Каковы причины возникновения силы трения?

Работа в группах

1.Выполнить задание по выяснению зависимости силы трения от шероховатости поверхности:

сравнить движение металлического шарика по стеклу, столу и наждачной бумаге.

2.Сделать вывод.

Вывод: причиной трения является шероховатость поверхности соприкасающихся тел.

Учитель: Самые гладкие на вид поверхности имеют неровности, которые препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Но оказывается, уменьшение неровностей снижает силу трения только вначале. Дальнейшее уменьшение шероховатости приводит к увеличению силы трения.

Вторая причина возникновения силы трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит как бы к прилипанию соприкасающихся поверхностей.

Итак, есть две причины возникновения силы трения:

неровности поверхности и наличие сил притяжения между молекулами соприкасающихся поверхностей, при шероховатых поверхностях трение обусловлено главным образом первой причиной, а при очень гладких поверхностях сказывается молекулярная природа трения.

Если при движении соприкасаются твердые поверхности тел, трение называют сухим.

VII.Практика

Учитель: От чего зависит сила трения?

Работа в группах

1.Выполнить задание по выяснению зависимости силы трения

от веса тела(первая группа);

от смазки (вторая группа);

от материала соприкасающихся тел;

сравнение силы трения скольжения и силы трения качения.

2.Сделать вывод.

Вывод: сила трения зависит от материала соприкасающихся тел, от нагрузки, от шероховатости и не зависит от площади контакта тел.

Учитель: Как же можно уменьшить силу трения?

Ответы учащихся: уменьшить силу трения можно, повлияв на причины, обусловливающие значение силы трения (шероховатость, материал, нагрузка).

Учитель: Но в жизни часто бывает так, что эти причины не устранимы. Единственный способ — заменить один вид трения на другой.

Высказанное предположение подтверждаем опытами.

Демонстрация: 1.На перевернутую вверх колесами тележку помещаем груз. Тележку равномерно перемещаем по поверхности. Отмечаем показание динамометра. Затем тележку ставим на колеса и помещаем тот же груз.

При равномерном перемещении динамометр отмечает меньшее значение силы. При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.

2.Наклонную плоскость устанавливаем под таким углом, что легкоподвижная тележка свободно въезжает вверх по наклонной плоскости. Поверхность наклонной плоскости смазываем вазелиновым маслом. Теперь тележка не может въехать вверх, ее колеса скользят.

При равных условиях вязкое (жидкостное) трение всегда меньше сухого трения.

3.Смазанный машинным маслом подшипник качения.

Для уменьшения трения применяют сразу два способа.

Фронтальная беседа:

1.Используя план –памятку рассказать о силе .

2.Почему шины автомобилей делают с рифленой поверхностью?

3.Почему некоторые детали механизмов требуют смазки?

4.Почему масло легче разрезать проволокой, чем ножом?

5.О какой опасности предупреждает дорожный знак с надписью «Осторожно, листопад!»?

А.С.Пушкин

Опрятней модного паркета

Блистает речка, льдом одета.

Мальчишек радостный народ

Коньками звучно режет лед…

(«Евгений Онегин»)

Почему коньки хорошо скользят по льду?

4.Физкультминутка

5.Учитель: Сегодня, в ходе урока, вы прошли цепочку проблема — идея — расчеты — практика , которая соответствует ходу научного исследования. Таким образом, вы познакомились к тому, как происходят открытия в науке, как появляются новые знания. Вашим открытием стало знание о силе трения.

Пользуясь планом ответа о силе, дайте описание силы трения.

Отвечает один учащийся от группы.

6.Контроль усвоения темы:

Тестовое задание

1. Сила — причина …

A. … только изменения скорости тела.

Б. … только деформации тела.

B. … изменения скорости и деформации тела.

Г. … движения тела.

2. Если тело покоится или движется равномерно, значит …

A. … все силы направлены в одну сторону.

Б. … на него не действуют силы.