Урок по теме: «Сила трения»

М УНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 44

ГОРОДСКОГО ОКРУГА ТОЛЬЯТТИ

Тема урока «Cила трения»

Класс: 10 А

Тип урока: открытие новых знаний .

Деятельностная цель: формирование у учащихся способностей к самостоятельному построению новых способов действия на основе метода рефлексивной самоорганизации.

Образовательная цель: расширение понятийной базы по учебному предмету за счет включения в нее новых элементов по силе трения.

Задачи:

1) Образовательные: учащиеся должны знать виды силы трения, причины возникновения, определение силы трения, формулу, способы уменьшения и увеличения сил трения. 2)Развивающие: формирование умения выделять и описывать явление трения, выявление закономерностей, мыслительных операций анализа и сравнения, способствовать развитию логического мышления. 3) Воспитательные: соблюдение правил ТБ, аккуратности, самодисциплины, формирование эмоционально позитивного отношения к процессу сотрудничества.

Ход урока.

1. Мотивация ( самоопределение к учебной деятельности).

Приветствие. Отвечая на вопросы, давайте повторим материал пройденный ранее. Подобную работу мы уже проделывали, вы с ней прекрасно справились. Попробуем закрепить наш успех .

- Что изучает механика?

- Какие разделы механики вы знаете?

- Что изучает кинематика?

- На какой вопрос отвечает кинематика?

- Что изучает динамика?

- На какой вопрос отвечает динамика?

- Кем была сформулирована система законов динамики? Как называются? Сегодня мы поговорим о применении законов динамики.

2. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии.

Исследуйте движение линейки, лежащей на вытянутых пальцах рук, при сближении рук. Прокомментируйте данное экспериментальное задание и объясните . Линейка по пальцам движется неравномерно, она скользит по очереди то по одному, то по другому пальцу. А почему так происходит?
Поступают разные предложения.

3. Постановка проблемы.

Ребята, если бы вам нужно было быстро остановить машину, следует ли резко нажать на педаль тормоза и заклинить колеса? Выскажите ваше мнение. Опытные водители рекомендуют при торможении на скользкой дороге не «выключать сцепления», то есть не отсоединять колеса от двигателя. Попробуйте объяснить, почему такой способ торможения безопаснее? Сформулируйте ,пожалуйста, тему нашего урока?

-«Сила трения» По какому алгоритму мы должны изучить силу трения?

-что это за явление;

-природа силы трения;

-направление силы трения;

-от чего зависит сила трения;

-как рассчитать силу трения.

Построение проекта выхода из затруднения.

У вас на парте находятся приборы, нам они сегодня понадобятся, чтобы ответить на все вопросы. Назовите их. -штатив, динамометр, набор грузов, деревянный брусок, деревянная линейка. Выполняя эксперименты, вы ответите на все вопросы, которые мы сформулировали в начале урока.

5. Реализация построенного проекта.

1) Проведем эксперимент: подействуйте силой на брусок объясните, что будет происходить. –брусок пришел в движение, потом остановился. –почему скорость бруска изменилась? Почему это действие возможно? Учащиеся формулируют вывод: сопротивление движению одного тела по поверхности другого получило название- явление трения скольжения. Опишите трение скольжения: –где действуют силы трения скольжения? (между соприкасающимися телами, движущимися относительно друг друга); -эта сила действует на каждое тело или на одно?(на каждое); - как направлена сила трения скольжения?( противоположно скорости движения этого тела относительно другого тела). Обобщите все ответы и дайте определение силы трения скольжения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ : силы трения скольжения действуют между соприкасающимися телами, движущимися относительно друг друга, причем сила трения, действующая на каждое из тел, направлена противоположно скорости движения этого тела относительно другого тела.

2) Поставим эксперимент: закрепите динамометр к лежащему бруску на столе и прикладывая к нему горизонтальную силу тяните, постепенно увеличивая силу. Опишите ,что вы наблюдаете. -когда брусок сдвинулся с места показания динамометра максимальное, а когда начал скользить по поверхность деревянной линейки-показания уменьшились.

- почему? - под действием какой силы брусок начинает двигаться? Учащиеся делают вывод: пока брусок покоится на него действует сила трения покоя, а когда начал скользить - сила трения скольжения.

Повторите опыт, положив на брусок второй такой же, тем самым удвоив силу, с которой нижний брусок прижат к столу. Сделайте вывод: – максимальная сила трения (показания динамометра в тот момент, когда брусок сдвинется с места) увеличилась вдвое. Замечательно, тогда от чего зависит максимальная сила трения покоя? - максимальная сила трения покоя пропорциональна модулю силы нормального давления.

-Сила трения покоя постоянна? От чего она зависит? Сделайте выводы:

-сила трения покоя непостоянна, растет вместе с ростом внешней силы.

Итак, мы получили, что сила F_{тр макс} пропорциональна модулю силы нормального давления N , т.е.F_{тр макс} = N. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом трения. Как вы думаете, от чего он зависит?

- от материала соприкасающихся поверхностей и качества их обработки. - а если сравнить коэффициент трения покоя и коэффициент трения скольжения? - Они разные . Коэффициент трения скольжения немного меньше коэффициента трения покоя, поэтому при увеличении «сдвигающей» силы тело сдвигается рывком. Мы с вами рассмотрели две силы трения- силу трения покоя и силу трения скольжения. А каковы причины возникновения этих сил?

- сцепление неровностей шероховатых поверхностей тел (при попытки сдвинуть одно тело относительно другого эти неровности сцепляются друг с другом, в результате чего возникают силы). –А если поверхности хорошо отшлифованы. Возникнет тогда сила трения и каковы причины возникновения? -Сила трения возникнет. Причина в том, что возникают силы межмолекулярного притяжения.

Ребята, есть еще одна сила трения- сила трения качения. Скажите пожалуйста, когда она возникает?

–когда одно тело катится по поверхности другого. Эксперимент: давайте сравним силы трения скольжения и качения. Закрепите деревянную дощечку на штативе под наклоном. А теперь карандаш р асположите сначала вдоль дощечки и отпустите, затем поперек и отпустите. Сделайте выводы. Выскажите гипотезы , отчего может зависеть сила трения качения. –при одинаковых условиях сила трения качения в десятки раз меньше силы трения скольжения. Сила трения качения зависит от коэффициента трения. В ходе обсуждения учитель направляет и подводит учащихся к формуле закона для силы трения качения: F= Этот закон сформулировал на основе опытов французский ученый Ш.Кулон в 1781 году. Сила трения качения — сила сопротивлению движения, возникающее при перекатывании тел друг по другу

 
Происхождениетрения качения можно наглядно представить себе так. Когда шар или цилиндр катится по поверхности другого тела, он немного вдавливается в поверхность этого тела, а сам немного сжимается. Таким образом, катящееся тело все время как бы вкатывается на горку. Вместе с тем происходит отрыв участков одной поверхности от другой, а силы сцепления, действующие между этими поверхностями, препятствуют этому. Оба эти явления и вызывают силы трения качения. Чем тверже поверхности, тем меньше вдавливание и тем меньше трение качения.

Ребята, а при движении тел в жидкостях и газах существует трение? – какие аргументы можно привести для доказательства зависимости силы сопротивления от скорости движения?

6. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи

А теперь составьте карту знаний(кластер) по теме «Cила трения». Учащиеся в тетрадях выполняют задание, а затем обобщаем вместе. При этом повторяются определения физических величин, смысл коэффициента трения, примеры явления трения в окружающем нас мире.

7. Включение в систему знаний и повторение.

Ребята, я в начале урока спросила вас как лучше затормозить, вы сейчас сможете ответить на этот вопрос? Выслушиваем мнения и подводим итог: коэффициент трения скольжения меньше коэффициента трения покоя. Поэтому, когда колеса крутятся , со стороны дороги на них действует большая сила трения, чем в том случае, когда они скользят. На сухом асфальте коэффициент трения покоя(колеса не проскальзывают) достигает 0,8, тогда как при скольжении он не превышает 0,6 .Когда начинается скольжение(«заклинивание» колес), асфальт и шины могут расплавиться, и тогда автомобиль буде двигаться по тонкому слою жидкости. Чтобы затормозить, автомобиль с «заклиненными» колесами должен пройти расстояние на 20% больше, чем при вращающихся колесах Поэтому автомобиль останавливается быстрее всего, если к тормозам прикладывать усилие, чуть меньше того, при котором колеса заклиниваются.
Трение , как и любое другое физическое явление, может быть вредным и полезным. Когда трение вредно, его пытаются уменьшить. Приведите примеры. –используют смазку, применяют магнитную или воздушную подушку, заменяют скольжение качением, применяют шариковые , роликовые или магнитные подшипники. -когда трение полезно, его стараются увеличить: в гололед посыпают тротуары и автодороги песком, применяют шипы на обуви и автомашинах. Трение позволяет нам осуществить торможение движущихся тел и перемещение грузов конвейерной лентой.

8. Рефлексия учебной деятельности.

Вернемся к эксперименту ,который мы провели в начале урока. Почему пальцы по линейке движутся не равномерно? Попробуйте объяснить, основываясь на знания , которые получили на этом уроке. Выслушиваем ответы учащихся и подводим итоги.(между тем пальцем, который начинает двигаться первым, и линейкой действует трение скольжение. Другой палец сначала не движется, т.к. коэффициент трения покоя больше коэффициента трения скольжения. Однако сила трения для каждого из пальцев определяется не только коэффициентом трения, но и давлением линейки. По мере того, как движущийся палец приближается к середине линейки, давление на него возрастает. Наконец, несмотря на разницу в коэффициентах трения, трение, действующее между линейкой и этим пальцем, становится больше, чем трение между линейкой и неподвижным пальцем. Тогда первый палец перестает двигаться относительно линейки, и начинает двигаться другой. Такой процесс может повторяться несколько раз, пока пальцы не встретятся посередине линейки).
-Чему мы научились на уроке? -Что нового узнали? -Как вы оцениваете свою деятельность на уроке?

9. Домашнее задание:

1)П. 38-40

2) Нарисуйте график зависимости силы трения от силы тяги(вспомните опыт с бруском, силы трения покоя и скольжения).

3) Выполните карту знаний в сервисе Cacoo.com и ссылку поместите в общую таблицу наGoogle- диске.

Используемые источники:

1) Физика: учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений/ Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский.-М.:Просвещение, 2011.

2) Физика в 10 классе: Модели уроков: Книга для учителя/Ю.А.Сауров.-М.Просвещение, 2005.

3) Физика 10 класс:Методические материалы для учителя.-М.:Илекса,2005.

4) Физический фейерверк. Пер. с англ. А.С.Доброславского под ред. И с предисл. И.Ш.Слободецкого.-М.:Мир,1979.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/30644-urok-po-teme-sila-trenija