Сила Трения
презентация к уроку (физика, 7 класс) по теме

Тема урока: Сила трения.(слайд №1)

Ход урока

1.Организационный момент

2.Повторение пройденного материала( слайд №2)

3. Изучение нового материала

Основной материал. Сила трения. Причины  возникновения силы трения. Трение качения. Зависимость силы трения от веса тела. Сравнение сил трения и трения качения.

Демонстрация.1.Силы трения покоя, скольжения, качения, вязкого трения                           2.Измерения  силы трения  скольжения при движении бруска по деревянной доске.3.Сравнение силы трения скольжения с силой трения качения .4. Зависимость силы трения от веса, от шероховатости поверхности.

Продолжаем изучать взаимодействие тел. Если вы попытаетесь сдвинуть с места  шкаф, то сразу убедитесь, что это не так-то просто сделать. Его движению будет мешать взаимодействие ножек с полом, на котором он стоит. Взаимодействие, возникающее в месте соприкосновения тел и препятствующее их относительному движению, называют трением, характеризующую это взаимодействие силу  силой трения. Трение играет немаловажную роль в нашей жизни  Посмотрим что это за сила.( Слайд №3 , видеофильм1.9) .                                                                                                           

 Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная против движения, называется силой трения. ( слайд №4)

Обозначение  Fтр

 Причины возникновения силы трения  (Слайд№5)- является шероховатая поверхность соприкасающихся тел. Даже гладкие на вид поверхности тел имеют неровности, бугорки и царапины. Когда одно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности зацепляются друг за друга, что создает некоторую силу, задерживающую движение. Другая причина трения -взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Даже если поверхности тел хорошо отполированы, то при соприкосновении часть их молекул располагается так близко друг от друга, что заметно начинает проявляется притяжение между молекулами соприкасающихся тел.

Виды трения: (слайд№6)

 Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям и подразделяются на силы трения покоя, скольжения и качения.

Сила трения покоя (слайд№7 ) Положим  брусок на наклонную доску Что будет удерживать его от соскальзывания вниз? Трение 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. Трение покоя перемещает грузы, находящиеся на движущейся ленте транспортера (Слайд №  ), препятствует развязыванию шнурков, удерживает гвозди, вбитые в доску и.т.д. Сила трения покоя - величина непостоянная,  может изменяться от нуля до некоторого максимального значения F_тр max. Приложив к телу, превышающую максимальную силу трения покоя, мы сдвинем тело с места, и оно начнет двигаться. Трение покоя при этом смениться трением скольжения.  (Демонстрация)

 Сила трения скольжения (слайд №8)  Из-за чего постепенно останавливаются санки, скатившиеся с горы? Почему замедляет свое движение шайба, скользящая по льду? Из-за  трения скольжения. Сила трения скольжения  всегда направлена против относительного движения тела.

Сила трения качения ( слайд №9) возникает, если тело катится по поверхности другого тела. (Колесо, цилиндр.)Катящееся колесо несколько вдавливается в полотно дороги, а потому перед ним все время оказывается небольшой бугорок, который необходимо преодолевать. Именно тем, что катящемуся колесу постоянно приходиться взбираться на появляющийся впереди бугорок, и обусловлено трение качения. При этом, чем  дорога тверже, тем трение качения меньше.  При одинаковых условиях сила трения  качения значительно меньше силы трения скольжения. ( Опыт с легкоподвижной тележкой)

Силу трения можно измерить ( слайд №10, видео). Например, чтобы измерить силу трения скольжения деревянного бруска по доске или по столу, надо прикрепить к нему динамометр и равномерно двигать брусок по доске, держа динамометр горизонтально. Что при этом покажет динамометр? На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы-сила упругости пружины динамометра, направленная в сторону  движения, и сила трения, направленная против движения. Так как брусок движется равномерно, то это значит, что равнодействующая этих двух сил равна нулю, т.е. эти силы равны по модулю, но противоположны по направлению. Динамометр показывает силу упругости (силу тяги), равную по модулю силе трения. Таким образом, (слайд № 11)измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения.

Экспериментальное задание№1. «Зависимость силы трения от веса тела, от шероховатой поверхности.»  (слайд№12) Указания; чтобы показать зависимость силы трения от веса тела, можно использовать брусок и набор гирь. Зависимость силы трения от шероховатой поверхности можно продемонстрировать на опыте по рисунку 41 в учебнике, но в следующем порядке: в),б),а). заполните таблицу. Сделайте вывод.

Экспериментальное задание (слайд№13, ,видеофильм 1.11) «Проверка зависимости силы трения от площади трущихся поверхностей»

Изучением трения ученые занимаются уже пятьсот лет. Пер­вым его исследовал еще Леонардо да Винчи (1452—1519). Важ­ные результаты в этой области были получены французскими учеными Г. Амонтоном (1663—1705) и Ш. Кулоном (1736—1806).

Какую роль играет трение в природе и технике — положи­тельную или отрицательную? На этот вопрос нельзя дать одно­значного ответа. Трение может быть как полезным, так и вред­ным. В первом случае его стараются усилить, во втором — ослабить.

В отсутствие трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле. В гололедицу, когда трение между подошвой обуви и льдом становится малым и ноги начинают скользить, лед посыпают песком: песок увеличивает трение.

На гладкой поверхности не смогли бы двигаться и автомо­били: их колеса, вращаясь, проскальзывали бы и буксовали на месте.

Именно трение останавливает машины при торможении. На льду они даже при включенных тормозах продолжали бы двигаться по инерции.

Но трение может играть и отрицательную роль. Ведь именно из-за него нагреваются и изнашиваются многие движущиеся части различных механизмов. В таких случаях его стараются уменьшить.

Существуют разные способы уменьшения трения.

1. Введение между трущимися поверхностями смазки (на­пример, какого-либо масла). При наличии смазки (рис. 42) сопри­касаются не сами поверхности тел, а ее соседние слои. Трение же между слоями жидкости слабее, чем между твердыми поверхностями.  Кстати, именно благодаря смазке, возникающей в результате таяния льда под коньком, скольжение на коньках по льду сопровождается очень слабым трением.

2.   Использование    шариковых    и   роликовых   подшипников (рис. 43). Внутреннее кольцо таких подшипников насаживают на вал какой-либо машины или станка. Наружное кольцо подшипника закрепляют   в корпусе   машины.   Когда   машину   или   станок включают и вал  начинает вращаться, то вместе с  внутренним кольцом он начинает не скользить, а катиться на шариках или роликах, находящихся между кольцами подшипника. Трение же качения    существенно    меньше    трения    скольжения.    Поэтому вращающиеся части машин при наличии подшипников изнашива­ются значительно медленнее и дольше служат людям.

3.   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 при­меняют в судах на воздушной подушке, экранопланах и других аппаратах.

Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися  поверхностями смазку. Слой смазки разъединяет поверхности трущихся тел. В этом случае соприкасаются не поверхности тел, а слои смазки. Смазка же в большинстве случаев жидкая, а трение слоев жидкости меньше, чем твердых поверхностей. Например , на коньках малое трение при скольжении по льду объясняется также действием смазки: между коньками и льдом образуется тонкий слой воды.(Слайд №14 видеофильм 1.16).В технике в качестве смазки широко применяют различные масла.

Закрепление .(Слайд №15)

1.Почему шины автомобилей делают с рифленой поверхностью?

2.Почему некоторые детали механизмов требуют смазки?

3.Почему масло легче разрезать проволокой, чем ножом?

4.О какой опасности предупреждает дорожный знак с надписью

 « Осторожно, гололед!»?

5.Почему металлические ступеньки в трамвае не гладкие, а имеют       рельефные выступы?

6.Почему медицинские иглы полируют до зеркального блеска?

Решение кроссворда(Слайд №16)

Домашнее задание. (Слайд №17) параграф 30,31.