Сила трения. Природа, виды и роль сил трения

“Сила трения. Природа, виды и роль сил трения”. Урок по организации проектной деятельности учащихся.

Учитель Симакова Елена Сергеевна

Цель урока: Сформировать понятие силы трения, выяснить её природу, причины возникновения и возможность вычисления. Развивать навыки исследовательской деятельности учащихся в процессе экспериментальной проверки зависимости силы трения от ряда величин.

Задачи:

Образовательные:

- познакомить учащихся с понятием силы трения, выяснитьприроду этой силы и причины её возникновения;

- выяснить различия между сухим и вязким трением;

- показать, что когда трение полезно, его стремятся увеличить, а когда вредно, то его уменьшают.

Развивающие:

- развивать навыки постановки опытов и использования измерительных приборов;

- развивать умение выделять главное, сравнивать и обобщать,делать выводы;

- развивать умение учащихся работать самостоятельно;

Воспитательные: - воспитывать ответственность за результаты своей деятельности и коллектива;

- воспитывать интерес к физике как средству познания мира.

Оборудование: Бруски разного размера из разных материалов, динамометры, линейки.

Листы со списком экспериментальных исследований, восемь оценочных листов для работы в группах, листы с творческим домашним заданием. Персональный компьютер и проектор. Презентация «Сила трения»

                      План урока.
                 1. Организационный момент.
                 2. Погружение в проект.
                 3. Организация деятельности.
                 4. Осуществление деятельности.
                 5. Презентация.
                 6. Подведение итогов. Рефлексия.
                 7. Домашнее задание.

Ход урока.

І Организационный момент.

Отмечаю отсутствующих, проверяю наличие необходимых принадлежностей к уроку.Объявляю тему урока и цель.

II Погружение в проект.

С помощью персонального компьютера и проектора занятие начинается с демонстрации презентации «Сила трения». Учитель комментирует, о чём рассказывает Слайд № 1.

Учащиеся, опираясь на первый слайд должны ответить на вопрос, что приложенная сила тяги компенсирует силу трения.

Далее предлагаю учащимся прокомментировать, что изображено на втором слайде.Слайд № 2. Итак, мы пришли к понятию силы трения. Выясним причины трения.

Учащиеся комментируют, что на первом рисунке между выступами возникают силы упругости, которые складываются и это приводит к возникновению силы трения.

На втором рисунке показано, что если поверхности очень гладкие, то на очень маленьком расстоянии возникают силы притяжения между молекулами, это тоже приводит к возникновению силы трения.

Слайд № 3. На этом слайде показаны факторы, влияющие на величину силы трения. Предлагаю учащимся рассказать, что изображено на нём.

Учащиеся, опираясь на слайд, рассказывают, от чего зависит сила трения, и объясняют рисунки.

При демонстрации слайда № 4 учитель объясняет, что возникновение силы трения связано со строением вещества. При деформации выступов шероховатой поверхности происходит сближение положительно заряженных ядер атомов, и они отталкиваются. Сила отталкивания направлена противоположно движению. Это и есть причина силы трения. Вторая причина проявляется при сближении трущихся поверхностей на очень маленькое расстояние, при котором возникают силы притяжения между молекулами. Эти силы тоже направлены против движения и проявляются в виде силы трения.

Опираясь на рассказ учителя, учащиеся должны самостоятельно сделать вывод, что природа силы трения электромагнитная.

Далее опираясь на слайд № 5, учащиеся знакомятся с различными видами силы трения и формулами вычисления силы трения. Учитель обращает внимание на направление силы трения.

Опираясь на информацию на слайде № 5, учащиеся пытаются ответить на вопрос о направлении силы трения при ходьбе.

Всё, о чём мы говорили относится к сухому трению. Чтобы уменьшить сухое трение применяют смазку. Учащиеся, разбирая слайд № 6 должны ответить на вопрос:

- Почему смазка уменьшает трение?

При демонстрации слайда № 7 обобщают полученные знания на уроке. Рассказывают, опираясь на слайд о полезном и вредном трение.

Учитель дополнительно рассказывает:

- Когда трение полезно, его стараются увеличить. Посыпают дорожки песком, смазывают ремни и смычки канифолью, делают насечки на шляпках гвоздей и плоскогубцах.

- Когда вредно, его стараются уменьшить. Заменяют трение скольжения трением качения, или сухое трение заменяют жидким. Применяют подшипники, смазывают детали станков и машин.

Учитель:

- Мы познакомились с силами трения, но для глубоко понимания данной темы и проверки истинности данной теории необходимо провести экспериментальные исследования и попытаться ответить на поставленные вопросы.

- Для этого сегодня предлагаю вам выполнить экспериментальные исследования методом проектов. Демонстрируя слайд № 8, учитель формулирует общие задачи проекта и последовательность его выполнения.

III Организация деятельности.

Учащиеся разбиваются на группы, распределяют роли в группе. Выбирают из предложенного перечня (см. приложение 1), какие эксперименты они будут показывать, и сообщают учителю.

IV Осуществление деятельности.

Опираясь на порядок выполнения работы на слайде № 8, учащиеся приступают к выполнению экспериментов. Работают самостоятельно, сообща и каждый в соответствии со своим амплуа. Выбирают необходимое оборудование на лабораторном столе, изготавливают самодельные конструкции. Готовят презентацию результатов. По необходимости консультируются с учителем.

V Презентация.

Группы учащихся согласно номерам экспериментов в приложении 1 демонстрируют свои опыты, одновременно рассказывая о целях, задачах. Объясняют процессы выполнения, формулируют полученные выводы.

Обсуждают и оценивают свою деятельность, а также деятельность других групп. Результаты самооценки и взаимооценки заносят в оценочный лист произвольной формы. Заполненные оценочные листы сдают учителю.

V Подведение итогов. Рефлексия.

Учащиеся сами подводят итог урока. Возвращаемся к слайду № 8 и ученики, отвечают на вопросы, поставленные перед началом проектной деятельности. Делятся впечатлениями. Говорят, что понравилось, а что не понравилось. Учитель, используя оценочные листы, говорит об успехах групп и отдельных учащихся.

В заключение один из учеников класса читает стихотворение собственного сочинения.

                                    Трение.
   Трение – наш друг и враг.                         Ну, а также тормозить                                     
   Что такое трение?                                 И их всех остановить.
   Трение – явление.                                 Очень нужно тренье нам,
   Враг оно нам или друг?                            Пешеходам, поездам. 
   Это знают все вокруг,                             Но притом приносит вред
   Если б трение пропало,                            И немало разных бед: 
   Что б со всеми нами стало?                        В станках, приборах трутся части -  
   Мы ходить бы не смогли                            И это главное несчастье.  
   Оттолкнувшись от Земли.                           Ну а все автомашины
   Если б взял ты что-то вдруг,                      Быстро снашивают шины. 
   Оно выпало из рук.                                И поэтому вопрос не настолько уж и прост:
   Помогает трение начинать движение                 Трение – друг нам или враг? 
   Всем машинам, пешеходам,                          Ответ двоякий: и так и так.  
   Мотоциклам, снегоходам…     
                                               

VI Домашнее задание.

§ 37, 38 ответить на вопросы к параграфам. Г. Я. Мякишев Б. Б. Буховцев Н. Н. Сотский. Физика. 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. – Москва: Просвещение, 2008 г.

Предлагаю ученикам дома выполнить творческое задание. Каждый ученик получает лист с домашним заданием.

Если поставить деревянный кубик на покрытый сукном диск проигрывателя близко к оси вращения, он будет вращаться вместе с диском. Если же расстояние велико, кубик, как правило, сбрасывается с диска. Как, используя этот опыт и линейку определить коэффициент трения дерева о сукно.

Приложение 1

Список экспериментов I степени сложности для исследования и установления зависимости силы трения от ряда физических величин и понятий.

Опыт № 1.

Определите, зависит ли сила трения от шероховатости поверхности.

Оборудование: деревянный брусок, верхняя и нижняя грань которого обработаны по-разному, динамометр.

Опыт № 2.

Определите, зависит ли сила трения от площади поверхности трущихся тел.

Оборудование: деревянный брусок, грани которого имеют разную площадь поверхности, динамометр.

Опыт № 3.

Определите, зависит ли сила трения от рода материала.

Оборудование: Деревянный брусок, деревянная и металлическая широкие линейки, динамометр.

Опыт № 4. Определите, зависит ли сила трения от силы нормального давления.

Оборудование: деревянный брусок, набор грузов, динамометр.

Список экспериментов II степени сложности для исследования природы и причины возникновения силы трения. А также установление зависимости силы трения от ряда физических величин и понятий.

Опыт № 1.

Имеются деревянная доска, брусок из того же материала, линейка. Разработайте способ определения коэффициента трения дерева о дерево, в котором использовались только эти предметы.

Оборудование: деревянный брусок, деревянная доска, измерительная линейка.

Подсказка: брусок не будет скользить по плоскости, пока её наклон не очень велик.

Опыт № 2.

С помощью динамометра определите коэффициент трения между бруском и наклонной плоскостью, на которой он находится. Наклон плоскости не очень велик, так что без приложенной силы брусок не скользит.

Оборудование: наклонная плоскость, брусок, динамометр.

Подсказка: сравните силы, необходимые для перемещения бруска вверх и вниз по наклонной плоскости.

Опыт № 3.

Имеется деревянный прямоугольный параллелепипед, у которого одно ребро значительно превышает два других. Как с помощью линейки определить коэффициент трения бруска о поверхность пола в комнате?

Оборудование: Деревянный брусок прямоугольной формы, измерительная линейка.

Подсказка: попробуйте привести брусок в движение, прикладывая силу на разной высоте, и пронаблюдайте за его поведением.

Опыт № 4

Проверьте, как легче передвинуть тяжёлый ящик на шероховатом полу, если его можно (смотри рисунок) толкать (А) или тянуть (В)? Объясните почему?

Оборудование: брусок, набор грузов, динамометр.

Список используемой литературы.

1. Я. И. Перельман. Занимательная физика. - М.: Просвещение 1987.

2. А. П. Рыженков. Физика. Человек. Окружающая среда. - М.: Просвещение, 1996.

3. Антипин И. Г. Экспериментальные задачи по физике. – М.: Просвещение,2000 г.

4. Кирик. Л. А. Физика -10. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. – Москва.:Илекса, 2002 г.

5. С. А. Тихомирова. Дидактический материал по физике 7-11. Физика в художественной литературе. - М.: Просвещение, 1996.

6. Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», 2000. «Уроки физики Кирилла и Мефодия.

Сайты:

1. http://www.intelteach.ru — сайт программы Intel «Обучение для будущего»;

3. http://school-sector.relarn.ru — сайт «Школьного сектора» Ассоциации РЕЛАРН