Методическая разработка урока "Сила трения"
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

Тема: «Явление трения. Сила трения».

Цель:

• ознакомить учащихся с явлением трения, сформулировать понятие «сила трения»,
• экспериментально установить, от чего зависит сила трения (причины трения),
• продолжить формирование умений пользоваться приборами, анализировать, сравнивать результаты опытов.

Оборудование:

• брусок деревянный
• динамометр
• наждачная бумага
• стеклянные пластины
• ткань
• набор грузов
• стеклянные палочки

План  урока

1. Повторение        5 мин.

2. Постановка учебной проблемы. Изучение нового материала – рассказ, беседа, эксперимент, рисунки и записи в тетради.

3. Подведение итогов урока. Домашнее задание. Повторение.

Ход урока

1. Орг. момент

2. Повторение

Ответить на вопросы:

1.Почему меняются скорости тел?

1. С какими силами мы познакомились? (Сила тяжести Fт, сила упругости Fупр)
2. Определение, направление сил, точка приложения, единица измерение. Изобразить.
3. Что называется весом тела? Изобразить P и F. По рисунку назвать силы.
4. Когда P = Fт?

5. Что называется равнодействующей сил? Чему равна равнодействующая сил по одной прямой в одну сторону? В разные стороны?
6. Как должны быть направлены силы 20 кН и 30 кН, чтобы их равнодействующая была равна 50 кН?
7. На тело по одной прямой действуют две силы: 2 Н и 3 Н. Может ли равнодействующая сил быть равной 1 Н? 2 Н? 5 Н? При каких условиях?

3. Объяснение нового материала

Продолжим изучать взаимодействие тел.

Вопрос: Почему автомобиль после выключения двигателя останавливается?

Сегодня мы познакомимся еще с одной силой – силой трения Fтр. Трение тоже вид взаимодействия тел. Это явление играет немаловажную роль в нашей жизни.

Запишите тему урока. Цель урока: определить причины возникновения трения, экспериментально установить, от чего зависит эта сила.

О трении знают все, каждый из вас может рассказать о нем немало. С этим явлением вы знакомы с детства. В походе мы говорим: «Не натрите ноги». В школе: «Сотрите с доски» и т. д. Надо собрать воедино сведения, которыми вы располагаете. А также узнать кое-что новое о трении и получить некоторые количественные результаты.

Первые исследования трения были проведены великим итальянским ученым Леонардо да Винчи более 400 лет назад, но его работы не были опубликованы. Законы трения открыли французские ученые Гильом Амонтон (1699) и Шарль Кулон (1785).

Эксперимент 1. Что будет наблюдаться, если толкнуть брусок по столу? (Останавливается)

Вопросы:

1. Как меняется его скорость? (уменьшается)
2. Почему? (Поверхности трутся друг о друга – тело тормозится, действует сила трения Fтр).
3. Как она направлена? (Против движения)

Приведите примеры подобных явлений движения тел из жизни, техники.

Запишите: Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная против движения, называется силой трения Fт

Вопрос: Откуда она берется? В чем причина трения?

Эксперимент 2. Возьмите карандаш и бумагу и проведите любую линию, а теперь - на стекле (на бумаге остался след, на стекле – нет). Рассмотрим поверхность стекла и бумаги и грифеля. Поверхность бумаги и грифеля шероховатые, а стекла – ровная. При движении карандаша по бумаге происходит скалывание частей карандаша о неровности бумаги, а на стекле неровностей нет.

Вывод: причина – шероховатость поверхности.

Вопрос: А если поверхность гладкая, трения не будет?

Эксперимент 3. Прижмем друг к другу две стеклянные пластинки и будем перемещать их. Трудно? Почему?

Вопрос: Из чего состоят вещества? (Из молекул).

Молекулы соприкасающихся тел притягиваются друг к другу, поэтому их трудно перемещать.

Вывод: причина – притяжение молекул соприкасающихся тел.

Записать в тетради: Причины силы терния Fтр:

1. шероховатость поверхности,
2. притяжение молекул соприкасающихся тел.

Природа силы трения – электромагнитная. Рассмотрим виды сил трения.

Эксперимент 4. Двигаем равномерно брусок по столу с помощью динамометра.

Вопрос: Какие силы действуют на брусок по линии движения? (сила тяжести Fт и сила трения Fтр). Если скорость постоянна,  то Fт = Fтр - это трение скольжения Fтр.ск.

Запишите: Трение скольжения Fтр.ск.– трение при относительном движении соприкасающихся тел (коньки – лед, санки – снег)

Вывод: силу трения Fтр можно определить с помощью динамометра, при равномерном движении тела Fтр = Fт , если покажет прибор.

От чего она зависит?

Эксперимент 5. Двигаем брусок равномерно с помощью динамометра по деревянной линейке, по ткани, по наждачной бумаге.

Вывод: Сила трения Fтр зависит от обработки поверхности и материала

Эксперимент 6. На брусок поставим один за другим грузы

Вывод: Сила трения Fтр зависит от силы прижимающей брусок к поверхности (N - сила нормального давления)

Эксперимент 7. Брусок ставим на разные грани.

Вывод: Сила трения Fтр не зависит от площади поверхностей.

Записать в тетрадь: Сила терния Fтр зависит от силы нормального давления, от обработки поверхности и материала, из которого они изготовлены, и не зависит от площади трущихся поверхностей.

Эксперимент 8. Поставим брусок на катки. Определим силу трения Fтр (сила трения Fтр уменьшается – это трение качения).

Записать в тетрадь: Сила трения качения Fтр.кач. – трение, при котором одно тело катится по поверхности другого (каток по асфальту, роликовые коньки).

При одинаковой нагрузке сила трения качения Fтр.кач. меньше силы трения скольжения Fтр.ск.. Как можно еще уменьшить силу трения?

Сила трения Fтр уменьшается: при смазке, шлифовании, уменьшении нагрузки.

Сила трения Fтр увеличивается: при увеличении нагрузки, использовании специальных материалов.

Исторический экскурс. Когда первый поезд шел из Петербурга в Москву, один услужливый чиновник рельсы на своем участке покрасил масляной белой краской. Поезд дошел до этого места и дальше тронуться не мог. Пришлось всю краску соскребать.

Трение вредит движению.

Вопрос: Зачем нам нужна эта сила?

Эксперимент 9. Брусок установить на наклонной плоскости.

Вопрос: Что удерживает брусок (сила трения Fтр – это трение покоя)

Запишите: Сила трения покоя Fтр.п. – трение при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел.

Трение покоя Fтр.п. способствует устойчивости тел. Не будь его, все будет катиться и скользить, пока не окажется на одном уровне. Трение покоя Fтр.п. удерживает все стоящие предметы, нити в швах, гвозди и шурупы в стене, узлы. Очевидно, что без трения и шага не сделаешь. Сила трения покоя Fтр.п. препятствует движению, но иногда является началом движения.

Вопрос: Как происходит ходьба или бег? Как направлена сила трения покоя Fтр.п.?

Опорная нога назад, сила трения Fтр.п. покоя удерживает ее, не позволяет проскользнуть, а сила качения Fтр.кач. препятствует движению.

Вопрос: Зависит ли сила терния покоя Fтр.п. от силы тяги Fт?

Эксперимент 10. Брусок с двумя грузами сдвигаем с места с помощью динамометра, приложив незначительную силу (брусок остался на месте)

Вопрос: Какие силы действуют на брусок вдоль горизонтальной прямой?

Что можно о них сказать, если брусок в покое? (равны по модулю)

Приложим большую силу (брусок сдвигается с места)

Вывод: Существует максимальная сила трения покоя Fтр.п., которая меньше силы тяги Fт.

Пример: Сказка «Репка»

4. Закрепление

1. С какой силой мы познакомились? Ее направление?
2. Причины трения.
3. Виды трения.

Работа по карточкам (фронтально)

1. При равномерном скольжении бруска по столу сила тяги равна 1,5 Н. Чему равно значение Fтр. скольжения?

А. 0                Б. 0,5 Н                В. 1 Н                Г. 1,5 Н

2. Дополните фразы:

а) Соприкасающиеся поверхности шлифуют, чтобы …

б) Поверхность обуви делают ребристой для того, чтобы …

в) В гололед лед посыпают песком для того, чтобы …

3. Почему смазывают машинным маслом петли дверей, детали велосипеда, швейной машины?
4. Зачем смазывают лыжи специальной мазью?
5. Почему в гололед не рекомендуется ездить на автомобиле с большой скоростью?
6. «На красных лапах гусь тяжелый,

Задумав плыть по лону вод,

Ступает бережно на лед,

Скользит и падает …»

Почему падает гусь?

7. «Мальчишек радостный народ

Коньками звучно режет лед».

Почему коньки должны резать лед?

Домашнее задание. §30, 31.

Сочинение на тему:

1 вариант - речь прокурора: «Я обвиняю трение».

2 вариант – речь адвоката: «Я защищаю трение».