МБОУ « Мотызлейская ООШ»
Урок разработала учитель физики:
Леонтьева Н. А.
2013 г.
Цели урока:
Образовательные:
Формирование представлений о силе трения,
Изучить причины и виды трения,
Выявить природу силы трения,
Экспериментально установить, от чего зависит сила трения.
Развивающие:
Развивать наблюдательность, внимание, умение анализировать, сравнивать результаты, делать выводы;
Развивать навыки практической работы.
Развить творческую активность, используя любопытство, как стимул познавательной активности.
Воспитывающие:
Содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира.
Создать для каждого ученика ситуацию успеха.
Оборудование:
динамометры, плоскости, бруски, покрытые разными материалами, набор грузов, компьютер с мультимедийным проектором.
Ожидаемые результаты:
Этот урок дает возможность углубить знания по предмету для каждого ученика для понимания процессов, происходящих вокруг нас.
ХОД УРОКА
1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП. (Слайд №1)
Учитель. Добрый день, дорогие друзья! Я рада видеть вас, давайте поприветствуем наших гостей и начнем работать. По дороге сегодня я встретила почтальона, он попросил передать вам письмо от Деда Мороза. Я такая любопытная, мне так натерпелось узнать, о чем идет речь в этом письме. А вам? Вы разрешите мне его прочитать?
2. ПОДГОТОВКА УЧАЩИХСЯ К РАБОТЕ НА ОСНОВНОМ ЭТАПЕ УРОКА.
МОТИВАЦИЯ
Учитель. (читает письмо). “ Дорогие ребята! Пишу вам письмо в надежде на то, что вы мне поможете, Скоро Новый год, и мне предстоит доставить новогодние подарки всем, кто примерно себя вел в течении года. Но, к сожалению, сейчас я не могу выехать из своего дома. Во-первых, мой новый шелковый мешок постоянно развязывается, и я боюсь по дороге растерять все подарки. Во-вторых, мои сани не могут двигаться по земле без снега, декабрь нынче не очень снежный. Прошу вас, помогите мне, дайте совет, как выйти из этой ситуации. С нетерпением жду ваших ответов. Дед Мороз ”.
А знаете, мы можем помочь Деду Морозу! Мы дадим ему ответ, но при одном условии: если на сегодняшнем уроке раскроем одну очень важную тайну, имя которой вы найдете сами, если правильно ответите на вопросы кроссворда.
3. АКТУАЛИЗАЦИЯ (Слайд 2)
Учитель. Отгадаем кроссворд. 1. Единица силы. 2. Явление сохранение скорости тела при отсутствии действия на него других тел. 3. Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. 4. Прибор для измерения силы, 5. Физическая величина. Характеризующая действие тел друг на друга, 6, Мельчайшая частица вещества.
4. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.
Учитель. Итак, мы с вами узнали имя тайны – трение. Это явление сопровождает нас буквально на каждом шагу и поэтому стало привычным и незаметным. И характеризуется оно силой трения. О силе трения пойдет речь на сегодняшнем уроке. Итак, запишем дату и тему урока (Слайд 3): “Сила трения”.
Скажите, а какие силы вам уже известны?
Учащиеся . Сила тяжести. Сила всемирного тяготения. Сила упругости. Вес тела.
Учитель. От чего зависит результат действия силы?
Учащиеся.
- от направления
- числового значения
- точки приложения.
Учитель. Результат силы трения тоже зависит оттого, к какому телу приложена эта сила, куда направлена и какое имеет числовое значение. Цель сегодняшнего урока будет состоять в том чтобы доказать это. (Слайд 4).
Учитель. Что произошло со скоростью автомобиля, дорогу которого перебежал кот?
Учащиеся. Она изменилась.
Учитель. В чем причина изменения скорости?
Учащиеся. На него действует сила.
Учитель. Как направлена эта сила?
Учащиеся. Против движения.
Учитель. Почему вы так считаете?
Учащиеся. Если бы она была направлена в сторону движения, то скорость автомобиля возрастала бы. А так как скорость уменьшается, значит, сила направлена против движения.
Учитель. Сила, о которой идет речь называется силой трения. Она всегда направлена против движения рассматриваемого тела по поверхности другого. Давайте сформулируем определение силы трения и запишем его в тетрадь. (Слайд 5)
Сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел и препятствующая их перемещению относительно друг друга называется силой трения . И обозначается F тр . (Слайд 6)
Учитель. Давайте выясним в чем же причина возникновения силы трения, а
выяснить причину возникновения силы трения поможет учебник (стр. 71)
- Шероховатость поверхностей. (Слайд 7)
- При идеально гладких поверхностях возникает взаимное притяжение между молекулами соприкасающихся тел . (Слайд 8)
Учитель. Молодцы, да, ребята при шероховатых поверхностях трение обусловлено главным образом первой причиной, а при очень гладких поверхностях сказывается молекулярная природа трения. Давайте запишем это в тетрадь.
Учитель. Проведем небольшой эксперимент, в результате которого выясним, какие виды силы трения бывают :
(Слайды)
Учитель.
С помощью учебника создадим наклонную плоскость, расположим брусок на ней. Когда тело находится в покое на наклонной плоскости, оно удерживается на ней силой трения. Действительно, если бы не трение, то тело под действием силы тяжести соскользнуло бы вниз по наклонной плоскости.
Сила трения, возникающая между покоящимися друг относительно друга телами, называется
силой трения покоя.
Сила трения покоя удерживает гвоздь, вбитый в доску, не дает развязаться банту на ленте и др.
Учитель. Потяните за нить, прикрепленную к бруску. Старайтесь тянуть равномерно, параллельно поверхности стола. При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения . Например, движение саней по снегу.
Учитель.
Подложите под брусок карандаши, ручки, потяните за нить.
Если одно тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют
трением качения.
Например, движение колес машины.
Учитель. А сейчас запишем, какие виды силы трения мы узнали. (Слайд с видами силы трения)
Учитель. Какая из сил трения наибольшая, а какая наименьшая? (Слайд 19 с выводом)
Демонстрация (При одном и том же углу наклона плоскости рассматриваем движение карандаша трением качения и трением скольжения)
Учитель . Какая сила трения больше? F тр. скольжения . или F тр . качения
Учащиеся. Fтрения качения
5. ФИЗКУЛЬТМИНУТКА ДЛЯ ГЛАЗ.
– Ребята, посмотрите, как много мы уже узнали о силе трения. Устали?
– разогреем ладони;
как бороться с вирусом гриппа? – стимулировать иммунитет!
– потрем мочки ушей, в которых находятся биологически активные точки, влияющие на иммунитет;
– для расслабления мышц спины, кулачками потрите вдоль позвоночника, для улучшения кровообращения в этих мышцах.
– пройдемся: 3 шага вперед и три назад.
– Спасибо, присаживайтесь.
6. ФРОНТАЛЬНЫЙ ЭКСПЕРЕМЕНТ
Учитель. А теперь ребята давайте разделимся на группы и проведем в каждой группе предложенные эксперименты по окончанию работы вам необходимо сделать вывод от чего же зависит сила трения . (Слайд 20)
Но прежде, чем вы приступите к проверке гипотез, хочу вас спросить, как можно измерить силу трения?
Проводится опыт – учителем:
– Равномерно перемещаем брусок с помощью динамометра. Какие силы действуют на брусок по линии движения?
(Сила тяги и сила трения)
– Если скорость движения постоянна, то, что можно сказать о равнодействующей этих сил?
(Она равна нулю).
– Чему равна сила трения скольжения?
(Она равна по абсолютной величине силе тяги, которую и показывает динамометр)
Класс делится на группы по 4 человека.
1 группа – на столе деревянная линейка, трибометр, динамометр.
(Учащиеся устанавливают зависимость силы трения от площади поверхности .)
Учащиеся . Сила трения не зависит от площади поверхности.
2 группа – на столе сухая линейка и линейка покрытая слоем вазелина трибометр и трибометр с закрепленной наждачной бумагой, динамометр. (устанавливается зависимость силы трения от смазки.)
Учащиеся. При использовании смазки сила трения меньше.
3 группа – на столе линейка трибометр, грузы. (устанавливается зависимость силы трения от силы, прижимающей тело к поверхности.)
4 группа – на столе трибометр, линейка, линейка с наждачной бумагой, трибометр с наждачной бумагой, динамометр.(устанавливается зависимость от рода трущихся поверхностей.)
(Слайд 21 с выводом от чего зависит сила трения)
Сила трения:
Учащиеся . Сила трения зависит от от рода трущихся поверхностей
Учитель. Ребята, жизненный опыт подсказывает нам, что трение очень важно в нашей жизни и играет как положительную, так и отрицательную роль.
1. Мудрость и жизненный опыт любой народ заключает в пословицы и поговорки.
Например:
- Не подмажешь, не поедишь
- Пошло дело как по маслу
- Что кругло – легко катиться
- Лыжи скользят по погоде
- Нет такого человека, который бы хоть раз не поскользнулся на льду.
(Слайды 22, 23, 24, 25, 26, 27 с полезной и вредной силой трения)
Учитель. Ребята ну а в конце нашего урока давайте подведем итог, что же мы сегодня узнали о силе трения? (Слайд 28) .
Ну а когда мы все выяснили про очень важную для нашей жизни силу – силу трения, что бы вы посоветовали нашему Деду Морозу?
Учащиеся . Поменять мешок на более шероховатый, например плюшевый или ситцевый. Если нет снега, то пересесть из саней на телегу или карету. Так как сила трения качения меньше силы трения скольжения.
7. ЗАКРЕПЛЕНИЕ (Слайд 29)
Учитель. А теперь ребята давайте ответим на вопросы теста, которые я вам
приготовила.
ТЕСТ
П.
сила трения качения
У.
сила трения скольжения
В.
сила трения покоя
С.
увеличивается
Д.
не изменяется
Е.
уменьшается
А.
по движению
П.
против движения
Н.
не имеет направления
И.
не изменяется
Е.
уменьшается
У.
увеличивается
К.
15 кН
Л.
300 кН
Х.
150 кН
ТАБЛИЦА ОТВЕТОВ
Проверим ответы. Кто получил кодовое слово “успех”?иготовила .
8. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: (Слайд 30)
Ответьте письменно в тетради на вопрос: если бы исчезла сила трения что бы мы закричали “Ура” или “Караул”?
Литература:
- Справочник школьника. Физика. – м.: Филологическое общество “Слово”, Перышки А.В. Физика-7 Изд.– М.: Дрофа, 2004.
- Зубкова Л.А. Сила трения. – Физика (ПС), 1998, № 2. Изд.дом Первое сентября – Физика№21 2007 г.
Урок-путешествие по теме: "Сила трения"
План конспект урока по физике
Класс: 7 класс
Раздел программы: “Взаимодействие тел”.
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Вид: комбинированный урок.
Технология: личностно-ориентированная.
Цели урока:
- Дидактические: создать условия для усвоения нового учебного материала, используя информационные технологии и элементы технологии “Сотрудничества”.
- 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.
- 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.
- Воспитательные: прививать культуру умственного труда.
- Мотивационная: побудить интерес к изучению предмета.
Оборудование для учителя: компьютер, мультимедийная презентация “Сила трения”, игрушечный автомобиль, песок, 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 или на большом листе ватмана нужно подготовить лист опорного конспекта.
План 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, рефлексия |
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Мотивационное начало урока.
Учитель: Здравствуйте ребята, сегодня на уроке мы продолжим с вами путешествие по Королевству Сил.
Приглядывайтесь к облакам,
Прислушивайтесь к птицам,
Притрагивайтесь к родникам –
Ничто не повториться.
За мигом миг, за часом час
Впадайте в изумление
Все будет так и все – не так
Через одно мгновенье
В дорогу мы возьмем багаж:
Учебник, ручку, карандаш,
Тетрадь и знаний саквояж.
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 скорость 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 ).
Вводим определение силы трения: Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная против движения, называется силой трения.
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 (уч-ся измеряют силу трения ).
IV. Учитель: Продолжим наше путешествие. Заглянем в творческую мастерскую. Я – экспериментатор и вы тоже (одеваю халат ). Предлагаю вам сравнить силу трения покоя, скольжения и качения, а также изучить силу трения скольжения.
Учащиеся выполняют в группах практическую работу (Фронтальные экспериментальные задания по физике: Пособие для учителей/ В.А. Буров, В.И. Свиридов. - М.: Просвещение, 1981. – 112 с).
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 Г. Остера.
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 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 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 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 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? (кодоскоп, пленка)
Учитель: Ребята приглашаю вас пройти в кинозал на просмотр кинофильма “Сила трения”.
Просмотр мультимедийной презентации “Сила трения” (приложение1).
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
Проверим ответы. Кто получил кодовое слово “успех”?
V. Учитель: Наше путешествие по стране “Сила трения” завершается. Подведем итоги (выставление оценок ).
Рефлексия: Ребята, проанализируйте, пожалуйста “движение” своих мыслей, чувства, ощущения, которые возникли у вас в течение урока. Запишите их на листочках и сдайте мне.
Предварительный просмотр:
Трение – вид взаимодействия тел Сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел и препятствующая их относительному движению, называется силой трения. F тр
Причины возникновения трения: Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел
Сила трения покоя – это сила, которая мешает сдвинуть тело с места.
Сила трения скольжения Сила трения скольжения – это сопротивления при скольжении одного тела по поверхности другого.
Трение качения – это сила сопротивления при качении одного тела по поверхности другого.
Виды силы трения Трение покоя Трение скольжения Трение качения
Сравнение силы трения качения и силы трения скольжения Вывод: при равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.
Выясним от чего зависит сила трения 1 группа 2 группа 3 группа 4 группа Установить зависимость силы трения от площади поверхности Установить зависимость силы трения от смазки Установить зависимость силы трения от силы, прижимающей к поверхности Установить силы трения от рода трущихся поверхностей
сила трения Сила трения не зависит: от площади соприкасающихся поверхностей.
сила трения Сила трения зависит: при использовании смазки сила трения меньше
Сила трения зависит: от: от силы, прижимающей тело к поверхности. сила трения
сила трения Сила трения зависит: от: от вида соприкасающихся поверхностей.
Сила трения зависит от: не зависит от: 1) рода трущихся поверхностей; 2) силы, прижимающей тело к поверхности 1) площади соприкосновения тела с поверхностью
«Полезное» трение.
«Вредное» трение Способы уменьшения трения: Замена трения скольжения трением качения. Введение смазки между трущимися поверхностями.
Вывод: Сила трения возникает между соприкасающимися поверхностями. Сила трения зависит от рода соприкасающихся поверхностей. Сила трения не зависит от площади трущихся поверхностей. Сила трения уменьшается при замене трения скольжения трением качения, при смазывании трущихся поверхностей.
Таблица ответов 1 2 3 4 5 у с п е х
Домашнее задание. Ответьте письменно в тетрадях на вопрос: Если бы вдруг исчезла сила трения, что бы мы закричали: « Ура» или « Караул»
Спасибо за урок С наступающим Новым годом!!!
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Большеяльчикская средняя общеобразовательная школа им. Г.Н.Волкова»
Урок физики «Сила трения»
(7 класс)
Цель урока:
сформировать у учащихся понятие о силе трения (причины, закономерности)
Задачи урока:
Образовательные:
Формирование умения планировать и проводить физические опыты, объяснять физические явления
Формирование у учащихся умений и навыков способствующих самостоятельному открытию новых знаний, использованию новых способов поиска информации, развитию проблемного мышления.
формирование умения систематизировать изученное, раскрывать взаимосвязь между изученным теоретическим материалом и явлением в жизни, формировать умение взаимодействовать при групповой форме работы.
Развивающая:
Развитие логического мышления.
Развитие коммуникативных умений и навыков при работе в классе
Развитие интереса к решению задач.
Повышение интереса к физике.
Воспитательная:
Воспитание интереса к предмету
Воспитание добросовестного отношения к труду
Тип урока: урок формирования новых знаний.
Ход урока:
1. Организационный момент.
Здравствуйте, дорогие ребята!
Итак, начинаем наш урок,
Пусть он всем пойдет вам впрок.
Сегодня особенный урок!
Нам сегодня предстоит открыть еще одну тайну природы. Мы сегодня познакомимся с таинственной силой – силой трения! На уроке мы должны выяснить: трение союзник или враг человека. Но в начале необходимо повторить полученные знания по теме.
2. Проверка знаний, полученных на предыдущих уроках
- Мальчик массой 35 кг надел на плечи рюкзак массой 5 кг. С какой силой мальчик давит на пол?
3. Постановка цели урока:
Тема сегодняшнего нашего урока: «Сила трения » (слайд 1). Запишите в тетрадях дату и тему урока. Теперь нам необходимо изучить, на мой взгляд, одну из самых важных сил – силу трения, которая сильнее бурь, ветров и непогоды. И я думаю, вы со мной в конце урока с этим согласитесь.
4. Изучение нового материала
С явлением трения и силой трения мы знакомы с детства. Всем нам случалось выходить в гололедицу: сколько усилий требовалось, чтобы удерживаться от падения, сколько смешных движений приходилось нам проделывать, чтобы устоять!
Опыт 1: Наблюдение явления трения.
На столе лежит деревянный брусок. Толкните его и наблюдайте за его движением.
Что вы можете сказать о скорости тела?
Какая сила возникает? (Сила трения).
В результате чего она возникает? (При соприкосновении поверхностей тел).
Выводы:
Сила трения – это сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел, и препятствующая при движении одного тела по поверхности другого.
Обозначение силы трения F тр. (слайд 2).
Каковы причины возникновения силы трения? На эти вопросы мы сможем ответить, по результатам опытов.
Опыт 2 : Возьмите 2 кусочки наждачной бумаги. Сложите их и попробуйте сдвинуть относительно друг друга. Назовите причины возникновения трения (слайд 3).
Опыт 3: Возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему пластины трудно сдвинуть? Назовите причины возникновения трения (слайд 4).
Выводы:
шероховатость поверхности.
молекулярное взаимодействие (по основным законам МКТ)
Куда направлена сила трения?
Вывод : - сила трения направлена в сторону, противоположную движению (слайд 5).
От чего же зависит сила трения? Опыт 4: Сила трения зависит:
от веса движущегося тела;
от рода трущихся поверхностей;
Сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей. (слайд 6).
Можно выделить три вида сил трения: (слайд 7).
Опыт 5. Трение покоя F тр.пок (для того чтобы сдвинуть с места любое тело, необходимо приложить какую-либо силу) (слайд 8).
Опыт 6. Трение скольжения F тр.скольж (санки) (слайд 9).
Опыт 7 . Трение качения F тр.кач (колёса) (слайд 10).
F тр.пок > F тр.скольж >> F тр.кач
Опыт 8. Сила трения, которая сильнее бурь, ветров и непогоды (две книги, у которых листы переплетены, не возможно вытащить). (слайд 11).
Жизненный опыт подсказывает нам, что трение очень важно в нашей жизни и играет как положительную, так и отрицательную роль.
Наше отношение к трению противоречиво: с одной стороны – ведется борьба: трущиеся поверхности машин шлифуются, простые подшипники скольжения заменяются шариковыми или роликовыми, применяется обильная смазка, создаются смазочные материалы. (слайд 12).
С другой стороны-если бы трение исчезло? Трение помогает при ходьбе, не могли бы тронуться без трения поезда, машины. (слайды 13-14).
При отсутствии трения гвозди, винты выскальзывали бы из стен, не могли бы удержать в руках ни одну вещь, вихрь никогда не прекратился, звуки не умолкали.
Мудрость и жизненный опыт любой народ заключает в поговорки. Например:
не подмажешь, не поедешь;
пошло дело как по маслу;
что кругло – легко катится;
лыжи скользят по погоде;
ржавый плуг только на пахоте очищается;
нет такого человека, который бы хоть раз не поскользнулся на льду. (слайд 15).
Как же можно использовать изученное явление в жизни? Приведите свои примеры. Явление трения используют в технике:
для передачи движения;
при обработке металлов и других материалов;
при сварке трением;
при заточке инструментов;
для скрепления материалов, деталей конструкций;
при шлифовке, полировке материалов и т.д.
Какую оценку можно дать роли трения в жизни? Учитывая отрицательную роль трения, необходимо его уменьшить. Для этого необходимо:
Подбирать материалы с низким коэффициентом трения;
Повысить качество обработки трущихся поверхностей;
Заменить трение скольжения трением качения;
Использовать смазку.
5. Физическая пауза
Прежде чем приступить к решению задач проведем физическую паузу.
Зачем зимой дорожки посыпают песком?
Зачем в двигатель автомобиля наливают масло?
Зачем спортсмены-лыжники на лыжи наносят особую смазку?
Зачем подшипники колес и педалей велосипедов смазывают солидолом?
Зачем легкоатлеты надевают спортивную обувь с шипами? (слайд 16).
9. Закрепление изученного материала. (с лайд 17)
Учащиеся выполняют тестовое задание. Ответы показывают с помощью сигнальных карточек по команде учителя.
1. Какая сила не позволяет сдвинуть с места тяжелый шкаф?
А. Силы трения скольжения.
Б. Сила трения покоя.
В. Сила тяжести.
2. Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха?
А. 700 Н.
Б. 0 Н.
В. 70 Н.
3. При смазке трущихся поверхностей сила трения …
А. не изменяется.
Б. увеличивается.
В. уменьшается.
4. Как направлена сила трения, когда брусок движется по столу вправо?
А. Вправо.
Б. Влево.
В. Вертикально вниз.
5. В гололед тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о лед …
А. не изменяется.
Б. уменьшается.
В. увеличивается.
10. Выводы. (с уч-ся делаем вывод) (5 мин) (слайды 21-22)
11. Итоги урока:
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ. § 32-34 (слайд 23)
Спасибо, дети, за урок!
Убасев Сергей Витальевич
Особенность педагогической системы многоуровневого непрерывного креативного образования НФТМ-ТРИЗ состоящая в том, что учащийся из объекта обучения становится субъектом творчества, а учебный материал (знания) из предмета усвоения становится средством достижения некоторой созидательной цели , до недавнего времени, являлась моей мечтой, как учителя. Сегодня, медленно, но верно, мечта становится реальностью.
Внести в урок элемент творчества, навести мосты между физикой и лирикой, связать скучные физические законы с накопленным жизненным опытом учащихся, - всегда было одной из важных составляющих моей педагогической деятельности. Но одно дело - «вариться» в собственном котле, а другое, - когда на всех уровнях образования идет непрерывное формирование творческого мышления и развитие творческих способностей обучающихся, поиск высокоэффективных творческих решений.
Немецкий педагог А. Дистервег сказал: «Ученик проходит в несколько лет дорогу, на которую человечество употребило тысячелетия. Однако его следует вести к цели не с завязанными глазами, а зрячим: он должен воспринимать истину не как готовый результат, а должен ее открыть. Учитель должен руководить этой экспедицией открытий, следовательно, также присутствовать не только в качестве простого зрителя. Но ученик должен напрягать свои силы, ему ничто не должно доставаться даром. Дается только тому, кто стремится». Как правильно и в унисон с требованиями нового образовательного Стандарта сказано!
Я с каким-то душевным трепетом предвкушаю встречу с семиклассниками, готовыми самостоятельно ставить цели, ориентироваться в ситуации, творчески мыслить, действовать…
Но тогда и учителю придется по-новому принять для себя принцип Гиппократа «не навреди» как: помоги ребенку развить личность, обрести духовно-нравственный опыт и социальную компетентность.
В Федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования (ФГОС ООО) в требованиях к естественнонаучным предметам отмечаются, в частности,
Овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
Овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни .
О том, как, применяя блочную структуру сдвоенного креативного урока , эти требования можно реализовать, используя приемы и методы НФТМ-ТРИЗ, я покажу на примере урока физики в 7-м классе по теме «Сила трения. Виды трения. Трение в природе и технике».
Принцип работы - воспитание личности через творчество.
Задача - создать педагогические условия для выявления творческих способностей и их развития.
Эпиграфом к уроку взяла два афоризма (хотя, они отражают, на мой взгляд, всю линию развития творческого мышления и способностей, поэтому могут занять почетное место в оформлении кабинета):
Человек рожден для мышления и действий.
Афоризм древних греков и римлян
Способности, как и мускулы, растут при тренировке.
Отечественный геолог и географ В. А. Обручев (1863-1956)
Блок 1 . Мотивация (5 мин). Для развития любознательности учащихся в начале урока - опыт.
На демонстрационном столе стоят две глубоких тарелки, наполненные до краев водой. Учитель приглашает к доске двух помощников и предлагает поучаствовать в эксперименте. Дает в руки одному ученику теннисный шарик, другому - такой же резиновый. Задача: заставить шарики вращаться в воде как можно быстрее .
Что наблюдаем?
Какой шарик крутится в воде быстрее?
Как вы думаете, почему теннисный шарик крутится быстрее, чем резиновый?
Вывод, к которому приходим после всестороннего анализа задачи: теннисный шарик вращается быстрее, чем резиновый, т.к. его поверхность вызывает меньше трения с водой.
Трение - это взаимодействие, возникающее при соприкосновении одного тела с другим и препятствующее их относительному движению. А сила, характеризующая это взаимодействие, - сила трения. Сегодня на уроке мы с вами раскроем все секреты этого удивительного явления - трения. Готовы? Тогда за дело!
Блок 2. Содержательная часть (30 мин)
У детей на столах: катушка из-под ниток; петля из резинки; гладкая пуговица, две спички, клей . Учитель предлагает, пользуясь набором этих инструментов, создать движущуюся конструкцию.
Работа в группах (учитель контролирует процесс поисковой и коммуникативной деятельности), демонстрация того, что получилось и рассказ о том, как действовали:
Какие идеи рождались?
Почему остановились на этой?
Как ее воплощали?
С какими проблемами столкнулись?
Как их решали? Все ли удалось?
Как работалось в команде?
Образец возможной конструкции:
Рис. 1
1 - катушка из-под ниток;
2 - петля из резинки;
3 - гладкая пуговица;
4 - обломок спички, продетый в петлю (его лучше приклеить к катушке);
5 - спичка.
Все группы поработали изобретателями, результат работы творческой мысли - движущаяся конструкция. Цель достигнута. Не малую роль в этом сыграла слаженность команды, умение слушать друг друга, формулировать и аргументировать свое мнение и корректное отстаивание своей позиции. Но все вы отмечаете, что скорость вашей машинки не так высока, как хочется.
Для того чтобы понять, как сделать полученную конструкцию более быстроход-ной, надо разобраться с тем, что ей мешает двигаться так, как нам того хочется.
Поиск будем вести в 3 направлениях: причина трения, виды трения, факторы его определяющие. На классной доске открываются записи:
Причины трения: Виды трения: Трение зависит от:
Не сомневаюсь в том, что уже есть идеи. Есть желание изложить свою точку зрения, - с удовольствием послушаем.
Работаем в группах сменного состава по сценарию: идея → опыт → вывод.
Каждая группа получает оборудование для постановки опытов: деревянный брусок с крючком, грузы, динамометр, деревянная доска 50×10 см, доски такого же размера, обитые линолеумом, резиной, круглые карандаши. А на интерактивной доске - подсказки в виде картинок:
Рис. 2 Рис. 3 Рис. 4
Рис. 5 Рис. 6 Рис. 7
Найдите рисунки, на которых встречается трение. Объясните свою точку зрения.
Обратите внимание на рис. 3, 4, 5. Что между ними общего, и чем отличаются? (Общее - трение. Но при этом хоккеист - скользит, телега - катится, а пианино - стоит на месте).
В природе и технике встречаются три вида трения: покоя, скольжения, качения (+запись на доске). Попробуйте дать им определения. Найдите их на других рисунках.
Чем же обусловлено возникновение силы трения? Как вы считаете?
Положите брусок с грузом на деревянную доску. Прикрепите к нему динамометр и, подействовав с силой, параллельной доске, равномерно перемещайте груз. Запишите показания динамометра. Какую силу мы измерили? (силу тяги, равную силе трения скольжения).
Повторите опыт на линолеуме и резине. Сделайте выводы
(1) одна из причин трения - неровности соприкасающихся поверхностей, которые при движении цепляются друг за друга; 2) сила трения зависит от материала соприкасающихся поверхностей) → записи на доске.
Добавить груз на брусок. Повторить эксперимент. Сформулировать вывод. (Сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления) → запись на доске.
Положите брусок с гирями на карандаши. Эксперимент. Вывод.
Ребята, а что вы знаете о смазке? Какова ее роль? На каких рисунках она присутствует?
В свое время великий итальянский художник и ученый Леонардо да Винчи, удивляя окружающих, проводил странные опыты: он таскал по полу веревку то во всю длину, то собирая ее кольцами. Он изучал: зависит ли сила трения скольжения от площади соприкасающихся тел?
Прежде, чем мы узнаем, к какому выводу пришел Леонардо да Винчи, давайте тоже попробуем ответить на этот вопрос. Но вот оказия: веревки у нас нет. Как быть? Можно ли обойтись подручными средствами? Находим выход из положения в бруске, у которого различны площади граней. Сравнив силу трения скольжения при трех положениях бруска, приходим к выводу, что сила трения скольжения во всех случаях оказалась одной и той же, т. е. она не зависит от площади соприкасающихся тел. А что же Леонардо? (зачитываю ответ). И вот она - радость познания!
А сейчас я предлагаю вам с целью самоанализа изученного материала заполнить 2 таблицы , составив по получившимся записям устный рассказ. В случае затруднений обращаться к 30 и 31 параграфам учебника .
Таблица 1
Изученное физическое явление
Таблица 2
Силы, с которыми я познакомился
Работаете сначала самостоятельно, затем в группах обсуждаются, корректируются, «шлифуются» записи.
Но тут оказывается, что одна проблема возникла у всех: формулы для расчета силы трения в учебнике нет.
Ребята, вы уже знаете, что сила трения скольжения зависит от веса тела и материала соприкасающихся поверхностей. Величину, характеризующую зависимость силы трения от материала соприкасающихся поверхностей, их качества обработки называют коэффициентом трения скольжения μ. Таким образом, формула для расчета силы трения скольжения: F тр = μmg.
Думаю, что сейчас вы готовы сделать свою конструкцию быстроходной, доведя до совершенства. Это и будет вашим домашним заданием. На следующем уроке - соревнование ваших «машин». Победителей ждут высокие оценки. А сейчас…
Блок 3. Психологическая разгрузка (5 мин)
Мальчики жеребьевкой делятся на две команды, соревнуясь в перетягивании каната. Девочки - болельщицы. Им же предстоит объяснить, в чем могла быть причина победы или проигрыша команды. С каким видом трения и где столкнулись в данном состязании? Выступало оно в роли помощника или помехи? Что бы вы могли предложить для увеличения трения подошв о пол? рук о канат?
Блок 4. Головоломка (10 мин)
Скажите, ребята, кто из вас любит ходить на лыжах? Мы с моим классом иногда проводим выходные за этим замечательным занятием! Правда, воспоминания о нашем первом походе вызывают у нас смешанные чувства, т.к. намучались мы изрядно: лыжи все время «стремились» катиться назад, неимоверных усилий стоило подняться по самому небольшому взъёму.
Как думаете, что с нами было не так? - Смазка! А почему? Казалось бы, скольжение на лыжах требует уменьшения трения и все. Нет, не все. При беге на лыжах (классическим стилем) проявляются два вида трения. Какие? Одно полезное, и его нужно увеличить, другое вредное, и его нужно уменьшить. Вот так, увеличить и уменьшить одновременно! Ясно, как трудно подобрать такую грань, чтобы, как говорится, «и овцы были целы, и волки сыты». Для каждой погоды она своя - эта трудноуловимая грань. Ошибешься - и лыжи будут либо плохо скользить, либо плохо держать при отталкивании (отдача) . По этому поводу у финнов есть пословица «Лыжи скользят по погоде».
В пословицах - кратких изречениях, поучениях - проявляются национальная история, мировоззрение, быт людей. Но ведь все это неразрывно связано с физикой. Сегодня я предлагаю вам несколько пословиц, имеющих отношение к нашей теме (распределяются по группам жеребьевкой). Ваша задача: прочитать пословицу и ответить на вопросы:
- Каков ее физический смысл?
- Верна ли пословица с точки зрения физики?
- В чем ее житейский смысл?
Пословицы:
Пошло дело как по маслу (русская).
Лыжи скользят по погоде (финская).
Из навощенной нити трудно плести сеть (корейская).
Угря в руках не удержишь (французская).
Не подмажешь - не поедешь (французская).
Арбузную корку обошел, а на кокосовой поскользнулся (вьетнамская).
Коси коса, пока роса; роса долой, и мы домой (русская) .
Блок 5. Интеллектуальная разминка (15 мин)
Сегодня вам, мои юные физики, я расскажу сказку «Репка» о силе трения покоя, механизме ее возникновения, величине и направлении . Слушайте внимательно, т. к. по окончании вам предстоит ответить на 10 вопросов проще «пареной репы».
Итак, слушайте.
Посадил дед репку. Выросла репка большая-пребольшая, тяжелая-претяжелая, разрослась она во все стороны, грунт потеснила. Потому-то очень плотный контакт у ее клубня с почвой получился, во все мельчайшие трещины и выступы земля проникла. Пошел дед репку рвать. Тянет-потянет - вытянуть не может. Силы ему не хватает: упирается репка, неровностями и выступами за землю цепляется, своему движению противится. Местами зазор между репкой и участками почвы порядка радиуса действия молекулярных сил оказывается. Там слипание частичек грунта с репкой происходит, перемещению репки относительно земли оно препятствует.
Позвал дед бабку. Бабка за дедку, дедка за репку, тянут-потянут- вытянуть не могут: крепко утолщено-округленный корень в грунте держится. Сила тяжести его к земле прижимает. Нет, и вдвоем им не справиться.
Позвала бабка внучку. Внучка за бабку, бабка за дедку, дедка за репку, тянут-потянут - вытянуть не могут: все еще их общая сила тяги меньше той предельной силы, которая по поверхности соприкосновения репы с землей возникает. Силой трения покоя она называется. Вызвана внешней силой, но всегда против внешней силы и направлена. Неоднозначна эта сила - многолика. В широких пределах меняться может: от нуля до определенного максимального значения... Видно, еше не наступило это максимальное значение.
Позвала внучка Жучку. Жучка четырьмя лапами в землю уперлась. Между лапами и землей тоже сила трения покоя возникает. Помогает эта сила Жучке так же, как деду, бабке и внучке. Не будь этой силы, не смогли бы они упереться, по земле скользили бы, проскальзывали. Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, дедка за репку, тянут-потянут - вытянуть не могут. А на самом деле на микроны уже сдвинулась репка. Величина этих микро перемещений пропорциональна приложенной силе и от свойств самого грунта зависит. А слипание репки с землей и упругие деформации сдвига почвы и микро выступов самой репки при попытке ее вытянуть к росту силы упругости почвы приводят. А эта возникшая сила упругости почвы, по существу, и есть сила трения покоя. Не дает она никак вытянуть репку.
Позвала Жучка кошку. Кошка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, тянут-потянут - вытянуть не могут: на самую малость, но все же меньше внешняя сила оказалась, чем максимально возможное значение силы трения покоя.
Позвала кошка мышку. Мышка за кошку, кошка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, тянут-потянут - вытащили репку.
Только не подумайте, что маленькая мышка сильнее всех оказалась! Сколько тех сил у маленькой мышки! Но ее маленькая сила к общей силе тяги добавилась, и теперь результирующая сила даже превысила несколько максимальное значение величины силы трения покоя: больше силы трения скольжения стала. Возникли необратимые относительные перемещения. «Живая цепочка» - от деда до мышки - репку вытянула, а сама... упала! Больше приложенная сила, чем сила трения скольжения репки о грунт оказалась. Вот в сторону большей силы все и упали. Но это... уже другая сказка.
А теперь обещанные вопросы, проще «пареной репы»:
Блок 6 . Содержательная часть (15 мин)
Еще немного и о силе трения вы будете знать все.
Самостоятельная работа с учебником: изучить § 32 , структурировать текст (схема, таблица и пр.), обсудить в группе и наиболее удачный вариант представить всему классу, защитив его. Оцениваться работа будет по следующим критериям: интересная форма представления, компетентность защитника (четкое, понятное изъяснение, умение заинтересовать аудиторию, аргументированно ответить на заданные вопросы, если они возникнут), поддержка группы. В представлении результата деятельности должны прозвучать ответы на три вопроса: «Для чего делаю?», «Что делаю?» и «Как делаю?»
Блок 7 . Компьютерная интеллектуальная поддержка (10 мин)
Видеофрагмент мультфильма «Бременские музыканты» (Едут, поют «Ничего на свете лучше нету, чем бродить друзьям по белу свету»).
Рис. 8 Рис. 9
Найти все, что имеет отношение к нашей теме, аргументировать свой выбор. Но представить это надо «глазами» физика. Один начинает рассказ, эстафету принимает второй, затем третий и т. д. В случае необходимости, мультфильм повторяем, останавливаясь по просьбе отвечающего.
Блок 8. Резюме (5 мин)
«Сделай свою «фотографию» урока или работы»
Представьте, что каждый из вас фотограф, и вам надо сделать несколько снимков «стоп-кадров» с урока или того дела, которым вы только что занимались. Снимок может быть цветной или черно-белый. Цветной стоп-кадр отражает что-то понравившееся, доставившее вам радость от увиденного, услышанного, выполненного, сконструированного и пр. Черно-белый «стоп-кадр» должен показать то, что вам не понравилось, не удалось, огорчило.
Каждый изображает, как он делает свой снимок: держит в руках фотоаппарат, спускает затвор и громко комментирует кадр, поясняя, почему что-то понравилось или не понравилось. Затем фотоаппарат нужно передать другому учащемуся .
Последним несколько «стоп-кадров» делает учитель.
- Зиновкина М. М., Утёмов В. В. Структура креативного урока по развитию творческой личности учащихся в педагогической системе НФТМ-ТРИЗ // Социально-антропологические проблемы информационного общества. Выпуск 1. - Концепт. - 2013. - ART 64054. - URL: http://e-koncept.ru/teleconf/64054.html
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. - URL: http://минобрнауки.рф]
- Опыт «Трение» - Уроки волшебства. - URL: http://lmagic.info/friction.html
- Балашов М. М. О природе: Кн. для учащихся 7 кл. - М.: Просвещение. 1991. -64 с.: ил.
- Преподавание физики, развивающее ученика. - Кн. 2. - Развитие мышления: общие представления, обучение мыслительным операциям / сост. и под ред. Э. М. Браверман. Пособие для учителей и методистов. - М.: Ассоциация учителей физики. 2005. - 272 с.; ил. - (Обучение, ориентированное на личность.)
- Класс!ная физика. - URL: http://class-fizika.narod.ru/
- Перышкин А. В. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений. - 8-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004. - 192 с.: ил.
- Тихомирова С. А. Физика в пословицах, загадках и сказках. - М.: Школьная Пресса, 2002. - 128 с. - (Библиотека журнала «Физика в школе»; Вып. 22)
- Урок физики в современной школе: Творч. поиск учителей: Кн. для учителя / сост. Э. М. Браверман; под ред. В. Г. Разумовского. - М.: Просвещение,1993. - 288 с
- Преподавание физики, развивающее ученика. Кн. 1. Подходы, компоненты, уроки, задания / сост. и под ред. Э.М. Браверман: Пособие для учителей и методистов. - М.: Ассоциация учителей физики. 2003. - 400 с.; ил. - (Обучение, ориентированное на личность.)
Образовательные:
- углубить представление учащихся о силе трения, раскрыть ее природу, показать какие есть виды трения;
- с помощью эксперимента установить от чего зависит сила трения, установить математическую зависимость между силой трения и силой реакции опоры;
- привить культуру физической речи, умение строить график на основе опытных данных, умение работать с прибором (динамометр), снимать показания с прибора, анализировать сравнивать.
Развивающие:
- развитие речи, логического мышления, трудоспособности, умение применять полученные знания в нестандартной ситуации, творческих способностей, интереса к истории физики.
Воспитательные:
- умение работать в группе;
- умение добиваться поставленной цели на примере биографий ученых.
Метод: проблемный, исследовательский, репродуктивный.
Межпредметные связи: математика, литература, физика 7 класса.
Приборы: брусок деревянный, деревянная линейка, динамометр, набор грузов, стекло, резина.
Оформление кабинета.
Высказывание и краткая биография ученых на стенде. Приложение 1.
“Знания, не рожденные опытом, матерью всякой достоверности, бесплодны и полны ошибок”.
Леонардо да Винчи
Ход урока
1. Постановка проблемы
“Когда я был школьником, мы с друзьями, утащили из дома три куска мыла и натерли им рельсы на подъеме. Та работа заняла у нас три часа. Но вот мы затаились в кустах и наблюдали, как груженый состав в течение получаса пытался подняться в горку, но все время скатывался. Домой я вернулся с счастливым человеком, с чувством хорошо выполненного дела. Но дома меня уже ждал отец с ремнем, я не успел спросить, за что получу. Моим друзьям повезло больше, их отцы не работали на железной дороге в отличие от моего папы. Так я понял, что такое коэффициент трения скольжения”.
(От заслуженного учителя России В. И. Ткачука)
Вопрос: “Что же понял школьник, и о чем конкретно шла речь в воспоминании?”
Идет обсуждение и вывод: о действии силы трении.
Учитель: “Тема нашего урока “Сила трения”.
2. Историческая справка.
Леонардо да Винчи (15.06.1452 – 02.05.1519) – итальянский художник, ученый и изобретатель.
Амонтон Гильом (31.08.1663 – 11.10.1705) – французский физик, Член Парижской КН (1699).
Кулон Шарль Огюстен (14.06.1736 – 23.08.1896) – французский физик и военный инженер, член Парижской АН (1803).
3. Фронтальная беседа.
400 лет назад открыли трение – самый крепкий орешек естествознания. Трение встречается буквально на каждом шагу, без него и шага не сделаешь; держим ручку, в руке - трение, пишем вот эту самую фразу- трение; стоят на столе всякие предметы, не соскальзывают - трение; гвозди держат полку с книжками, не вылезают из стены - трение и т.д. и т.п.
Когда возникает трение? Куда направлена сила трения? (При соприкосновении поверхностей тел. Сила трения всегда направлена в сторону противоположную скорости).
Существует какой-то механизм взаимодействия поверхностей. Обычно говорят о мелких зазубринах на поверхности тел, цепляющихся друг за друга. К этой мысли приводит следующий факт: при зачистке поверхностей трение уменьшается - это то что лежит на плаву. На самом деле механизм взаимодействия соприкасающихся поверхностей намного сложнее, и его нужно анализировать на молекулярном уровне. Так как сила трения имеет электромагнитную природу.
4. Трение. Краткий конспект. (Сделать поясняющий чертеж. Написать определение. Причина возникновения)
- Сила трения покоя.
- Сила трения качения.
- Сила трения скольжения.
Формула расчета силы трения: F = µN, где N = mg
О силе трения
Существует на свете сила трения.
Она имеет большое значение!
Есть три вида трения: скольжения, покоя, качения.
Все по себе очень важны
И в этом мире, конечно нужны. (В. Саяпин)
5. Физический эксперимент.
Ученики выполняют задания по группам и оформляют отчет. Наиболее сильные ученики делают задания 1 и 2, другие – 3 и 4.
Экспериментальная работа. “Измерение силы трения”
Если положить на горизонтальную поверхность брусок и подействовать на него с достаточной силой в горизонтальном направлении, то брусок начнет двигаться. Чтобы брусок двигался равномерно и прямолинейно, нужно, чтобы модуль силы тяги был равен модулю силы трения.
На этом основан метод измерения силы трения.
Приборы и материалы: трибометр, состоящий из деревянного бруска с тремя отверстиями и деревянной линейки, школьный динамометр, набор грузов по механике.
Задание 1. Определить зависимость силы трения от массы тела.
- Определите массу бруска и груза из набора.
- Зацепив крючок динамометра за крючок бруска, приведите их в равномерное движение по линейке (или поверхности стола), измерьте силу тяги. Заметим, что во время движения бруска указатель динамометра колеблется, поэтому за результат измерения принимают среднее значение положения указателя между его крайними отклонениями. Результат измерения занесите в таблицу.
- Нагружая брусок одним, двумя и тремя грузами, измерьте в каждом случае силу трения. Данные занесите в таблицу.
| Испытуемое тело | Масса m, г | Сила тяжести F, Н | Сила трения F, Н | Коэффициент трения |
| Брусок с одним грузом | ||||
| Брусок с двумя грузами | ||||
| Брусок с тремя грузами |
Задание 2. Определить коэффициент трения
По экспериментальным точкам постройте график зависимости силы трения от силы __________________________.Эта зависимость _________________. Так как неизбежен разброс экспериментальных точек, то график зависимости силы F от силы _______________________ (прямая, проходящая через начало координат) надо построить так, чтобы он проходил по возможности ближе ко всем экспериментальным точкам.
График F(N). µ = F/N
Задание 3. Определить зависимость силы трения от площади поверхности
1.Изьмерьте длину, ширину и высоту бруска и вычислите площади основания бруска и боковой поверхности.
| а = _______см | b =________см | c =_________см |
| S =____________см 2 | S =______________см 2 |
2. Положите брусок боковой гранью на линейку и измерьте силу трения F =____Н
3. Положите брусок основанием на линейку и измерьте силу трения F =____Н
Вывод:__________________________________________________________
Задание 4. Определить зависимость силы трения от поверхности по которой движется тело.
Показание динамометра при движении бруска по дереву __________Н.
Показание динамометра при движении бруска по шершавой поверхности___________Н.
Показание динамометра при движении бруска по стеклу _____________Н.
Показание динамометра при движении бруска по резине _____________Н.
Сделайте вывод _________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
ВЫВОД: (что вы узнали о силе трения):_____________________________.
6. Обсуждение итогов заданий.
Вывод: сила трения зависит от поверхности движения, от силы реакции опоры и не зависит от площади поверхности.
7. Качественные задачи.
- Что легче: сдвинуть с места тело или продолжать двигать его по горизонтальной поверхности? Почему?
- Зачем зимой дорожки посыпают песком?
- Зачем зимой на задние колеса автомобилей надевают цепи?
- Зачем на обуви, шинах автомобилей наносят протектор?
- Зачем в двигатель автомобиля наливают масло?
- Зачем спортсмены-лыжники на лыжи наносят особую смазку?
- Зачем подшипники колес и педалей велосипедов смазывают солидолом?
- Как устроен вездеход на воздушной подушке? Что для него является смазкой?
- Зачем легкоатлеты надевают спортивную обувь с шипами?
- Меч - это костяной отросток верхней челюсти
рыбы. Он легко рассекает воду и значительно
улучшает гидродинамическую характеристику рыбы.
Вот рыба-меч и устанавливает рекорды по скорости
передвижения под водой-130 км/ч. Но чего бы стоил
меч, если бы не белковая смазка- муцин, сводящая
на нет трение рыбы о воду.
Как возникает трение о воду? Как уменьшают рыбы сопротивление? - Дайте физическое обоснование пословицу: “Коси коса пока роса; роса долой и мы домой”. Почему при росе легче косить?
- Объясните поговорки:
- Не подмажешь – не поедешь!
- Пошло дело, как по маслу.
- Угря в руках не удержишь!
- Лыжи скользят по погоде.
- Из навощенной нити сеть не сделаешь.
- Ржавый плуг только по пахоте очищается.
- Петя рассматривал гвоздь. На шляпке была насечка в виде сеточки, а под ней, на верхней части стержня - несколько поперечных рисок. “Для чего это?”, - спросил он папу, который строил сарай.
- Начало темнеть. Робинзон подумал: “Хорошо бы разжечь костер”. Но тут же вспомнил: “Спичек-то нет”. Что делать? Как разжечь костер без спичек?
- Вокруг школы шел ремонт. Рабочий приставил
лестницу к столбу и пытался подняться по ней, но
лестница шаталась, так как верхняя ступенька,
опирающаяся на столб, соскальзывала с него,
Вовочка, проходя мимо, увидел эту сцену и
посоветовал: Чтобы лестница не соскальзывала,
замените верхнюю ступеньку прочной веревкой или
куском каната. Я уже так делал: все нормально”.
Есть ли научное основание для такого совета?
8. Подведение итога урока и домашнее задание.
Подготовить сообщения по темам “Трение в живой природе”, “Трение в быту и технике”.
Сочинение на тему “Что было бы, если бы не было силы трения”.
Презентации о силе трения.
9. Литература.
- Елькин В.И.“Необычные учебные материалы по физике”. “Физика в школе” библиотека журнала, №16, 2000.
- Мудрость тысячелетий. Энциклопедия. Москва, Олма – пресс, 2006.
- Нестандартные кроки. Физика 7 -11 классы. Издательство Учитель”, Волгоград, 2004.
- Семке А.И. Уроки физики в 9-м классе. Ярославль, Академия развития, Академии холдинг, 2004.
- Физика и астрономия, учебник для 7 класса, под редакцией А.А.Пинского, В.Г. Разумовского, Москва “ Просвещение” 2002.
- Храмов Ю.А.. Физики. Биографический справочник. Москва “Наука”,1983.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цель: закрепить полученные знания о силах в природе; познакомить учащихся с силой трения; экспериментально выяснить, от чего зависит сила трения; рассмотреть виды “сухого” трения; сравнить трение качения, скольжения, покоя; научить учащихся определять вид трения; ввести расчетную формулу для нахождения силы трения (слайд 2).
Необходимое техническое оснащение: интерактивная доска, компьютер, проектор.
Программное обеспечение: PowerPoint, видеоплеер, презентация.
Оформление: На доске представлена тема урока и задания для актуализации знаний. На откидных половинках написаны (либо распечатаны) поговорки о силе трения.
Оборудование: деревянный брусок с гранями разной площади, но одинаковой шероховатостью поверхностей; набор грузиков по 100 г; деревянная, плохо отшлифованная доска; динамометр, катки (2 предмета цилиндрической формы, например 2 карандаша).
Пояснительная записка по использованию презентации. (Приложение 1)
Ход урока
1. Организационный момент. Здравствуйте. Сегодня на уроке мы попытаемся выяснить смысл некоторых русских поговорок с точки зрения физики. (Cлайд 3). Для этого мы с помощью экспериментов подтвердим или опровергнем возможность описанных событий. Но сначала вспомним то, что изучили на предыдущих уроках и то, что понадобится нам сегодня.
2. Актуализация знаний.
А) Один учащийся работает у интерактивной доски : Изобразить вес тела, силу упругости и силу тяжести. (Учитель обращает внимание на точку приложения и направление силы). (Слайды 4, 5)
Б) У доски заранее учитель готовит задания. Пока ученик работает у интерактивной доски весь класс работает самостоятельно в тетрадях, ответы будут обсуждаться при проверке с помощью презентации. (Cлайд 6)
1. Где сила тяжести больше? Где больше вес?
2. Где сила упругости больше (k 1 =k 2)? Что можно сказать о силе тяжести, если бруски покоятся? (Слайд 7)
3. Где жесткость больше (m 1 =m 2)? Что можно сказать о силе тяжести, если бруски покоятся? (Слайд 8)
4. Определить и обозначить равнодействующую сил. Куда в этом случае будет двигаться тело? А если избавиться от силы, обозначенной черным цветом, как будет двигаться тело? (Слайд 9)
В) Два ученика (сидящие за одной партой) получают задание и оборудование: “Постройте график зависимости веса тела от массы. Оборудование: динамометр, набор грузиков” Учащиеся представляют результаты работы классу и делают вывод после обсуждения всех вопросов.
Учитель наблюдает за тем, как выполняют работу учащиеся и оказывает необходимую помощь. Спустя 5-7 минут организуется проверка. Делается акцент на ключевые моменты, которые должны были отметить учащиеся при выполнении заданий.
3. Новый материал
На предыдущих уроках мы с вами неоднократно затрагивали вопрос о том, что если на тело не действуют ни какие другие тела или действие этих тел скомпенсировано, тело либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно (слайд 10). Физическая величина, которая характеризует действие тел друг на друга, называется сила. Давайте проведем эксперимент: потянем динамометром брусок с грузиками так, чтобы движение было равномерным. Почему это становится возможным? Правильно, сила тяги в этом случае компенсируется еще какой-то силой, нам пока не известной? (Cлайд 11). Попробуем выяснить, что это за сила, где она возникает, куда направлена и от чего зависит.
Учитель с помощниками выдает оборудование (см. выше) на каждую парту.
Проведите тот же эксперимент сами и подумайте: куда направлена неизвестная нам сила?
Эта сила называется силой трения. Обозначается Fтр, измеряется в Н. В связи с чем она возникает? В связи с соприкосновением бруска и парты, значит, возникает в месте соприкосновения двух тел. Причин возникновения силы трения две (слайд 12). Когда одно тело скользит по поверхности другого, неровности цепляются друг за друга, что создает некоторую силу, задерживающую движение . Но если взять 2 хорошо отполированных предмета, например два стекла, то сила трения оказывается тоже велика, так как в этом случае между молекулами соприкасающихся тел возникают силы взаимного притяжения, которые и являются причиной трения.
Как вы думаете от чего может зависеть эта сила? Проверьте свои догадки. Возможные предположения. (Слайд 13, 14)
(Лучше организовать работу группами – каждая группа проверяет одну гипотезу и озвучивает, комментирует результат )
1. От скорости (не зависит).
2. От перевозимой массы.
Чем больше P, тем больше Fтр.
4. От шероховатости поверхности и пр.
Учитель помогает смоделировать эксперимент учащихся так, чтобы проверить все выдвинутые предположения. После этого записываются все выводы.
В тетрадях записываем Fтр. (Слайд 15)
- Направлена в сторону, противоположную движению.
- Возникает в месте соприкосновения двух тел
- Зависит: от веса (массы) тела и шероховатости поверхности.
Т.о. Fтр расчитывается по формуле (слайд 16): Fтр = µN, где µ - коэффициент трения, зависящий от рода трущихся поверхностей, N – сила реакции опоры, т.е. сила упругости, возникающая в опоре, под действием веса тела.
Даем определение Fтр – это сила, возникающая при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого, когда тела неподвижны, либо перемещаются относительно друг друга.
А теперь подложите под брусок с грузиками катки и измерьте силу трения. Сравните ее с теми показаниями, которые вы выполнили для этого же веса в предыдущем эксперименте. Какой вывод можно сделать? Верно, эта сила трения меньше. Теперь поставьте брусок с грузиками на шероховатую плоскость и постарайтесь сдвинуть его. Что наблюдается? Сила сначала сильно увеличивается, а когда брусок приходит в движение – становится равна силе трения, полученной при скольжении. Т.е. в природе различают три вида “сухого” трения: сила трения скольжения, сила трения качения и сила трения покоя.
Расставьте знаки между Fтр.качения_____Fтр.скольжения_____Fтр.покоя. (Слайд 17)
4. Закрепление
(Слайд 18) Расставьте к каждой изображенной ситуации вид силы трения. Приведите свои примеры каждого вида силы трения.
Как можно увеличить и уменьшить силу трения?
Объясните значение поговорок, представленных на доске. Имеют ли они физический смысл? (Слайд 19)
Дополнительно: Приведите примеры проявления действия силы трения.
Есть польза от силы трения? В чем?
Какой вред приносит сила трения? Можно ли с этим бороться? Как?
Домашнее задание: §30, 31, задачи 1 и 2, домашний эксперимент, познакомиться с дополнительным материалом. (Приложение 2) . (Выдается либо в распечатанном, либо в электронном виде ). (Слайд 20).
Список литературы
1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений/А.В.Перышкин. – 12-е изд., - М.: Дрофа, 2008.
2. Волков В.А., Полянский С.Е. Поурочные разработки по физике: 7 класс. - 2-е издание. – М.: ВАКО, 2009 г.