Урок-исследование "Сила трения"
план-конспект занятия по физике (7 класс) на тему

Урок –исследование «Сила трения»

Цели урока: раскрыть понятие силы трения, объяснить причины возникновения силы трения, познакомиться с различными видами силы трения, выяснить от каких факторов зависит сила трения.

Задачи: 

1. Образовательные:

• закрепить уже имеющиеся знания по теме «Силы в природе»;
• познакомиться с силой трения;
• объяснить причины возникновения силы трения;
• продолжить формирование умения объяснять процессы с точки зрения строения вещества.

2. Воспитательные:

• формирование коммуникативных качеств, культуры общения;
• формирование интереса к изучаемому предмету;
• стимулирование любознательности, активности на уроке;
• развитие работоспособности.

3. Развивающие:

• развитие познавательного интереса;
• развитие интеллектуальных способностей;
• развитие умений выделять главное в изучаемом материале;
• развитие умений обобщать изучаемые факты и понятия.

Ход урока

1. Организационный момент
2. Актуализация знаний

Фронтальный опрос.(за правильный ответ учащиеся получают балл. По количеству баллов выставляется отметка)

-Что в физике понимают под силой?                                                                                                  -К чему приводит действие силы?                                                                                                  -От чего зависит результат действия силы?                                                                           ------Какие силы мы уже изучили?                                                                                                           -Укажите название прибора для определения силы                                                                    - На чем основано действие динамометра?                                                                                      -Сила-вектор или скаляр?                                                                                                              --Под действием какой силы изменяется направление движения камня, брошенного горизонтально?  

-что называют силой тяжести?                                                                                                                             --что называют весом тела?

-что называют силой упругости?

-какие виды деформаций вам известны?

От чего зависит сила упругости, возникающая в теле?

-В чем различия между силой тяжести и весом тела?

- что нужно знать, чтобы вычислить силу тяжести?

-Вес тела?

-силу упругости?

Подведем итог первому этапу урока.  Кто набрал 3 или 4 балла?1-2 балла? (оценивание учащихся)

3. Изучение нового материала

Сегодня на уроке мы поговорим об одном таинственном знакомце-явлении, сопровождающем нас с детства на каждом шагу, а потому ставшем привычным и незаметным. Но называть имя этого знакомца я  не буду, вы сами его назовете, проделав простые опыты.

Опыт 1   “Наблюдение явления трения ”

Положите брусок на лист бумаги и медленно потяните за лист. Почему брусок пришел в движение? Ведь вы на него не действуете?

Учащиеся догадываются, что между бруском и бумагой что-то возникает, то. Что удерживает его на бумаге и как бы сцепляет его с листом

Теперь толкните его и наблюдайте за его движением. Что вы можете сказать о скорости бруска? Как она изменялась? Что приводит к изменению скорости?

Верно: действие силы. Какой вывод напрашивается?  (Действует какая-то сила, которая может сцеплять тела друг с другом или замедлять движение тела)

И это тот таинственный «знакомец», которому посвящен наш урок. Этот «знакомец»-сила трения.

 Учитель: 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, но эти работы не были опубликованы

Исходя из жизненного опыта, попробуйте сформулировать определение этому явлению. Что такое трение?  (выслушиваются варианты ответов)

   - Это сила,  возникающая  при соприкосновении поверхностей   взаимодействующих тел.

-Это сила, препятствующая движению тела

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

Запишите пожалуйста тему урока: Сила трения

Определение:  Сила трения – это сила, возникающая при соприкосновении тел и направленная в сторону, противоположную движению

Сегодня урок проведем в форме исследования. На опытах вы установите:

-в чем причины возникновения трения

-какие виды трения различают

-от чего зависит сила трения

-когда трения бывает вредным и когда полезным

Часть исследования мы проведем фронтально, часть –работа в группах с отчетом о проделанной работе

Итак. Начинаем наше исследование

Опыт 2 и 3. “Выяснение причин возникновения трения”. Слайд 5

 Установим   причины возникновения трения

Опыт 2: возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему пластины трудно сдвинуть?

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

Опыт 3: возьмите 2 кусочка наждачной бумаги и лупу. Рассмотрите поверхность этих тел. Сложите их и попробуйте сдвинуть относительно друг друга.

Назовите 2 причины возникновения трения.

Выводы: (записи в тетрадях)

Причины возникновения трения

1. Неровности поверхностей.
2. Молекулярное притяжение

Опыт 4. Расположите учебник наклонно и положите на него ручку параллельно переплету. Добейтесь такого положения, чтобы ручка удерживалась в покое. Как выдумаете, почему она не соскальзывает? Какая сила удерживает ручку в покое? (сила трения покоя).Теперь добейтесь такого наклона, чтобы ручка медленно соскальзывала-это сила трения скольжения. А теперь при таком же наклоне учебника положите ручку перпендикулярно переплету. Что теперь наблюдаете? Сделайте вывод. Какие виды трения различают?

Выводы: (записи в тетрадях)

Виды трения

1. Трение скольжения
2. Трение качения
3. Трение покоя

Потрите руки друг о друга.  Что чувствуете? (тепло). Да, при трении выделяется тепло. Люди еще  в древности это заметили. Ученые установили, что остаткам первых костров около 400 тысяч лет. Сейчас мы пользуемся спичками не задумываясь о том, что не будь трения, мы этого сделать не смогли бы. Первые спички появились на свет в первой половине 19 века, в 1830 году

Подведем итог этапу урока. Что мы узнали? (что такое сила трения, в чем причины возникновения трения, виды трения, при трении выделяется тепло)

Физкультминутка

Учитель. Свяжем нашу физкультминутку с физикой, с темой инерция. Вы пассажиры автобуса, я водитель. Я буду говорить, что происходит с автобусом, а вы показывать те движения, которые испытывают пассажиры

-подпрыгнул на кочке

-повернул вправо, влево

-попал в ямку, снова подпрыгнул, вправо, влево, резко тронулся, остановился

Переходим к следующему этапу урока, работа в группах. Каждая группа проводит свое исследование, о результатах которого один ученик из группы отчитается

Исследование состоит в том, чтобы выяснить, от чего зависит сила трения. Прошу выдвинуть ваши гипотезы

- от рода поверхностей

-силы нормального давления (прижимающей силы)

-площади соприкасающихся поверхностей

-относительной скорости движения

 Исследования проведем в группах. Результаты оформим в виде таблицы. (раздаются задания группам)

Задание: исследовать зависимость силы трения от вида поверхностей.

Ход работы: горина

1. Присоедините динамометр к деревянному бруску. Прижмите брусок к поверхности при помощи грузов.
2. Равномерно передвигайте брусок по поверхности стола. Какое значение силы трения показывает динамометр? Запишите показания в таблицу.

3. Повторите измерение силы трения, перемещая брусок по поверхности, покрытой тканью. Запишите показания в таблицу.
4. Повторите измерение силы трения, перемещая брусок по поверхности, покрытой наждачной бумагой. Запишите показания в таблицу.
5. Сделайте вывод. Запишите его.

Вывод: сила трения, возникающая между двумя поверхностями зависит от__________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание: исследовать зависимость силы трения от силы, прижимающей тело к поверхности.

Ход работы: модякина

1.Присоедините динамометр к деревянному бруску.

2. Равномерно передвигайте брусок по поверхности стола. Какое значение силы трения показывает динамометр? Запишите показания в таблицу.

3.Повторите измерение силы трения, увеличив массу бруска при помощи одного, двух и трех грузов.

4.Занесите данные в таблицу.

5.Сделайте вывод и запишите его.

Задание: исследовать зависимость силы трения от силы, прижимающей тело к поверхности.

Вывод: сила трения, возникающая между двумя поверхностями зависит от__________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание: сравнить силу трения скольжения и силу трения качения.

Ход работы: самсонов

1.Присоедините динамометр к деревянному бруску. Прижмите брусок к поверхности при помощи грузов.

2.Равномерно передвигайте брусок по поверхности стола. Какое значение силы трения показывает динамометр? Запишите показания в таблицу.

3.Присоедините к бруску колеса и повторите измерения силы трения. Запишите показания в таблицу.

4.Сделайте вывод и запишите его.

Задание: исследовать зависимость силы трения от факта качения или скольжения.

Вывод: сила трения, возникающая между двумя поверхностями зависит от__________________________________________________________________________________________________________________________________

Сила трения становится меньше, если_______________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание: исследовать зависимость силы трения от площади соприкасающихся поверхностей.

Ход работы: рузманов

6. Присоедините динамометр к деревянному бруску. Прижмите брусок к поверхности при помощи грузов.
7. Равномерно передвигайте брусок по поверхности стола. Какое значение силы трения показывает динамометр? Запишите показания в таблицу.

8. Повторите измерение силы трения, перемещая брусок , повернув его другой гранью ( не забудьте вновь прижать его к поверхности тем же количеством грузов) . Запишите показания в таблицу.
9. Сделайте вывод. Запишите его.

Задание: исследовать зависимость силы трения от площади соприкасающихся поверхностей.

Вывод: сила трения, возникающая между двумя поверхностями от площади соприкасающихся поверхностей ______________________

Задание: исследовать зависимость силы трения от относительной скорости движения тел

Ход работы: уколова

     1.Присоедините динамометр к деревянному бруску. Прижмите брусок к поверхности при помощи грузов.

2.Равномерно передвигайте брусок по поверхности стола. Какое значение силы трения показывает динамометр? Запишите показания в таблицу.

3.Повторите измерение силы трения, увеличив скорость его движения ( не забудьте вновь прижать его к поверхности тем же количеством грузов) . Запишите показания в таблицу.

4.Сделайте вывод. Запишите его.

Задание: исследовать зависимость силы трения от относительной скорости движения тел

Вывод: сила трения, возникающая между двумя поверхностями от относительной скорости движения тел (зависит или нет, если да, то как?)

______________________

На работу учащимся дается  5-7 минут.  После выполнения исследования в группах учащиеся отчитываются о проделанной работе, от группы выступает 1 ученик. По ходу выступлений заполняется таблица учащимися всего класса

Учитель. Любители истории подготовили для вас сюрприз (выступают двое учащихся)

Немного истории. Перед вами- изображение памятника Петру 1 в Петербурге. История сохранила нам интересные данные. Для пьедестала памятника подготовили гранитную глыбу массой более 1000 тонн (ее назвали гром- камнем). Доставили из деревни Лахти, что на берегу Финского залива, в Петербург. Как же, в 18 веке, не имея подъемных кранов, мощных тягачей, могли совершить такое чудо? История говорит нам следующее.

 Один простой купец из казенных мужиков предложил перекатить камень на специально отлитых бронзовых шарах, заключенных в салазки. Согнанные из ближайших деревень крестьяне при помощи канатов 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 Великому.

А.С. Пушкин писал:

И думал он: отсель грозить мы будем шведу,

Здесь будет город заложен назло надменному соседу.

Природой здесь нам суждено в Европу прорубить окно,

Ногою твердой стать при море

Закрепление изученного

В приведенных примерах определите, какая сила трения действует на тело.

1.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) 

 2.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) 

3. Кошка за Жучку
   Жучка за внучку
   Внучка за бабку
   Бабка за дедку
   Дедка за репку
   Тянут-потянут, вытянуть не могут. (сила трения покоя)

Учитель: Почему человек не может удержаться на ногах? (Фрагмент из киножурнала «Ералаш».)

Ученик: Скорее всего, на дворе гололёд и сила трения между подошвами человека и льдом очень маленькая.

Учитель: Трение помогает девушке спускаться по канату или мешает движению? (Фрагмент из х/ф «Кавказская пленница».)

Ученик: Помогает. Если бы не трение, то девушка не смогла бы удержаться за канат и упала.

Учитель: Почему спортсмены перед тем, как выполнять упражнения на брусьях посыпают руки тальком? (Фрагмент из х/ф «Бунтарка».)

Ученик: Для того, чтобы увеличить трение. Таким образом руки не скользят по снаряду.

Подведение итогов урока, выставление отметок

Рекомендации к домашнему заданию:  

§§ 30-32 (для всех)

Элемент дополнительного содержания (разноуровневые дифференцированные задания):

1. Литературное исследование: «Сила трения» в пословицах, поговорках, загадках.
2. Сообщение на тему: «Примеры пользы и вреда силы трения».
3. Примеры проявления силы трения в быту, в технике, в природе (можно подобрать фрагменты из фильмов).
4. Придумать сочинение на тему «Если бы исчезла сила трения» (для желающих)