Урок-путешествие по теме "Сила трения"

Разделы: Физика


Класс: 7 класс.

Раздел программы: “Механические явления”.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Технология: личностно-ориентированная, информационно-коммуникационная, исследовательская деятельность

Цели урока:

  1. Образовательные: ознакомить учащихся с явлением трения, сформировать понятие сила трения, рассмотреть виды трения, экспериментально установить, от чего зависит эта сила, выяснить причины возникновения силы трения.
  2. Развивающие: развивать качественную сферу учащихся; развивать логическое мышление; формировать представление о процессе научного познания; развитие умений экспериментировать; формировать умение пользоваться приборами; анализировать, сравнивать результаты опытов; продолжить формировать умения конструировать опорный конспект.
  3. Воспитательные: прививать культуру умственного труда.

Оборудование для учителя: игрушечный автомобиль, наждачной бумага , брусок деревянный с нитью, ручка, динамометр, стеклянные пластины – 2 шт., опорный конспект “Сила трения”.

Оборудование для учащихся: динамометр, лист гладкой и наждачной бумаги, брусок деревянный с нитью, грузы из механики по 100 г (2 шт.), опорные конспекты.

Подготовка к уроку:

  • каждому ученику на стол выдается лист опорного конспекта, оборудование, листы с тестовыми заданиями;
  • на демонстрационном экране нужно подготовить лист опорного конспекта.

План урока.

Содержание этапов урока Виды и формы деятельности
1. Организационный момент Приветствие
2. Мотивационное начало урока Постановка учебной проблемы
3. Изучение нового материала Рассказ – беседа, фронтальный эксперимент, заполнение опорного конспекта
4. Этап обобщения, систематизации знаний и закрепление нового материала Выполнение тестовых заданий, практическая работа по группам
5. Подведение итогов, домашнее задание Записи на доске и в дневнике,

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Мотивационное начало урока.

Учитель: Здравствуйте ребята, сегодня на уроке мы продолжим с вами путешествие по Королевству Сил.

Но прежде чем отправиться в путешествие по Королевству Сил, давайте вспомним страны каких сил мы с вами уже посетили? (СИЛА ТЯЖЕСТИ, СИЛА УПРУГОСТИ, ВЕС ТЕЛА)

Перед нами открыт путь в Королевство Сил, сейчас мы узнаем, в путешествие по какой стране мы отправимся сегодня. А совершим мы свое путешествие на автомобиле. Садимся и поехали.

(Учитель на демонстрационном столе приводит в движение игрушечный автомобиль.)

Учитель: Какие тела взаимодействуют при движении автомобиля? Что является результатом взаимодействия тел? Что произошло со скоростью автомобиля? Почему автомобиль остановился? (Действует сила трения.) Я приглашаю вас в путешествие по стране “Сила трения”!

III. Итак, мы начинаем наше путешествие с посещения научного центра страны “Сила трения”. В ходе путешествия мы будем вести путевые заметки, т. е. опорный конспект (учащиеся записывают в опорный конспект тему урока).

Опорный конспект.

Учитель: Я – магистр точных наук приветствую вас в научном центре. Здесь вам предстоит познакомиться с явлением трения, узнать какие виды трения обитают в этой стране, определить точку приложения и направление этой силы, экспериментально установить, от чего зависит сила трения и почему она возникает?

Вопрос: Выясним, в каком направлении движется наш автомобиль? Как вы думаете, сила трения помогает движению автомобиля, или препятствует? (Препятствует.)

Если бы физики решили выдать всем силам паспорта, то в этом документе обязательно были бы три графы: МОДУЛЬ. НАПРВЛЕНИЕ. ТОЧКА ПРИЛОЖЕНИЯ. Определим, в какую сторону всегда направлена сила трения? (В противоположную сторону движению тела.) Определим точку приложения силы трения (указываем точку приложения и направления силы трения в опорном конспекте).

Самостоятельно попробуйте сформулировать определение силы трения.

Найдите определение силы трения в учебнике: Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная против движения, называется силой трения. А Егор Осипов найдет определение в справочнике для школьника на странице 43. (Сила трения – сила, препятствующая относительному перемещению соприкасающихся тел, слоев жидкости или газа.)

Чем отличаются эти два определения?

Учитель: Жители этой гостеприимной страны ждут нас в гости. Познакомимся с ними поближе. Узнаем, какие виды трения существуют.

Демонстрационный эксперимент (книга и ручка, учитель демонстрирует силу трения скольжения, качения и покоя).

Учитель: Итак, мы познакомились с семьей силы трения. Это – трение качения, скольжения и покоя (ученики записывают в опорный конспект). А сейчас я предлагаю отдохнуть в литературной гостиной. Рассмотрим примеры проявления сил трения в природе. В приведенных примерах определите, какая сила трения действует на тело.

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).

Вдоль опушки Вова едет
На своем велосипеде
И везет варенье
Всем на угощенье. (Сила трения качения.)

Вот и зима! Трещат морозы
На солнце искриться снежок
Пошли с товарами обозы
По Руси вдоль и поперек.
Ползет скрипит дубовый полоз.
Река ли, степь ли – нет нужды,
Везде проложатся следы!

И. С. Никитин (сила трения скольжения).

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).

Кошка за Жучку
Жучка за внучку
Внучка за бабку
Бабка за дедку
Дедка за репку.

Тянут – потянут, вытянуть не могут. (Сила трения покоя.)

Учитель: А почему возникает сила трения? Каковы причины возникновения силы трения? Проведем эксперимент (игрушечный автомобиль, песок).

Вывод: Шероховатость поверхностей, неровности (уч-ся записывают в ОК).

Эксперимент с двумя стеклянными пластинами.

Вывод: Взаимодействие молекул вещества (уч-ся записывают в ОК).

Учитель: Сила – это физическая величина. Что это значит? (Ее можно измерить.) Сейчас мы измерим силу трения, которая действует на деревянный брусок.

Фронтальный опыт: деревянный брусок с нитью, динамометр.

Учитель объясняет классу, как измерить силу трения. На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы. Одна сила – сила упругости пружины динамометра, направленная в сторону движения. Вторая сила – это сила трения, направленная против движения. Так как брусок движется равномерно, то значит равнодействующая этих сил равна нулю. Следовательно, эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Динамометр показывает силу трения качения (уч-ся измеряют силу трения). Запишите в тетрадь.

IV. Учитель: Продолжим наше путешествие. Заглянем в творческую мастерскую. Предлагаю вам сравнить силу трения покоя, скольжения и качения, а также изучить силу трения скольжения. Положите между бруском и доской несколько иголок и определим значения силы трения качения. Запишите в тетрадь. Сравните силу трения качения и силу трения скольжения и сделайте вывод. (Сила трения качения меньше, чем сила трения скольжения, хотя вес бруска не изменился.)

Постараемся выяснить от чего зависит сила трения. Тянем динамометром брусок по горизонтальной поверхности меняя грани бруска и делаем вывод (не зависит от площади соприкасающихся поверхностей). Тянем по столу, затем по наждачной бумаге (зависит от материалов, из которых изготовлены трущиеся поверхности, от качества их обработки). Тянем, постепенно нагружая брусок, ставя на него добавочные грузы (чем больше сила, прижимающая брусок к поверхности стола, тем больше сила трения скольжения).

Силу, действующую перпендикулярно поверхности соприкосновения тел, называют силой нормального давления. Обозначают N. В тех случаях, когда тело движется по горизонтальной поверхности, как брусок в нашем опыте, сила нормального давления равна весу тела. F=µN, где µ – коэффициент пропорциональности, который называют коэффициентом трения.

Физкультминутка: обхватите стульчик руками, выпрямите спинку, закройте глаза, головой не шевелите, мысленно нарисуйте зрачками восьмерку – 3 раза. Не открывая глаз, не поднимая век, посмотрите вверх, затем вниз, потом на право и налево – 3 раза. Открыли глаза и достаньте руками соседа.

Учитель: Ребята, а вы знаете, что в этой загадочной стране силу трения постоянно изменяют. Ее, то уменьшают, то увеличивают. Давайте попытаемся узнать об этом поподробнее. Вам предлагается решить остроумные задачки:

Задача 1. Хулиганы Сидоров и Иванов посыпали каток песком и с интересом наблюдают, как Танечка Петрова катается на коньках. Какую цель преследуют Иванов и Сидоров? (увеличение силы трения)

Задача 2. Что задумали хитрые семиклассники, которые не жалея дорогостоящего машинного масла, щедро льют его в тормоза автомобиля директора школы? (уменьшают силу трения, смазка)

Учитель: Каждый из вас постоянно решает житейские тесты. Вот и сейчас вам предстоит разрешить некоторые проблемы, с которыми вы сталкиваетесь дома.

Учащиеся выполняют тестовые задания “Житейский тест”.

Житейские тесты.

1-я группа.

  • Дверцы шкафа в Ваниной комнате стали скрипеть. Ваня смазал петли маслом и скрип прекратился. Какое явление он использовал?
  • В походе Ваня поскользнулся на мокрой траве, упал и понял, что….

2-я группа.

  • Ваня увидел, что мама никак не может снять перстень с пальца, и посоветовал ей намылить палец. Мама приняла совет, и перстень легко снялся. На чем основано Ванино предложение?
  • Из окна Ваня увидел, что перед дверью их дома образовалась ледяная дорожка. Ваня вышел на улицу и посыпал лед песком. Почему он так сделал?

3-я группа.

  • Ваня собрался в поход на велосипеде. Но педали плохо крутились, и он смазал их машинным маслом. Какое явление он использовал?
  • Когда выпал первый снег, папа Вани стал менять летнюю автомобильную резину на зимнюю. У зимних шин рисунок протектора был глубже, а так же на них были шипы. Ваня спросил у отца, зачем меняют шины у автомобиля?

4-я группа.

  • Ваня собрался покататься с друзьям на лыжах. Перед прогулкой Ваня посоветовал друзьям смазать лыжи специальной мазью. На чем основан Ванин совет?
  • Ваня заметил, что зимой автотрассы посыпают специальной смесью (песок и соль). Он решил спросить у отца, какую роль играет эта смесь в движении автомобилей?

Учитель: Недавно в стране “Сила трения” побывал Незнайка. Он оставил нам свои заметки. Давайте заглянем в них. Какие ошибки допустил Незнайка?

 

А сейчас ваши одноклассники (Юра Олистратенко, Леонид Хюссон и Земсков Андрей) расскажут какую важную роль играет сила трения в природе, технике и спорте.

Давайте повторим, что мы узнали о силе трения и ее дружной семье. (Слайды)

Учитель: Мы покидаем Королевство Сил, но на выходе нас ждет испытание. Возьмите листы контроля знаний и выполните предлагаемые в тесте задания.

Тест.

1. Санки скатываются с горы. Какой вид силы трения действует на санки?

П. сила трения качения
У. сила трения скольжения
В. сила трения покоя

2. В гололедицу тротуары посыпают песком. При этом сила трения подошв обуви о лед….

С. увеличивается
Д. не изменяется
Е. уменьшается

3. Как направлена сила трения при движении тела?

А. по движению
П. против движения
Н. не имеет направления

4. При смазке трущихся поверхностей сила трения…

И. не изменяется
Е. уменьшается
У. увеличивается

5. Электровоз, двигаясь равномерно, тянет железнодорожный состав силой 150 кН. Чему равна сила трения?

К. 15 кН
Л. 300 кН
Х. 150 кН

Таблица ответов.

1 2 3 4 5
У С П Е Х

Проверим ответы. Кто получил кодовое слово “успех”?

V. Учитель: Наше путешествие по стране “Сила трения” завершается. Подведем итоги (выставление оценок).

Д/З п. 25, р.т. № 164 – 168.