Разработка урока физики в 7 классе по теме "Сила трения. Трение покоя, скольжения, качения"
методическая разработка по физике (7 класс) по теме

Тема урока: Сила трения. Трение покоя, скольжения, качения.

Цели урока: организовать деятельность учащихся для изучения  явление трения (его причин, закономерностей); создать условия для формирования у учащихся практических навыков измерения силы трения; способствовать развитию  логического мышления  учащихся; умения обобщать результаты эксперимента и делать выводы; содействовать воспитанию интереса к предмету.

Ход урока.

1. Оргмомент.  

Ребята! Я очень рада вас видеть, и хочу работать с вами. Итак, начнём наш урок.

2. Мотивация урока

Ребята, уже на протяжении нескольких недель мы с вами изучаем тему: "Взаимодействия тел”, где рассматриваем многообразие сил, которые помогают нам в жизни. Сегодня на уроке мы рассмотрим такую знакомую, но таинственную силу, которая сильнее бурь, ветров и непогоды. И я думаю, вы со мной в конце урока с этим согласитесь,  но с начала необходимо повторить изученный материал.

3. Актуализация опорных знаний учащихся

Оля и Паша будут решать задачи у доски, а вы устно ответите на вопросы.

1)  к доске выходят для решения задач 2 уч-ся.

1. С какой силой растянута пружина, к которой подвесили брусок из латуни объемом 0,5 м3? Плотность латуни 8500 кг/м3.

2. Мальчик массой 50 кг надел на плечи рюкзак массой 5 кг. С какой силой мальчик давит на пол?

2)  Фронтальный опрос  (слайд 2 – 6)

1. Что такое сила? (сила – мера взаимодействия тел, сила физическая величина, её можно измерить)
2. От чего зависит результат действия силы? (результат действия силы на тело зависит от её модуля, направления и точки приложения)
3. Какие силы мы уже знаем? (силу тяжести, силу упругости, вес тела)
4. Дайте характеристику силы тяжести. (сила,  с которой Земля притягивает к себе тело; приложена к телу и направлена вертикально вниз; сила тяжести прямо пропорциональна массе тела)
5. Дайте характеристику силы упругости. (сила возникающая при деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение ;приложена к телу; направлена перпендикулярно поверхности тела или вдоль опоры или подвеса)
6. В чем различия между силой тяжести и весом тела? (сила тяжести приложена к телу, а вес приложен к опоре или подвесу; сила тяжести возникает вследствие взаимодействия тела и Земли, а вес в результате взаимодействия тела и опоры )
7. Как называют прибор для измерения силы? (динамометр)
8. Единица измерения силы. (ньютон)
9. Чему равна  равнодействующая двух сил, приложенных к телу в точке А?
10. Чему равна  равнодействующая трёх сил, приложенных к телу в точке А?

Учитель: Я вижу, что пройденный материал вы усвоили. Проверяем задачи на доске. Оля и Паша справились с предложенными задачами, а теперь задайте им дополнительные вопросы.

Молодцы, вы хорошо справились с заданием.

4. Постановка целей урока.

Ребята,  а теперь обратимся к опыту. Рукой толкнём брусок по поверхности стола. Через некоторое время он остановится. На наклонную плоскость помещаем деревянный брусок. Он начинает скользить, а затем останавливается. Приведём в колебание маятник. Что происходит с его движением? (слайд 7)

Почему же все тела, приведённые в движение, останавливаются? (причиной изменения скорости тел является сила, значит,  на тела действует какая-то сила, которая препятствует движению)

Может кто-то знает, как она называется?

Это сила трения.

Правильно. А кто может сформулировать тему нашего урока?

Откроем тетради и запишем тему урока: «Сила трения. Трение покоя, скольжения, качения»       (слайд 8)

Целью нашего сегодняшнего урока является изучение силы трения и её видов; кроме этого нам необходимо экспериментально установить от чего зависит сила трения, а так же определить положительную и отрицательную роль силы трения в жизни человека. Работая на уроке, мы заполним таблицу, которая будет опорным конспектом по теме.

5. Исследование нового материала.

С явлением трения и силой трения мы знакомы с детства. Первые исследования силы трения были проведены великим итальянским ученым Леонардо да Винчи более 400 лет назад. Законы сухого трения были описаны французским учеными Шарлем Кулоном.   (слайд 9-10)

Исходя из жизненного опыта, попробуйте сформулировать определение этому явлению. Что такое трение?

(сопротивление движению, механическое сопротивление движению)

Правильно, при соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения.  

Запись в тетради: Сила, препятствующая движению  соприкасающихся тел, называется силой трения. Она обозначается Fтр.   Сила трения направлена в сторону, противоположную движению        (слайд 11-12)

Когда возникает трение? Каковы причины возникновения силы трения? На эти вопросы мы сможем ответить, по результатам опытов.

Возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему пластины трудно сдвинуть?   (слайд 13)

(даже гладкие на вид поверхности тел имеют царапины,  неровности; когда одно тело движется по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга и создают силу, задерживающую движение)

2) Капните на одну пластину 2-3 капельки воды и повторите опыт. Почему стало еще труднее сдвигать пластины?  (слайд 14)

(между молекулами соприкасающихся тел возникают силы взаимного притяжения, которые и являются причиной трения.)

Назовите причины возникновения трения.

(Причины возникновения трения: шероховатость соприкасающихся поверхностей, взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел   (слайд 15)

Запишите причины возникновения трения в таблицу.

Существует несколько видов силы трения. Какие именно, вы узнаете прочитав материал на с.72-73 учебника.   (дети читают  самостоятельно)

Какие виды сил трения можно выделить?

(Можно выделить три вида сил трения: трение покоя, скольжения и качения)

(слайд 16 ) Виды трения:

• Трения скольжения (лыжи)
• Трения качения (колёса)
• Трения покоя (для того чтобы сдвинуть с места любое тело, необходимо приложить какую-либо силу)

Запишите этот вывод в таблицу.

Силу трения можно измерить. Чтобы измерить силу трения скольжения деревянного бруска по поверхности стола, надо прикрепить к нему динамометр. Затем  равномерно двигать брусок по столу   (слайд 17)

На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы. Одна – сила упругости пружины динамометра, направленная в сторону движения. Вторая сила – это сила трения, направленная против движения. Так как брусок движется равномерно, то равнодействующая сил равна нулю. Значит, силы равны по модулю и противоположны по направлению. Таким образом, измеряя силу,  с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения.

Вот, сколько интересного мы узнали о силе трения. А хотите знать, от чего зависит сила трения? Давайте поработаем в  группах и выясним это. (Учащиеся получают карточки для групповой работы). 

Задания для групповой работы

Группа N1

Сравнение сил трения покоя, скольжения, качения и веса тела.

Приборы и материалы: 1) динамометр, 2) брусок деревянный, 3) грузы с двумя крючками -2 шт., 4) карандаши круглые - 2 шт.

Порядок выполнения работы

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по столу.
Для этого положите брусок на стол, а на брусок - два груза; к бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в движение.

Запишите показание динамометра, соответствующее
началу движения бруска.

3. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в таблицу.

4. Измерьте силу трения качения бруска по столу. Для этого положите брусок
с двумя грузами на два круглых карандаша и перемещайте равномерно
брусок по столу при помощи динамометра

Результат измерения силы запишите в таблицу.

5. Ответьте на вопрос: какая сила больше:

а) максимальная сила трения покоя или сила трения скольжения?

б) сила трения скольжения или сила трения качения?

Вывод: Величина силы трения зависит от вида трения. Сила трения покоя больше силы трения скольжения, а сила трения больше силы трения качения.

 Группа N2

Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей

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

Порядок выполнения работы

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами:

а) по поверхности линейки трибометра

б) по гладкой бумаге

в) по наждачной бумаге

3. Результаты измерений запишите в таблицу.

4. 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?

Вывод: сила трения зависит от качества обработки соприкасающихся поверхностей и от  рода вещества.

Группа N3

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

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

Порядок выполнения работы

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. Положите на линейку трибометра 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 линейке.

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

5. Результаты измерений запишите в таблицу.

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?

Вывод: сила трения зависит от  силы давления и не зависит от площади трущихся поверхностей при постоянной силе давления.

Все группы закончили свою работу. Давайте послушаем отчёты групп о проделанной работе.

(Каждая группа докладывает о проведенном эксперименте по следующему плану:

цель экспериментальной работы;

полученные результаты, выводы)

Сделайте вывод, от чего же зависит сила трения?

(Сила трения зависит: от силы давления;

от материала, из которого изготовлены тела и от качества их обработки;

от вида трении)                    (слайд 18)

Запишите вывод в таблицу.

Благодаря наличию в природе силы трения возможна жизнь в том виде, в каком она существует на Земле. Но вместе с тем, трение изнашивает машины и подошвы нашей обуви, двигатели автомобилей, самолетов, паровозов. Они все работают против трения, на это тратится огромное количество различных видов горючего. Трение в одних условиях полезно, а в других вредно.

Приведите примеры, показывающие, что трение может быть полезным.

(ответы детей)

Приведите примеры, когда трение может быть вредным.

(ответы детей)

Следовательно, надо умело использовать силы трения. Когда в повседневной жизни, в производстве, в технике, на транспорте трение нам необходимо, нужно увеличивать его. Когда трение мешает, вызывает расход энергии и материалов, необходимо уменьшать его. Так люди поступают с незапамятных времен. Но, чтобы подчинить себе трение нужно знать, как можно увеличивать и уменьшать трение.  (слайд 19-20 )

6. Первичное закрепление изученного материала.

Вы хорошо работали в течение урока. Сейчас необходимо проверить, как вы усвоили новый материал. Выполните в тетради тестовое задание.

1. Какая сила не позволяет сдвинуть с места тяжелый шкаф?

А. Силы трения скольжения. Б. Сила трения покоя. В. Сила тяжести.

2. Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха?

А. 700 Н. Б. 0 Н. В. 70 Н.

3. При смазке трущихся поверхностей сила трения …

А. не изменяется. Б. увеличивается. В. уменьшается.

4. Как направлена сила трения, когда брусок движется по столу вправо?

А. Вправо. Б. Влево. В. Вертикально вниз.

5. В гололед тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о лед …

А. не изменяется. Б. уменьшается. В. увеличивается.

Проверьте результаты своей работы.

Ответы:    Б    А     В     Б     В   (слайд 21)

Ребята, кто выполнил тест без ошибок? Молодцы, вы были на уроке внимательны.

Кто допустил одну-две ошибки? Вам необходимо обратить внимание на вопросы, вызвавшие затруднения

Тем, у кого более трёх ошибок, надо внимательно проработать материал ещё раз.

Жизненный опыт подсказывает нам, что трение очень важно в нашей жизни и играет как положительную, так и отрицательную роль. Но об этом мы более подробно поговорим на следующем уроке.

7. Домашнее задание   (слайд 22)

Читать п. 30, 31, отвечать устно на вопросы с.73, 74.

Подготовить сообщения о положительной и отрицательной роли трения.

Найти 3 поговорки или пословицы о трении, записать в тетрадь и дать им объяснение с точки зрения физики.

8. Итог урока   (слайд 23)

С какой силой мы познакомились на уроке?

Каковы  причины возникновения трения?

Назовите виды трения.

От чего зависит сила трения?

9. Выставление оценок за урок

10. Рефлексия.

Самой интересной информацией была …….

Для меня было открытием …..

Я, считаю, что прошедший урок был …