Урок по теме "Сила трения"
презентация к уроку по физике по теме

Тема : Силы в механике. Сила трения.

Цель : - обобщить и углубить знания о силе трения и его видах;

             - уметь распознавать виды трения;

            - развить самостоятельность мышления.

 Тип урока: изучение нового материала.

Методическая цель: нестандартная форма проведения урока.

Методы: групповая работа, наблюдение, устный рассказ преподавателя и учащихся.

Оборудование:  1. Мультимедийный диск -программа «Физикон 7-11 класс» локальная версия;

                             2. Программа PowerPoint (показ слайдов).

                             3. Плакат с рисунком.

                             4. Брусок и доска.

Место проведения: методический кабинет

Ход урока:

1. Организационный момент. Постановка цели. (2 мин)

                  1.построение;

                  2. рапорт;

                  3. подготовка к уроку.

      II..       Вводная беседа. (2 мин )

Сегодня мы проводим урок, во время которого вы должны самостоятельно  составить конспект урока по изученной теме. Группу мы разбили на

1. Физиков – исследователей (знакомят с видами сил трения);
2. Физиков – практиков (объясняют практическое применение сил трения);
3. Физиков – экспертов (выясняют причины возникновения трения).

III. Изучение нового материала. ( 30 мин)

Изучением трения ученые занимаются уже 500 лет. Первым его исследовал еще Леонардо да Винчи (1452- 1519). Что такое трение, его виды  и какую роль играет оно в природе и технике- нам и предстоит выяснить сегодня на уроке.

1. Показ слайда №1 (открываем тетради, записываем число, тему урока)

2. Показ видеофрагмента «Сила трения» 1. 9  
3. Показ слайда № 2 (определение силы трения-  сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная против движения).

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

      Она  обозначается буквой F с индексом: Fтр.

    Сила трения – это ещё один вид силы, отличающийся от рассмотренных ранее силы тяжести и силы упругости.

Мы  видим, что существует несколько видов силы трения, о которых нам расскажут наши физики- исследователи.

4. Выступление учащегося.

1. Трение покоя .

 Положим брусок  на наклонную доску . При не слишком большом угле наклона доски брусок может остаться на месте . Что будет удерживать его от соскальзывания вниз ? Трения покоя .  

Прижмите свою руку к лежащей на столе тетради и передвиньте ее . Тетрадь будет двигаться относительно стола , но покоиться по отношению к вашей ладони . С помощью чего вы заставили эту тетрадь двигаться ? С помощью трения покоя тетради

о руку .

Трения покоя перемещает груз , находящиеся на движущейся  ленте транспортера, препятствует развязыванию шнурков , удерживает гвозди , вбитые в доску , и т. д.

Сила трения покоя может быть разной. Она растет вместе с силой , стремящейся сдвинуть тело с места . Но для любых двух соприкасающихся тел она имеет некоторое максимальное значение , больше которого быть не может.

5. Показ видеофрагмента «Сила трения и взаимное перемещение тел» 1.12
6. Показ слайда № 3 (сила трения покоя- сила, препятствующая телам приходить в движение)
7. Вопрос преподавателя: Положим брусок на поверхность воды. Как ведет себя сила трения в жидкостях  и газах? ( сила трения покоя полностью отсутствует). Плавающий брусок сразу же придет в движение, если на него слегка подуть. А попробуйте сдвинуть тот же брусок струей воздуха, если он лежит на столе. Усилием руки можно сдвинуть лодку с места, а поезд просто не возможно.

8. Выступление учащегося.

1. Трение скольжение .

Приложив к телу силу , превышающую максимальную силу трения покоя , мы сдвинем тело с места , и оно начнет двигаться . Трение покоя при этом  сменится трением скольжения .

Из-за чего постепенно останавливаются санки , скатившееся с горы ? Из-за трения скольжения  . Почему замедляет свое движение шайба , скользящая по льду ? Вследствие трения скольжения .

При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения.

9. Показ слайда № 4 (сила трения скольжения- это сила, возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого).

10. Выступление учащегося.

1. Трение качения.

      Если же тело не скользит по поверхности другого тела, а, подобно колесу или цилиндру,  катится , то трение, возникающее при этом, называют трением качения.

При одинаковых нагрузках сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения. Это было замечено еще в древности. Поэтому для перемещения тяжелых грузов наши предки подкладывали под них катки или бревна. По этой же причине люди стали использовать в транспорте колеса.

11.  Показ слайда № 5 (сила трения качения- это сила, при которой тело не скользит по поверхности другого тела, а катится).

12. Вопрос преподавателя: Каковы же причины возникновения силы трения ? ( работа с физиками экспертами)
13. Показ слайда № 6 (Причины возникновения силы трения)
14.  Выступления учащихся

1. Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел .

Даже те поверхности , которые выглядят гладкими , на самом деле всегда имеют микроскопические неровности ( выступы , впадины ). При скольжении одного тела поверхности другого эти неровности зацепляются друг за друга и тем самым мешают движению .

15. Показ видеофрагмента «Сила трения на шероховатой поверхности» 1.10

1. Межмолекулярное притяжение , действующее в местах контакта трущихся тел.

Молекулярное притяжение проявляется в тех случаях, когда поверхность соприкасающихся тел хорошо отполирована.  Так, например, при относительном скольжении двух металлов с очень чистыми и ровными поверхностями, обработанными в вакууме с помощью специальной технологии, сила трения оказывается намного больше, чем при перемещении неровного бруска, дерева по земле. В некоторых случаях эти металлы даже «схватываются» друг с другом, и дальнейшее скольжение невозможно. Возникает эффект прилипания. Сдвинуть книгу в глянцевой обложке с полированного стола тяжело.

16. Показ слайда № 6 (Причины возникновения силы трения)- окончание
17. Вопрос преподавателя: От чего зависит сила трения?

2. От вида взаимодействующих друг с другом поверхностей;
3. От модуля скорости трущихся поверхностей.

18. Показ видеофрагмента «Не зависит от площади контактирующих поверхностей» 1.11
19. Показ слайда № 7 (От чего зависит сила трения?)

20. Слова преподавателя .

 В природе и технике трение имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным . Когда оно полезно, его стараются увеличить, когда вредно- уменьшить. Рассмотрим несколько примеров.

21. Показ слайда № 8 (Трение может быть полезным и вредным)
22. Выступления учащихся.

4. Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле. Действительно, при ходьбе  мы отталкиваемся ногами от земли. Когда же трение между подошвой обуви и землей (или льдом) мало, ноги при этом скользят. Чтобы ноги прохожих не скользили, тротуары посыпают песком. Это увеличивает силу трения между подошвой обуви и льдом.

23. Показ видеофрагмента « Коэффициент силы трения» 1.13

5. Сила трения останавливает автомобиль при торможении. Без трения покоя он не смог бы и начать движение. Колеса вращались бы, проскальзывали, а автомобиль продолжал бы стоять на месте. Чтобы увеличить трение, поверхность шин у автомобиля делают с ребристыми выступами.
6. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания(усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют форму, удобную для навивания, и шероховатую поверхность для увеличения трения.
7. Во всех машинах из-за трения нагреваются и изнашиваются движущиеся части. Для уменьшения трения соприкасающиеся поверхности делают гладкими, между ними вводят смазку. Таким образом, при введении жидкости или специальной смазки между соприкасающимися твердыми поверхностями сила трения скольжения значительно уменьшается. Смазка предотвращает непосредственный контакт поверхностей.

24. Показ видеофрагмента «Эффект смазки» 1.16

8. Чтобы уменьшить трение вращающихся валов машин и станков, их опирают на подшипники.  Деталь подшипника, непосредственно соприкасающуюся с валом, называют вкладышем. Вкладыши делают из твердых материалов- бронзы, чугуна или стали, - внутреннюю поверхность их покрывают материалами, чаще всего баббитом, и смазывают.

25. Показ слайда № 9 (Баббит- сплав свинца или олова с другими металлами)
26. Показ видеофрагмента « Трение качения. Подшипники» 1.14 

1. Применение воздушной подушки. Уменьшение трения при этом происходит за счет того, что между машиной и опорой создается область воздуха с повышенным давлением, препятствующая их непосредственному контакту. Подобные устройства применяются в судах на воздушной подушке, экранопланах и других аппаратах.

27. Вопрос преподавателя: А приведите примеры из вашей профессиональной деятельности, где вы трение можете увеличить или уменьшить, как будущие повара?

28. Объяснение учителя. Положим на брусок грузы и продолжим тянуть.  Что мы видим? Сила трения покоя увеличилась, увеличился вес тела, следовательно,  и сила реакции опоры. Во сколько раз? Силу трения тела характеризует коэффициент пропорциональности силе нормального давления, который называется коэффициентом трения. Максимальная сила трения покоя тела, находящегося на некоторой поверхности, пропорциональна силе нормального давления соприкасающихся тел. Например, при соприкосновении многих материалов со льдом коэффициент трения составляет примерно 0,02. Это означает, что для скольжения тела по льду может оказаться достаточным горизонтальное усилие всего лишь в 2 процента от его веса. Если посыпать лед песком, коэффициент трения на льду увеличивается до значений 0,6–0,7.

Силу трения можно рассчитать по формуле:

Fтр max = μ * N , где

μ - коэффициент трения скольжения (табличное значение).

  N- сила реакции опоры.  

29. Показ слайда № 10 (формула )
30. Показ слайда № 11 (таблица «Коэффициенты трения».
31. Показ слайда № 12 (От чего зависит Коэффициент трения?)

Он зависит от материала , из которого изготовлены соприкасающиеся тела, качества обработки, от площади их соприкосновения.

32. Пояснение преподавателя: Но если говорить о силе трения качения, то формула преобразуется в вид Fтр max = μ * N/ R, где R-радиус крутящегося тела.

IV. Закрепление изученного материала.( 5  мин)

1. Решение количественной задачи:  Тело равномерно движется по плоскости. Сила его давления на плоскость равна 20 Н, сила трения 5 Н. Чему равен коэффициент трения скольжения ?

(по таблице определить какие вещества взаимодействовали?)

1. Показ слайда № 13

2. Решение  графической задачи.

2. Показ слайда № 14

3. Работа с таблицей (найди ошибку)

3. Показ слайда № 15

4. Работа с рисунком.

1. Изобразите на плакате все изученные вами силы, которые действуют на тело.

                     Используя плакат на доске и маркер.

    V. Домашнее задание. (2 мин)    

     Показ слайда № 16   «Подумайте и пофантазируйте, напишите»

Минисочинение- размышление

 «Что бы произошло со всеми нами, если бы в природе вдруг исчезло трение?»

VI. Анализ урока и выставление оценок    (3 мин)

   Во время урока вы составили конспект  урока, в котором вы отразили самые главные моменты.  

 Во время урока я раздавала вам сигнальные карточки, на которой напишите свою Ф.И.О.