Конспект урока по физике 10 класс по теме Сила трения

Конспект урока по физике 10 класс.

Учитель: Дружаева Светлана Васильевна

МБОУ сош № 42 г.о.Самара Железнодорожный р-н

ТЕМА УРОКА: Сила трения.

Цели урока:

Образовательные:

Обеспечить усвоение учащимися знаний о сухом трении,силе трения, видах; понятий: коэффициент трения, смазка, подшипники; сформировать умение извлекать информацию из разных источников и представлять ее в разных видах (эксперименте, схемах, рисунках); применять полученные знания при решении задач технического содержания, познакомить с историческими фактами и выдающимися изобретателями (Леонардо да Винчи, Амонтон, Леонард Эйлер, Шарль Кулон);

Развивающие:

Развивать умение объяснять окружающие повседневную жизнь явления; развивать умения анализировать, систематизировать, сравнивать, конкретизировать; умения работы с лабораторным оборудованием, таблицами, текстами, справочной литературой;

Воспитательные:

Формировать навык работы в группах, индивидуально; уметь слушать других; воспитывать уважение к историческому наследию (музыка, технические изобретения);

Тип урока: комбинированный

План урока:

1.оргмомент и мотивация (1-2 мин.) (слайд 1-3)

2.Актуализация знаний «Физическая лаборатория»(10-12 мин.)(слайд 4-10)

3.изучение нового материала (8-9 мин.) (слайд 11-12)

4. применение полученных знаний (8-9 мин.) (слайд 13-15)

5. деятельность по систематизации знаний(5-6 мин.) (слайд 16-21)

6.подведение итогов и рефлексия (1-2мин.)(слайд 22)

7.д/з (1 мин.)

8.Оценивание деятельности. Использование коэффициента успешности.

Оборудование:

проектор, экран, технологические карты сзаданиями для учащихся, «памятки», карточки с № ответов, оборудование (бруски, динамометры, грузы, наждачная бумага, дощечки разного качества обработки, жидкое мыло, вазелин),подшипники.1.Вступительное слово учителя:

Сегодня мы работаем с маршрутной картой, в которой записаны основные пункты нашего урока. Это ваш конспект, который вы заберете с собой.

Учитель читает слова на доске : «Наука и искусство так же связаны между собой, как легкие и сердце» Л.Н. Толстой.

Видеофрагмент «игра на скрипке»

Вопрос: Как вы думаете, есть ли связь между физикой и музыкой?

Какие силы помогают скрипке «петь»?

Почему звук скрипки усилился, после того, как нить смычка смазали канифолью?

Если ответ не прозвучал, то «вернемся к этой проблеме позже»

Ответы: да

Ответ: трения и упругости.

Просмотр

Слайд 1-2-3

Видеофрагмент «игра на скрипке»

Слайд 4-5

2.Актуализация знаний. (Проблемная беседа с привлечением материала из презентации)

Итак, тема нашего урока…

Вопрос: Вспомним материал 7 класса. Что такое сила трения? Какие виды трения мы знаем?

Учитель корректирует ответы, если есть необходимость

Рассказ учителя об опыте Леонардо да Винчи. Проблема: «спор, который длился 100 лет».

Ответы учащихся

«сила трения»

с указанием вида трения на рис. 1

Просмотр табл.1

Обсуждение

Слайд 6

Слайд7-8

Сегодня мы работаем с маршрутной картой, в которой записаны основные пункты нашего урока. Это ваш конспект, который вы заберете с собой.

Задача: провести эксперимент, заполнив таблицу; сделать вывод. По окончании эксперимента необходимо заполнить таблицу на доске .

Условие эксперимента: движение тела должно быть равномерным. Почему?

Для учащихся, выполнивших задание раньше других задачи по пройденному материалу с выбором ответа

Работа в парах; заполнение табл.2 на доске;

Ответы учащихся

Самопроверка учащимися ответов, «ключ» - в конверте

слайд 9

Так кто же был прав в «100 летнем споре?»

Учитель: Вывод по эксперименту запишем в тетрадь

Ответ учащихся по таблице1: Кулон;

Повторно слайд 8

слайд 10

3.изучение нового материала - рассказ учителя,

Запись в тетради опорного конспекта

слайд 11-12

4.применение полученных знаний Техническое применение:

Для уменьшения силы трения используют подшипники и смазки

Возвращение к фрагменту «скрипка»

Почему звук скрипки усилился, после того, как нить смычка смазали канифолью?

Ответ учащихся по слайду

Вывод: смычок помогает струне при движении в одну сторону, меньше тормозит при движении в разные стороны. Т.е. сила трения подталкивает струну, не давая колебаниям затухнуть.

Запись в тетради вывода.

слайд 13:

фрагмент видео «Локальная версия).

Слайд 14-15

5.Деятельность по систематизации материала

Задачи из ЕГЭ (часть А)

При решении следующих задач мы можем воспользоваться памяткой , такие же памятки у вас в конверте.Для решения задачи 1 воспользуемся памяткой

Решение разбирает учитель, поясняя принцип использования памятки для разных видов движения.

Задачу 2 решить самостоятельно, правильный ответ показать цифрой из тех, что находятся в конверте

Просмотр памятки,

Запись в тетради

Самостоятельная работа учащихся,

Проверка ответа и решения по образцу

Ответы учащихся

слайд 16

слайд 17

слайд18-20

</ Задача части В (слайд 8)

6. Итог: (устно)

Качественные задачи

Ответы корректирует учитель

Ответы учащихся, самопроверка по слайду

Просматривают слайд, ответы устно

слайд 21

слайд 22

7. Домашнее задание. Воспользуйтесь различными источниками информации и определите область применения силы трения и коэффициента трения.

Запись в карте

8.Оценивание деятельности. Использование коэффициента успешности.

.

Рефлексия: понравился ли вам урок? Почему? С какими трудностями вы столкнулись? Ваше участие в Учитель читает слова на доске : «Наука и искусство так же связаны между собой, как легкие и сердце» Л.Н. Толстой. (Слайд 2)

Вопрос: Как вы думаете, есть ли связь между физикой и музыкой?

Чтобы ответить на этот вопрос просмотрим фрагмент:

Видеофрагмент «игра на скрипке» (слайд 3)

Проблема:

1.Какие силы создают звучание?

2.Зачем натирают смычок канифолью?

Ответ учащихся.

Вспомним материал 7 класса. Что такое сила трения? Какие виды трения мы знаем?

Ответ: (слайд 4-5)

Н-р, сила трения - это сила, возникающая при соприкосновении тел и перпендикулярная поверхности.(слайд 6)

Различают:

-трение покоя

-качения

-скольжения

Н-р, сила трения скольжения - сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении.

Примечание:Если между телами отсутствует жидкая или газообразная прослойка (смазка), то такое трение называется сухим. В противном случае, трение называется «жидким». Характерной отличительной чертой сухого трения является наличие трения покоя.

«Спор, который длился 100 лет». (слайд 7)

Шел 1500 год. Великий итальянский художник, скульптор и ученый Леонардо да Винчи проводил странные опыты, удивляя своих учеников: он таскал то плотно свитую веревку, то ту же веревку во всю длину.Его интересовал ответ на вопрос: зависит ли сила трения скольжения от площади соприкасающихся поверхностей и других характеристик? Эти вопросы интересовали ученых еще несколько столетий. В таблице вы видите ответы, которые дали сами ученые на эти вопросы. Кто из них был прав?(слайд 8)

год

Имяученого

Зависимость модуля силы трения скольжения

Отплощадисоприкасающихсятел

Отматериала

Отнагрузки

От относительной скорости трущихся поверхностей

Отстепенишероховатостиповерхностей

1500

ЛеонардодаВинчи

нет

нет

да

нет

Да

1699

Амонтон

Нет

Нет

Да

Да

Нет

1748

ЛеонардЭйлер

Нет

Нет

Да

Да

Да

1779

ШарльКулон

Да

Да

Да

Да

да

Табл.1

Давайте и мы проведем эксперимент, который поможет нам ответить на вопрос. Для этого разделимся на пары. Задача: провести эксперимент, заполнив таблицу; сделать вывод.По окончании эксперимента необходимо заполнить таблицу 2 на доске (слайд 9) .От вида движения

От площадисоприкасающихсятел

От материала взаимодействующих тел

От нагрузки (веса тела)

От относительной скорости трущихся поверхностей

От степени шероховатости поверхностей

От дополнительных факторов (смазка)

От нормального давления

Табл.2

Оборудование у вас на столе. Задание в конверте. Условие эксперимента:движение тела должно быть равномерным.Почему?

Ответ: по 2 з-ну Ньютона F=ma,если а=0 /тело движется равномерно/, то

F_тр =F_тяги .

Экспериментальная часть:

технологические карты учеников (см.приложения).

Тема урока/дата____________________________________ № пары

ФИО/класс________________________________________Этап,

Цель,

№ слайда

Содержание

Выполнение заданий

Результат/получилось- не получилось, понято- не понято, надо повторить, надо уточнить, надо прочитать/

Определение темы: я буду…

Знакомство с темой: я хочу узнать…

У вас на столе оборудование для определения зависимости силы трения от указанного в конверте параметра. Вам необходимо, поочередно меняя условия, провести эксперимент. Полученный результат в виде слова да/нет записать в маршрутный лист и на доске в таблицу.

***Таблица с заданием.

Подведем итог

Я учусь…

Задача части А

Какое расстояние пройдет автомобиль, движущийся по горизонтальной дороге со скоростью 54 км/ч , после начала резкого торможения, если коэффициент трения шин о дорогу равен м =0,6?

1)3,75 м 2) 2,5 м 3) 18,75 м 4) 41,6 м

Задача для самостоятельной работы

Канат лежит так, что часть его свешивается со стола, и начинает скользить, когда длина свешивающейся части составляет 36% всей его длины. Чему равен коэффициент трения каната о стол?

1. 0,36 2) 0,56 3) 0,64 4) 0,23

Задача части В

Брусок соскальзывает с вершины наклонной плоскости к ее основанию. Как изменятся сила трения скольжения, действующая на брусок, скорость бруска у основания наклонной плоскости и время спуска до основания, если массу бруска увеличить? Начальная скорость бруска равна 0. Наклонная плоскость неподвижна. Силой сопротивления воздуха пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. Увеличилась

2. Уменьшилась

3. Не изменилась

Учитель: у вас на столе оборудование для определения зависимости силы трения от указанного в карте параметра. Вам необходимо, поочередно меняя условия, провести эксперимент, заполняя индивидуальную маршрутную карту. Полученный результат в виде слова да/нет записать на доске в таблицу.

*** Для учащихся, быстрее других выполнивших задания, предусмотрены задачи на предыдущий материал с самопроверкой ответа(см. приложения 9-10).

Подведем итог эксперимента: кто был прав в споре «100 лет»?

Ответ: Кулон.

Сила трения зависит от:

- силы давления тел друг на друга( величины нормального давления)

- материала и состояния трущихся поверхностей

- относительной скорости движения

И не зависит от площади поверхности

Учитель: никакое тело не бывает абсолютно ровным; истинная площадь соприкосновения гораздо меньше наблюдаемой, т.е. увеличивая площадь, мы уменьшаем удельное давление тел друг на друга.

Если ответы на вопросы не прозвучали в начале урока, еще раз возвращаемся к ним.

1.Какие силы создают звучание?

2.Зачем натирают смычок канифолью?

Ответ:

1. - поющие звуки скрипки мы получаем благодаря силе упругости и трения. Струна увлекается смычком из-за силы трения покоя и выгибается. Сила натяжения струны стремится вернуть ее в начальное состояние. Струна то движется в одну сторону со смычком, то навстречу, но всегда медленнее смычка, т.к. (продолжите ответ)

- скорость смычка относительно струны при движении в одну сторону мала(вспомним два автомобиля движущихся попутно), при встречном движении - велика;

- сила трения скольжения зависит от относительной скорости трущихся поверхностей: при медленном скольжении она больше.

Вывод: смычок помогает струне при движении в одну сторону, меньше тормозит при движении в разные стороны. Т.е. сила трения подталкивает струну, не давая колебаниям затухнуть.

2.Канифоль - смола деревьев, например, сосны. Канифолью протирают струну смычка из конского волоса или синтетического волокна для увеличения коэффициента трения (силы трения).

3.Изучение нового материала (слайд 11-12)

При малых скоростях движения сила трения скольжения почти не отличается от силы трения покоя и можно считать ее постоянной и равной максимальной силе трения покояFтр=Fтр.макс.=мF, где F - сила реакции опоры (сила нормального давления), и по 3 закону Ньютона |F|=|Р|, а м -коэффициент трения(слайд 11)

С увеличением скорости растет и сила.

Трение принято разделять на(слайд 12)

Сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками.

Сухое с сухой смазкой (графитовым порошком)

Жидкостное, при взаимодействии тел, разделённых слоем жидкости или газа (смазки) различной толщины, встречается при трении качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость;

Смешанное, когда область контакта содержит участки сухого и жидкостного трения;

Граничное, когда в области контакта могут содержатся слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и т. д. при трении скольжения).

Техническое применение: (слайд 14-15)наглядная демонстрация нескольких подшипников учителем.

Для уменьшения силы трения используют

1.подшипники (см.фрагмент видео «Локальная версия), (слайд 13)

Качения (шариковые, роликовые); скольжения.

2.смазки (сухие, жидкие)

В каких механизмах и бытовых приборах, используются подшипники? (слайд 15)

4.Деятельность по систематизации материала. Задачи из ЕГЭ. При решении следующих задач мы можем воспользоваться памяткой (слайд 16), такие же памятки у вас в конверте

.

(Слайд 17)Какое расстояние пройдет автомобиль, движущийся по горизонтальной дороге со скоростью 54 км/ч , после начала резкого торможения, если коэффициент трения шин о дорогу равен м =0,6?

1. 3,75 м 2) 2,5 м 3) 18,75 м 4) 41,6 м

Для решения задачи воспользуемся памяткой пункт 2

(Слайд 18) Решение:

Скорость в системе СИ 15 м/с, при торможении на автомобиль действует только сила трения, по 2 закону Ньютона ma=F_тр+ F_тяж+N, в проекции на оси Х и Y получаем ma=F_тр,F_тяж=N, тогда ma=мmg, а=мg, мg =а. Т.к. тело остановиться, то скорость в конце пути равна 0. Для равноускоренного движения S=V²/2а, S=V²/2мg

Вычисления: S =15^2/(2*0,6*10)=225/12=18,75 м.

Ответ:3

(Слайд19)

Канат лежит так, что часть его свешивается со стола, и начинает скользить, когда длина свешивающейся части составляет 36% всей его длины. Чему равен коэффициент трения каната о стол?

2. 0,36 2) 0,56 3) 0,64 4) 0,23

Ответ: 2

(Слайд 20) Решение:

масса свешивающейся части равна 0,36 массы всей веревки, масса части на столе - 0,64 от общей массы, по 2 закону Ньютона при равновесии а=о, F_упр=0,36mg,

ma=F_тр+ F_тяж+N,F_тяж=N, тогда 0=-0,64мmg+F_упр; 0,64 мmg=0,36mg, м=0,36/0,64=0,56.

Задача части В (Слайд 21)

Брусок соскальзывает с вершины наклонной плоскости к ее основанию. Как изменятся сила трения скольжения, действующая на брусок, скорость бруска у основания наклонной плоскости и время спуска до основания, если массу бруска увеличить? Начальная скорость бруска равна 0. Наклонная плоскость неподвижна. Силой сопротивления воздуха пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

4. Увеличилась

5. Уменьшилась

6. Не изменилась

Действующая на брусок

Скорость бруска у основания

наклонной плоскости

Время спуска до основания

1

3

3

5.Итог: (устно)

Сила трения зависит от:

- силы давления тел друг на друга ( величины нормального давления)

- материала и состояния трущихся поверхностей

- относительной скорости движения

И не зависит от площади поверхности

Качественные задачи(слайд 22)

1.Как увеличивают силу трения на скользкой дороге?

2.Почему ремень передачи, шины автомобиля выполнены из резины?

3.Что сделать, чтобы сырая рыба не выскальзывала из рук?

4.Железный замок плохо открывается. У вас с собой есть вода и простой карандаш. Что нужно сделать, чтобы замок открыть?

6. Д.З. Воспользуйтесь различными источниками информации и определите область применения силы трения и коэффициента трения.

***Если позволяет время, задача на графики (слайд 23)

Ответ: 3

Приложения.