Разработка урока по физике на тему Сила трения

Учитель физики МБОУ СОШ №11 г.Сатка

Варфоломеева Наталья Борисовна.

Разработка урока физики в 10 классе

Тема урока "Сила трения»

Цели урока:

Образовательные:

• углубить представление учащихся о силе трения, раскрыть ее природу, провести исследования зависимости силы трения от различных факторов;

• с помощью эксперимента установить зависимость силы трения от рода трущихся поверхностей, от шероховатости поверхностей, от силы нормального давления;

• привить культуру физической речи, умение строить график на основе опытных данных, умение работать с прибором (динамометр), снимать показания с прибора, анализировать сравнивать, умение производить вычисления и строить графическую зависимость.

Развивающие:

• способствовать развитию речи, логического мышления, трудоспособности, умения применять полученные знания в нестандартных ситуациях,

• развивать творческие способности, интерес к исследованию результатов полученных в результате эксперимента.

Воспитательные:

• сформировать коммуникативные навыки работы в процессе коллективной деятельности;

• способствовать развитию чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач;

• воспитать активную позицию учащихся в учебном процессе и умение добиваться поставленной цели.

Метод: проблемный, исследовательский.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока

1. Повторение.

Кроссворд

Цифра под клеткой показывает, какую букву нужно взять из слова ответа для разгадки темы урока.

1. Сила, с которой тело давит на опору или подвес.

2. Явление сохранения скорости тела постоянной, если действие сил компенсируется.

3. Вода в твердом состоянии.

4. Наука о природе.

2. Отрезок, имеющий направление.

3.Древнегреческий ученый, который ввел слово "Физика".

4. Прибор для измерения силы.

5. Мера воздействия одного тела на другое, в результате которого изменяется скорость.

6. Линия, вдоль которой тело движется.Учитель: Правильно отгадали тему. Урок посвятим изучению сил трения.

2. Изучение нового материала.

Напомните 2 закон Ньютона

Опыт с бруском (прикладываем силу 0,1 Н Какие силы действуют? Почему не двигается брусок? Что-то мешает?

Когда возникает сила трения?

Определение силы трения

Трение отвечает за многое: за то, чтобы шнурки не развязывались в ботинках; за то, чтобы мы могли писать на доске; за то, чтобы муха могла ползать по оконному стеклу; за то, чтобы слон мог хоботом брать пищу; за то, чтобы мы не съезжали со стула, когда на нем сидим; за то, чтобы могли останавливаться и двигаться машины; за то, чтобы мы могли ходить и многое другое.

Каждый день куда-то ходим,

Но при этом не скользим,

Потому что наши ноги

Зацепились за дороги,

И мы ими тормозим.

Вопрос: Почему мы не скользим, когда идём? Что способствует нашему перемещению?

-Видео

Как и почему возникает трение? Какие бывают силы трения? От чего зависит сила трения? Исследовать факторы, от которых зависит сила трения. Поиск ответов на эти вопросы и будет целью нашей работы на уроке.

Причины трения.

Опыт №1.

Учитель:Чтобы ответить на вопрос: «В чем причина трения?», попробуйте нарисовать какую-нибудь линию на листе бумаги и на стекле. Что вы наблюдаете? Выясните, в чем тут дело. Сделайте вывод.

(на листе бумаги остался след от карандаша, а на стекле - нет; ребята рассматривают поверхности грифеля карандаша, стекла и бумаги в лупу; поверхность бумаги шероховатая, как и грифеля, а стекло - ровное)

Мы выяснили причину возникновения силы трения: неровность или шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.

Опыт №2.

Намочите трибометр и двигаем брусок по нему???

Затрудняетесь? Тогда вспомните, пожалуйста, из чего состоят вещества.

(Вещества состоят из молекул. Молекулы соприкасающихся тел притягиваются, поэтому трудно перемещать одно стекло относительно другого.)

Так значит, есть еще одна причина трения: притяжение молекул взаимодействующих тел.

Ещё один вид сил электромагнитного происхождения, с которыми имеют дело в механике, - это силы трения. Эти силы действуют вдоль поверхности тел при их непосредственном соприкосновении.

Главная особенность сил трения, отличающая их от сил упругости, состоит в том, что они зависят от скорости движения тел относительно друг друга.

Проведём опыт. Поставим книгу наклонно, положим на неё карандаш. Положим вдоль наклона. Карандаш останется на месте. Почему?

Причина состоит в шероховатости книги и карандаша. Она не заметна на ощупь. Бесчисленные выступы цепляются друг за друга, деформируются, и не дают книге или грузу скользить. Сила трения покоя вызвана теми же силами взаимодействия молекул, что и обычная сила упругости. При скольжении происходит разрыв молекулярных связей. Шлифовка снижает силу трения, но не беспредельно. При увеличении гладкости сила трения начинает расти, по мере сглаживания поверхности сближаются всё теснее и на расстояниях, соизмеримых с размерами молекул начинают действовать силы межмолекулярного притяжения.

От чего зависит сила трения скольжения?

Чтобы ответить на этот вопрос, проведём опыты. Выясним, как зависит сила трения от силы давления, от площади соприкасающихся поверхностей, рода веществ. Сравним силу трения с весом тела; силу трения скольжения и силу трения качения.

Пять групп выполняют задания по карточкам.

№1 Сила трения и вес тела.

Цель работы: Сравнить силу трения с весом тела.

Оборудование: динамометр, два груза по 100г, брусок.

Ход работы

1. Взвесьте брусок на динамометре.

2. Положите брусок большей гранью на стол, положите на него два груза по 100г, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги.

опыта

Вес бруска

Вес бруска с грузами

Сила тяги

1

2

3

4. При равномерном движении сила тяги равна силе трения. Сравните силу трения с весом тела и сделайте вывод.

№2 Зависимость силы трения от силы давления.

Цель работы: Установить зависимость силы трения от силы давления.

Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов по 100г.

Ход работы

1. Взвесьте брусок динамометром.

2. Нагрузите брусок грузом 100г и определите общий вес бруска с грузом. Это и будет сила давления.

3. Положите брусок большей гранью на стол, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.

4. Нагрузите брусок двумя грузами, затем тремя и определите для каждого случая значение силы тяги.Вес бруска

Р_Б; Н

Количество грузов

Сила давления

F_Д; Н

Сила трения

F_ТР; Н

1

2

3

5. Сравните значения сил трения и сделайте вывод.

№3 Зависимость силы трения от площади соприкасающихся поверхностей.

Цель работы: Выяснить, как зависит сила трения от площади соприкасающихся поверхностей.

Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов.

Ход работы

1. Нагрузите брусок грузом 100г. Положите брусок большей гранью на стол, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.

2. Положите брусок, нагруженный с двумя грузами, меньшей гранью на стол и аналогично найдите значение силы тяги.

3. Сделайте аналогичные опыты с двумя и тремя грузами.Сила трения (большая грань)

F_Б; Н

1

1

2

2

3

3

5. Сравните значения сил трения и сделайте вывод.

№4 Зависимость силы трения скольжения от рода материала соприкасающихся поверхностей.

Цель работы: Выяснить, зависит ли сила трения от рода материала соприкасающихся поверхностей, и определить коэффициент трения для каждого случая.

Оборудование: брусок, металлическая поверхность, резина, деревянная доска.

Ход работы

1. Нагрузите брусок грузом 100г и определите общий вес бруска с грузом. Это и будет сила давления. Поместите брусок на горизонтально расположенную деревянную доску, металлическую поверхность, резину.

2. Положите брусок большей гранью на стол, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.

3. Используя полученные данные, вычислите коэффициент

трения для каждого случая.Сила давления

F_Д; Н

Коэффициент трения

1

Дерево - дерево

2

Дерево - металл

3

Дерево - резина

6. Сравните результаты и сделайте вывод.

№5 Сила трения покоя, сила трения скольжения и сила трения качения.

Цель работы: Сравнить силу трения покоя, силу трения скольжения и силу трения качения.

Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов.

Ход работы

1. Нагрузите брусок грузом 100г. Положите брусок большей гранью на стол, прицепите к нему динамометр и попытайтесь сдвинуть его с места. Сила, при которой он сдвинется равна силе трения покоя. Потяните брусок равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.

2. Нагрузите брусок двумя грузами и определите для каждого случая значение силы тяги.

3. Положите брусок большей гранью на два круглых карандаша и, нагружая сначала одним грузом, потом двумя грузами определите силы трения качения для каждого случая.Сила трения скольжения

F_C; Н

Сила трения качения

F_K; Н

1

1

2

2

4. Сравнить силу трения покоя, силу трения скольжения и силу трения качения и сделайте вывод.

№6 Сила сухого трения и сила жидкого трения.

Цель работы: Сравнить при одинаковых массах тел модули сухого и жидкого трения скольжения.

Оборудование: динамометр, трибометр, брусок, ванночка с водой.

Ход работы

1. Положите брусок большей гранью на трибометр, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно трибометру. Определите силу тяги. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.

2. Поместите брусок в ванночку с водой, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно. Определите силу тяги.Сила трения скольжения

F; Н

Сила жидкого трения

F; Н

3.Сравните модули сухого и жидкого трения и сделайте вывод.

3. Подведение итогов. Закрепление.

Отчёт групп о проделанной работе у доски.

Записать выводы на доске и в тетради.

1. Сила трения всегда меньше веса тела.

2. Чем больше сила давления, тем больше сила трения. Зависимость прямо пропорциональная.

3. Сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

4. Сила трения зависит от рода материала соприкасающихся поверхностей.

5. Сила трения покоя, скольжения гораздо больше силы трения качения.

6. Сила сухого трения больше сил жидкого трения

Как можно изменить силу трения?

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

А сила трения покоя

Б сила трения качения

В сила трения скольжения

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

А Уменьшается

Б Не изменяется

В увеличивается

3.Как можно уменьшить трение?

А. Смазать поверхности соприкасающихся тел

Б. Прижать тела друг к другу

В. Сгладить поверхности

Г. Отполировать поверхности

4.Перемещая ящик по полу с постоянной скоростью, прилагают силу 5 Н. Чему равна сила трения?

А 0Н

Б 5Н

В 10Н

1.Как направлена сила трения при движении тела?

А по движению

Б против движения

В не имеет направления

2.При смазке трущихся поверхностей сила трения…

А. уменьшается

Б. не изменяется

В. увеличивается

3. При каком виде трения тел возникает наименьшая сила трения?

А. При трении качения

Б. В случае трения скольжения

В. При трении покоя

Г. При всех видах трения силы одинаковы

4. На полу стоит ящик. К нему прикладывается горизонтальная сила 5Н. Чему равна сила трения?

А 0Н

Б 5Н

В 10Н

Решение задач

№ 250, 263

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

Житейские тесты

• Дверцы шкафа в Ваниной комнате стали скрипеть…..

• Ваня увидел, что мама никак не может снять кольцо с пальца, и посоветовал ей …

• Из окна Ваня увидел, что перед дверью их дома образовалась ледяная дорожка. Ваня вышел на улицу и..

• Ваня собрался в поход на велосипеде. Но педали плохо крутились, и он …

• Когда выпал первый снег, папа Вани стал менять летнюю автомобильную резину на зимнюю.Зачем меняют шины у автомобиля?

• Ваня собрался покататься с друзьям на лыжах. Перед прогулкой Ваня посоветовал друзьям …

Домашнее задание:

</ А теперь подведем итоги нашего урока. Вы ответите на вопросы анкеты (Распечатанные карточки с вопросами находятся на столе у каждого ученика)