Урок физики в 7 классе "Трение в природе и технике"
план-конспект урока по физике (7 класс) по теме

Егорова Нина Николаевна

Учитель физики МОУ Школы № 53

Открытый урок физики в 7 классе.

Тема урока: «Трение в природе и технике».

Тип урока: урок закрепления знаний и их комплексного применения.

Цель урока: повторить и закрепить понятия: трение, сила трения, виды трения; выработать умения и навыки по их применению, осуществлять перенос знаний в новые условия.

Задачи урока:

1.Образовательные

- углубить и повторить ранее полученные знания о трении; выяснить какое важное значение имеют силы трения в окружающей жизни, технике, о пользе и вреде трения; какими способами можно увеличить и уменьшить трение;

- продолжить закрепление навыков работы с физическими приборами;

- осуществить контроль знаний о трении, их повторение и систематизацию.

2. Развивающие

- формировать у учащихся умение пользоваться  учебно-популярной и справочной литературой; оборудованием для выполнения практических заданий, проявлять творческие способности (написание докладов, сочинений, сказок) и умение выступать с ними.

3. Воспитательные

- воспитывать трудолюбие, аккуратность, усидчивость, точность и четкость при ответе; умение видеть физику вокруг себя.

Оборудование: таблицы «Сила трения», «Виды трения», «Трение в природе и технике», лабораторное оборудование.

Методы обучения: словесный, наглядный, практический, частично поисковый и проблемный.

План урока

                                         Ход урока.

I.Организационный момент. Мотивация урока. (2 мин.)

Сообщение цели и задач урока, положительный настрой на урок.

                                 «О силе трения».     В. Саяпин.    

Существует на свете сила трения.

Она играет большое значение!

Есть три вида трения:

Скольжения, покоя, качения.

Все по себе очень важны

И в этом мире, конечно, нужны.

 Сегодня на уроке мы должны выяснить : трение союзник или враг человека.

Перед вами таблица (приложение №1), которую вы в течение всего урока заполняете и в конце урока сдаете. Оценка за урок выставляется с учетом ваших ответов на уроке и полноты заполнения таблицы.

Повторим основные вопросы изученной темы «Трение».

II. Фронтальный опрос. (8 мин.)

Учащиеся отвечают на вопросы по желанию, подняв руку.

1. Почему любое тело, приведенное в движение в конце концов останавливается?

Ответ: На движущееся тело действует сила трения скольжения, которая направлена против движения и уменьшает скорость тела.

2. Как измеряют силу трения скольжения?

Ответ:  К телу прикрепляют динамометр и перемещают тело равномерно. Показания динамометра (сила упругости пружины) равны силе трения скольжения.

3. Какими способами можно уменьшить трение? Увеличить трение?

Ответ: Смазка уменьшает трение, и заменить скольжение тела качением (например, для передвижения тяжелого груза положить под него катки). Сила трения качения меньше силы трения скольжения.

Для увеличения трения сделать поверхность неровной (шероховатой) или увеличить силу давления.

4. Почему труднее санки сдвинуть с места, чем их везти?

Ответ: Сила трения покоя при трогании с места санок больше силы трения скольжения.

5. Какую роль играет слюна при глотании пищи?

Ответ: Роль смазки, уменьшается трение и легче глотать.

6. Почему мел оставляет след на классной доске?

Ответ: Когда прижимают мел к доске, создают большую силу трения, которая и отрывает частички мела - возникает след на доске.

7. Дайте физическое обоснование пословице: «Коси коса, пока роса, роса долой, и мы домой». Почему при росе легче косить?

Ответ: Роса увеличивает массу стебля. Поэтому при ударе косой он в меньшей степени изгибается, и коса срезает его. Роса создает смазку и уменьшает силу трения , когда при обратном движении косы она скользит по траве.

8. Почему колеса порожней автомашины буксуют больше, чем колеса груженой?

Ответ: У груженой машины вес больше и больше сила давления на дорогу, поэтому сила трения увеличивается и машина не пробуксовывает.

9. По заявлению членов экипажа " Апполон - 12 " Ч.Конрода и А.Бина, по Луне легко ходить, но они часто теряли равновесие, так как даже при легком наклоне вперед можно упасть. Объясните явление.

Ответ: Устойчивость ходьбы человека определяется силой трения между подошвой обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле, то там при ходьбе возникала и малая сила трения.

III. Сообщения  о трении. (8 мин.)

Напомнить учащимся о работе над таблицей.

Сообщения подготовлены учениками заранее (2  минуты на сообщение).

ТЕМЫ: (заранее написаны на доске)

1. Трение и движение (скольжение и качение).

2. Трение и покой.        

3. Жидкое трение (смазка).

4. Скользить и катиться. (Рассказ о подшипниках: качения и скольжения).

IV. Практические задания. (12 мин.)

Слово учителя. М.В.Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысяча мнений, рожденных только воображением». Поэтому, проведем эксперименты, чтобы проверить: какая из сил - сила трения покоя, скольжения или качения больше, какая меньше (1 ряд), как сила трения скольжения зависит от рода трущихся поверхностей (2 ряд), как зависит сила трения от силы давления и зависит ли сила трения от площади трущихся поверхностей (3 ряд).

Задание, перечень оборудования и инструкция по выполнению работы на каждой парте, работа в парах, 9 мин.

1 ряд: Сравнить силу трения покоя, скольжения, качания.

Оборудование: динамометр, 2 груза, брусок деревянный, деревянная линейка, 2 круглых карандаша (палочки) или каток такой же массы как и брусок.

Порядок выполнения работы.

1. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку,

установите на бруске два груза и измерьте максимальную силу трения покоя бруска на деревянной поверхности. Для этого подцепите к бруску динамометр и, сдвигая его в горизонтальном направлении, постепенно наращивайте силу, действующую на груз. Заметьте значение силы, при котором брусок начнет двигаться. Полученный результат запишите.

2.Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по деревянной поверхности (движение бруска должно быть равномерным), полученный результат запишите.

3.Подложите под брусок деревянные катки, измерьте силу трения качения, полученный результат запишите.

4.На основании полученных результатов сформулируйте вывод о соотношении измеренных сил.

2 ряд: Изучить зависимость силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, 2 груза, деревянная линейка, лист бумаги, лист наждачной бумаги.

Порядок выполнения работы

1.Положите брусок на лист бумаги, установите на бруске два груза и, прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль поверхности. Заметьте при этом показания динамометра (т.о. измерьте  силу трения скольжения по бумаге).

2.Замените лист бумаги на лист наждачной бумаги. Проделайте то же самое.

3.Выявите, зависит ли сила трения скольжения от рода соприкасающихся поверхностей. Сформулируйте вывод. Как влияет обработка поверхности на силу трения?

3 ряд: Изучить зависимость силы трения от силы давления и выяснить

зависит ли сила трения от площади трущихся поверхностей.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, 3 груза, деревянная линейка.

Порядок выполнения работы

1.Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль линейки. Заметьте при этом показания динамометра.

2.Добавьте  первый груз, затем к первому грузу добавьте второй, а затем и третий грузы, каждый раз измеряя силу с которой тянете брусок.

3. Сделайте вывод о зависимости силы трения от силы давления.

4.Измерьте силу трения, перемещая брусок сначала одной гранью (одной площади), затем проведите опыт для другой грани (площади).

5.Сделайте вывод о зависимости или независимости силы трения от площади трущихся поверхностей

Обсуждение работ: 3 мин. (работа в тетради не оформляется)

V. Заслушивание сочинений и сказок учащихся. (8 мин.)

А теперь представим себе мир без трения. Учащимся предлагается представить себе мир без трения и прочитать свои сказки (желающие); остальные сдают учителю, а лучшие сказки, красиво, оригинально оформленные, вывешиваются на стенд.

Например:

Сказка «В мире трения». 

Сидя на уроке физики, Иванов не слушал учителя. «И зачем надо знать про это трение, оно никому не нужно, и без него можно обойтись,» - думал он. И вдруг он ощутил, что ударился обо что-то твердое, он попытался встать, но снова упал. Иванов все-таки встал и, еле-еле передвигаясь, пошел. Все вокруг было какое-то странное, гладкое, до чего бы он не дотронулся, все было гладким. «Странно, и машин нет ?» - удивился Иванов. «А как же они будут ездить?» - раздался голос сзади. Иванов оглянулся и увидел мальчика с короной на голове и с какими-то странными приспособлениями на ногах.

- Как же они будут ездить, если нет трения? - сказал мальчик с короной.

- Как нет трения?

- Так ведь ты попал в страну без трения, а я король этой страны.

- А что у тебя на ногах?

- Это специальные приспособления для передвижения, тебе нужно их одеть, иначе ты не пройдешь и трех шагов.

Иванов одел эти приспособления, и ему стало легче передвигаться. Внимательно посмотрев на короля, он увидел, что корона была прикреплена к голове каким-то необычным приспособлением.

- Зачем ты прикрепил корону?

- Ты забыл, что в нашей стране нет трения, попробуй надеть головной убор, он тут же упадет.

И тут, Иванов понял, что зря он говорил о том, что трение не нужно. Он стал смотреть по сторонам, и его взору предстала стройная картина: все люди ходили на каких-то особых приспособлениях, на дерево было невозможно залезть, так как оно было очень гладким. Все предметы, при малейшем прикосновении, падали.

- Как плохо без трения!

- Да, но и без него у нас кое-что идет хорошо. Самолеты очень быстро летают, двигатели не изнашиваются, корабли быстро плавают. Но все же без трения плохо. Ты видишь, что в моей стране нет ничего красивого и удивительного, нельзя рисовать, бегать, лазать по деревьям, а виноват в этом ты!

- Я!?

- Да, ты, ведь это ты сказал, что трение не нужно, вот и оставайся здесь королем, а я ухожу!

- Но, я же не хотел, не хотел, я не знал!

«Иванов, что же такое трение?» - спросил учитель.

Иванов проснулся, он сидел за партой в кабинете физики: «Трение - это сила, без которой прожить нельзя.» - ответил он и был прав .

Сказка «Приключения Савушкина».

Однажды Савушкин получил двойку по физике. Они как раз проходили тему «Сила трения».

Придя домой, закинув учебник по физике в дальний угол, он с ненавистью подумал: «Пропади ты пропадом, сила трения».

И вдруг он поскользнулся и упал на ровном месте. Савушкин попытался встать, ухватившись за ножку стула. Стул с легкостью выскочил из его рук и отлетев в сторону, опрокинул этажерку с книгами. В комнате начался кавардак. Предметы слетали со своих мест и, кружась по комнате, сталкивались и разлетались в разные стороны. Из дальнего угла, размахивая страницами, вылетел учебник физики. Комната была похожа на космический корабль, находящийся в невесомости. Савушкин, собравшись с силами, попытался поймать учебник. Вдруг его осенило: по его желанию исчезла сила трения. Савушкин летал по комнате и догонял учебник. Наконец он ухватил его, на лету открыл заданную страницу и прочитал параграф, и понял, какое огромное значение имеет сила трения в жизни. Благодаря силе трения по улицам ездят автобусы, ходят люди и животные, лыжники скользят по снегу, фигуристы катаются на льду, предметы стоят на своих местах.

Вдруг в комнате все встало на свои места. Сила трения возобновила свое действие. Савушкин с облегчением вздохнул. С этого дня он стал серьезно заниматься физикой.

Сказка «В мире без трения».

Однажды мой друг поехал в другой город. Вот, что он мне рассказал: «Я приехал в город и пошел искать гостиницу. Найдя ее, я заплатил за неделю вперед и пошел в свой номер. Только я решил отдохнуть, как раздался противный гудящий звук. Вдруг кровать отъехала от стенки на середину комнаты. Пол из-под моих ног уехал и я упал. Звук прекратился. Я встал, поправил костюм и сел на кровать. Казалось бы, ничего и не произошло, но кровать оказалась на середине комнаты, а на моей коленке была ссадина. Но, что это было? Я не стал мучить себя этим вопросом и все же решил отдохнуть. Вдруг снова раздался этот звук. В этот раз я решил не оставаться в комнате. Еле держась за стены, я вышел в коридор. Что там было! Дорожки ехали из-под моих ног. Шкаф отъезжал от стены, теряя по дороге дверцы, и разваливаясь на части. Еле-еле я вышел на улицу. На моем пути все разваливалось и падало. На улице прохожие делали какие-то беспорядочные движения, падали. Автобус гнал с бешеной скоростью, из кабины высунулось искаженное страхом лицо водителя и он закричал: «Не могу остановить машину, тормоза не действуют!» Наконец звук прекратился. Из гостиницы выбежал мой сосед с коробочкой в руках. «Наконец-то! Наконец- то! Сила трения. Я изобрел ее…» - так он кричал. Он подбежал ко мне и крикнул: «Посмотрите!» Он включил какую-то кнопку и… Но звука не было. Машинка развалилась. Вместо нее на асфальте лежала груда винтиков, шурупов и всяких деталей. Это все, что от нее осталось. Машинка была не исключением, и сила трения не действовала и в ней».

VI. Подведение итогов. (2 мин)

После прочтения еще нескольких сочинений, сказок, учитель подводит итоги.

А теперь подведем итоги и оценим трение по заслугам. Конечно, только 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 (сухого и жидкого), на это тратится огромное количество различных видов горючего. Трение в одних условиях полезно, а в других вредно. 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, какие законы им управляют.

а) Чем больше давление между соприкасающимися поверхностями, тем больше сила трения покоя.

б) Во сколько раз увеличивается давление, во столько раз увеличивается трение покоя.

в) Величина силы трения зависит от рода трущихся поверхностей.

г) Сила трения качения меньше силы трения скольжения.

д) Смазка уменьшает трение.

е) Сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

Сдаются заполненные таблицы.

Записывается домашнее задание: повторить §30-32, для желающих поработать творчески – кроссворд по всей теме «Взаимодействие тел».

Используемая литература:

1.Марон А.Е., Марон Е.А. «Сборник качественных задач по физике 7-9 кл.», Просвещение,2006г.

2.Иванов А.С., Проказа А.Г.«Мир механики и техники», Просвещение, 1993 г

3.Буров и др. «Фронтальные экспериментальные задания по физике», Просвещение, 1981 г.

4.Сёмке А.И. «Физика: Занимательные материалы к урокам. 7 кл.», М.:Изд-во НЦ ЭНАС, 2004г.

Приложение №1

Работа выполнена  ____________________________________________

Оценка_______

Приложение №2 (Инструкции для выполнения практических заданий)

Практическое задание

1 ряд: Сравнить силу трения покоя, скольжения, качания.

Оборудование: динамометр, 2 груза, брусок деревянный, деревянная линейка, 2 круглых карандаша (палочки) или каток такой же массы как и брусок.

Порядок выполнения работы.

2. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку,

установите на бруске два груза и измерьте максимальную силу трения покоя бруска на деревянной поверхности. Для этого подцепите к бруску динамометр и, сдвигая его в горизонтальном направлении, постепенно наращивайте силу, действующую на груз. Заметьте значение силы, при котором брусок начнет двигаться. Полученный результат запишите.

2.Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по деревянной поверхности (движение бруска должно быть равномерным), полученный результат запишите.

3.Подложите под брусок деревянные катки, измерьте силу трения качения, полученный результат запишите.

4.На основании полученных результатов сформулируйте вывод о соотношении измеренных сил.

Практическое задание

2 ряд: Изучить зависимость силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, 2 груза, деревянная линейка, лист бумаги, лист наждачной бумаги.

Порядок выполнения работы.

1.Положите брусок на лист бумаги, установите на бруске два груза и, прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль поверхности. Заметьте при этом показания динамометра (т.о. измерьте  силу трения скольжения по бумаге).

2.Замените лист бумаги на лист наждачной бумаги. Проделайте то же самое.

3.Выявите, зависит ли сила трения скольжения от рода соприкасающихся поверхностей. Сформулируйте вывод. Как влияет обработка поверхности на силу трения?

Практическое задание

3 ряд: Изучить зависимость силы трения от силы давления и выяснить

зависит ли сила трения от площади трущихся поверхностей.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, 3 груза, деревянная линейка.

Порядок выполнения работы.

1.Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль линейки. Заметьте при этом показания динамометра.

2.Добавьте  первый груз, затем к первому грузу добавьте второй, а затем и третий грузы, каждый раз измеряя силу с которой тянете брусок.

3. Сделайте вывод о зависимости силы трения от силы давления.

4.Измерьте силу трения, перемещая брусок сначала одной гранью (одной площади), затем проведите опыт для другой грани (площади).

5.Сделайте вывод о зависимости или независимости силы трения от площади трущихся поверхностей