Технологическая карта урока по физике на тему "Сила трения"(7 коасс)

Ильбяковская средняя общеобразовательная школа Азнакаевского района РТ.

Сила трения.

Разработка урока физики для учащихся 7 класса.

Гатин Р.И.

учитель физики

1998 год.

Цель урока: Ввести понятие силы трения, объяснить причины возникновения силы трения; развивать уменя применять знания о трении на практике, выдвигать гипотезы, проводить анализ деятельности; воспитыать наблюдательность, культуру речи, умение четко выражать свою мысль.

Оборудование: игрушечный автомобиль, кусок материи, два небольших листа стекла, брусок с нитью, динамометр.

Ход урока.

I. Актуализация.

Перед изучением темы провожу актуализацию знаний учащихся, приобретенных ими ранее. С этой целью задаю учащимся вопросы, тре­бующие активной работы мысли и простого воспроизведе­ния имеющихся знаний.

1.      Каково внутреннее строение тел?

2.      Расскажите о явлении инерции.

3.      Расскажите, что такое сила и о ее графическом изображении.

4.      Что называется равнодействующей сил, о взаимодействии тел.

II. Изучение новых понятий и способов действия.

Изучение темы начинаю с выдвижения проблемы: демонстрирую опыт: приводится в движение игрушечный автомобиль. С течением времени его движе­ние прекращается. Почему же останавливается автомо­биль? Слушаю ответы учащихся. Учащиеся могут высказывать и ошибочные предпо­ложения: на автомобиль действует сила тяжести, направ­ленная вниз; на него действует сила упругости, направ­ленная вертикально вверх и др.

Привожу другие примеры:

а) санки, скатившись с го­ры, по инерции скользят по горизонтальному пути;

б) мальчик, разбежавшись, скользит на коньках по льду. Они не движутся равномерно, скорость их постепенно уменьшается. Почему?

После этих вопросов учащиеся высказывают мне­ние, что здесь (в этих примерах) должна существовать сила трения.

После этого объявляю тему урока и ставлю следую­щую проблему: в чем причина существования силы трения?

Обсуждаем предположения учащихся. Не дожидаясь полного ответа (в случае, когда учащиеся догады­ваются о причине существования трения—шероховатость поверхностей, демонстрацией опытов подтверждаем это мнение), демонстрирую опыты.

Демонстрирую движение шарика по материи, на столе, затем по стеклу. Движение шарика по шерохо­ватой поверхности материи прекращается гораздо быстрее, чем по стеклу. Учащиеся делают вывод: причина суще­ствования трения - шероховатость поверхностей.

Задаю вопрос: «Что вы предлагаете для уменьше­ния трения?» Ответ учащихся: «Хорошо обработать поверх­ности тел, сделать их гладкими».

Вызываю одного ученика и предлагаю ему передвигать стекло по стеклу.

Почему же трудно передвигать стекло по стеклу, хотя их поверхности очень гладкие? Таким образом, соз­дается новая проблемная ситуация урока.

Учащиеся высказывают различные предположения о существовании какой-то другой причины возникновения силы трения. Но какой? предлагаю еще раз вспомнить об основных положениях теории молекулярно­го строения вещества.

На основе имеющихся знаний проблема решается учащимися: причина существования трения в этом слу­чае - взаимное притяжение молекул.

Даю определение силы трения, обобщаю при­чины существования силы трения. Напоминаю, что если действие всех сил на тело уравновешено, то тело движет­ся равномерно и прямолинейно. Поэтому если мы будем равномерно тянуть брусок по доске за нить, то на него будет действовать сила упругости нити и сила трения. Привожу примеры сил трения покоя, скольжения и ка­чения. Читаем отрывок из истории применения трения и качения: «В Петербурге строили памятник Петру I. Для пьедестала памятника в окрестностях Петербурга был най­ден огромный камень весом около 1600 т. Как перевезли такой тяжелый груз?

Под скалу подвезли полозья – два длинных бревна. В каждом из них внизу во всю длину был выдолблен полу­круглый канал. Под эти полозья подкладывались такие же бревна, только выдолбленные сверху. Между полозья­ми и нижними бревнами получились два канала круглого сечения. В них вложили по 15 бронзовых шаров. И камень покатился».

Учащиеся догадываются, что одна поверхность пере­двигалась по другой, а скольжения при этом не было, то есть трение скольжения заменено трением качения. Сообщаю учащимся, что это было прототипом первого ша­рикового подшипника. А в 1896 году было сделано изобре­тение, совершившее настоящий переворот в технике: придумали подшипник качения, или шариковый подшипник.

Ставлю следующий проблемный вопрос, позво­ляющий выяснить физические основы приемов уменьшения и увеличения силы трения скольжения: требуется перета­щить по полу тяжелый брус прямоугольной формы. Как его легче тянуть: поставив на ребро или положив плаш­мя?

Ученики включаются в дискуссию. Одни говорят, что брус надо поставить на ребро, так как в этом случае меньше площадь соприкосновения, соприкасается меньше неровностей. Другие утверждают, что брусок лучше поло­жить плашмя, тогда соприкосновение между частицами бу­дет слабее, так как в этом случае давление будет меньше. Некоторые предполагают, что в обоих случаях сила тре­ния и скольжения будет одинакова.

Проблема решается демонстрационным экспери­ментом. Беру брус с привязанной к нему нитью, ставлю его на деревянную линейку. Равномерно тяну брус с помощью динамометра. Следим за показаниями динамометра. Меняю положение бруса. Повторяю опыт. Следим за показаниями динамометра. Вывод: сила трения скольжения от площади со­прикосновения не зависит.

Возникает новая проблема: от чего могла бы зави­сеть сила трения? Новые предположения учащихся, которые записы­ваем на доске: от веса тела, от площади опоры, от давле­ния, от нагрузки, от скорости перемещения, от материала, из которого состоят трущиеся тела, от обработки поверх­ности, от смазки.

Сообщаю, что одновременно установить влияние на силу трения всех факторов, записанных на доске, не­возможно. Составляем совместно с учащимися план провер­ки предположений в отдельности фронтальны­ми опытами.

В результате опытов получили ряд новых закономерностей:

а) сила трения зависит от обработки поверхностей и от смазки;

б) сила трения зависит от рода трущихся поверхностей;

в) сила трения зависит от силы, прижимающей тело к поверхности;

г) сила трения не зависит от скорости перемещения трущихся тел (для не очень больших скоростей);

д) сила трения не зависит от площади соприкосновения трущихся поверхностей.

III. Формирование умений и навыков.

Для закрепления изученного предлагаю каче­ственные проблемные задачи:

1. Всегда ли сила трения скольжения больше трения качения? (Ответ:, трение каче­ния мало, если каток и поверхность, по которой он ка­тится, деформируются незначительно. Если же деформация значительна  (рыхлая земля, песок, снег), то сила трения качения может оказаться больше силы тре­ния скольжения (по снегу санки тянуть легче, чем те­легу).

2. В ясный, солнечный день по лесу мчался поезд. Ма­шинист стоял у окна и внимательно смотрел на дорогу. Вдруг в густой тени деревьев машинист заметил какую-то темную полосу, пересекавшую железнодорожное полот­но. Через несколько мгновений машинист рассмотрел, что это упавшее на путь дерево. До дерева оставались счи­танные сотни метров. Машинист быстро включил тормоза. Поезд замедлил ход, однако расстояние до дерева остава­лось все меньше и меньше. «Давай задний ход!»-закри­чал кочегар. Но машинист не послушался. Поезд шел все тише и тише и, наконец остановился. Правильно ли посту­пил машинист, не дав паровозу обратный ход? Ответ: если паровозу дать обратный ход, то колеса его начнут скользить по рельсам и сила трения между ними сразу уменьшится. Чем сильнее прижимаются к колесу тормозные колодки, тем быстрее замедляется вращение ко­лес и тем быстрее останавливается поезд. Максимальное трение между колесом и рельсом будет тогда, когда оно еще не проскальзывает по рельсу, но малейшее увеличение тормозящего момента вызывает проскальзывание.

3. Из какой стопки книг, большой или малой, легче вытащить нижнюю книгу? Почему? Ваше утверждение проверьте на опыте.

IV. Задание на дом:

Прочитать § 43, 44, ответить на вопросы в конце параграфов, решить задачи № 86 - 91 учебника.

V. Итог урока.

            Обобщаю то, что узнали нового на уроке.

VI. Оценка знаний.