Физика 7 класс Смотрова Л.И.
Тема: Трение в природе и технике. г. Донецк
Цели урока:
образовательные: закрепить понятие силы трения, виды трения, выяснение причин возникновения трения, значение силы трения в повседневной жизни;
развивающие: развитие познавательных интересов учащихся на основе связи с жизнью, умение логически мыслить, подбирать дополнительный материал, защищать и обосновывать свою точку зрения; воспитательные: воспитывать самостоятельность, ответственность за порученное дело, убежденность в возможности познания природы, гордость за достижение отечественной науки, любознательность.
Оборудование: стеклянные пластины, таблицы, деревянный брусок, грузы, динамометр, подшипники, иглы швейной машины.
Тип урока: комбинированный.
Методы и формы: объяснение с элементами беседы, ответы на тесты, взаимоконтроль знаний, сообщения учащихся, проведение опытов учащимися; работа индивидуально, фронтально, в парах.
Ход урока
Организационный момент.
Сообщение темы и цели урока. Цели урока определяют сами учащиеся.
Актуализация опорных знаний и опрос учащихся.
На прошлом уроке мы выучили третью и последнюю силу в механике. Какая это сила? (трения). Сегодня на уроке мы закрепим ранее изученный материал, ответив на вопросы тестов, и выставим друг другу оценки. На партах карточки с вопросами двух вариантов.
I вариант
1. Зачем смазывают трущиеся поверхности?
а. чтобы увеличить трение.
б. уменьшить силу упругости.
в. чтобы уменьшить трение
2. Как называется сила возникающая между колесом движущегося велосипеда и дорогой?
а. силой упругости.
б. силой тяжести.
в. силой трения.
3. Куда направлена сила трения покоя при ходьбе человека?
а. вниз
б. вверх
в. в сторону противоположную движению
г. по ходу движения
4. Почему мокрая бумага легко рвется?
а. уменьшается сила тяжести
б. уменьшается сила трения
в. увеличивается сила трения.
5. В гололедицу тротуары посыпают песком. При этом трение подошв обуви о лед...
а. уменьшается
б. сначала увеличивается, а потом уменьшается.
в. увеличивается
II вариант
1. Действует ли сила трения на шкаф, который стоит в комнате?
а. не действует
б. действует
в. действует, но очень малая.
2. Если положить на стол книгу, она остается в покое, а шарик от настольного тенниса начинает катиться. Почему?
а. на шарик не действует сила трения
б. у шарика меньше масса
в. сила трения покоя больше силы трения качения.
3. Почему трудно держать в руках живую рыбу?
а. действует сила тяжести
б. действует трение покоя
в. действует трение скольжения.
4. Для чего делается насечка около головки гвоздя?
а. для уменьшения силы трения
б. для увеличения площади соприкосновения молотка и гвоздя
в. для увеличения силы трения.
5. Для чего при спуске воза с горы одно колесо его закрепляют так, чтобы оно не вращалось?
А. для увеличения силы упругости
Б. для уменьшения силы тяжести
В. для увеличения силы трения.
На выполнение теста дается 5 минут. После этого учащиеся обмениваются работами. Открывается слайд с правильными ответами и учащиеся выставляют оценки друг другу.
Поскольку физика наука точная, мы должны подтвердить полученные знания экспериментально. Попробуем вспомнить от чего зависит сила трения?
Проделайте опыт. Каждый возьмите по 2 стекла и сильно притрите их друг к другу. Почему стекла трудно разъединить, ведь они же достаточно гладкие? Ответ: начинают действовать силы межмолекулярного взаимодействия.
Когда же отшлифованы
Тела, отполированы,
То друг по другу двигаться,
Казалось им легко
Увы молекулярное,
Вступает притяжение
И трение в этом случае
Особо велико.
Второй опыт. Нагружая поочередно брусок одним, двумя и тремя грузами, замечаем показания динамометра и делаем вывод о возникающей силе трения. Ответ: сила трения возрастает. Учащиеся объясняют почему это происходит.
2. Изложение программного материала.
Учитель. Среди окружающих нас механических явлений важное место занимает явление трения. Шаг шагнул - трение, машина тормозит - трение, мел скрипит по доске - трение.
Проблемный вопрос:
Какую роль трение играет в природе и технике?
Изучением трения ученые занимаются уже более пятисот лет. Первым его исследовал еще Леонардо да Винчи (1452-1519). Важные результаты в этой области были получены французским ученым Ш. Кулоном (1736-1806).
Какую роль играет трение в природе и технике - положительную или отрицательную? На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа. Трение может быть как полезным, так и вредным. В первом случае его стараются усилить, во втором - ослабить.
Рассмотрим одно из проявлений силы трения технике. Сообщение учащегося.
Сварка металлов трением. Этот метод предложил в 1956 г. токарь рудника "Эльбрус" Ставропольского края А.И. Чудиков. Он взял два небольших стержня и закрепил один в патроне токарного станка, другой в резцедержателе. Пустив станок и сблизив стержни, он за счет трения между торцовыми частями так их сильно раскалил, что после остановки станка получил один сваренный стержень.
Ребята, очень приятно, что впервые эту технологию разработал русский специалист. Мы гордимся достижениями отечественной науки.
Трение в швейном деле.
Учитель. На уроках «Технологии» мы изучали устройство и принцип работы швейной машины.
Швейная машина имеется почти в каждой семье и пользуются ею многие. Но не все знают, что шить нам помогает трение. Как? А вот смотрите. В машине есть целый ряд узлов, которые работают за счет трения: это и ремённый привод от ножного маховика или от вала электродвигателя к основному валу машины, и механизм движения ткани. Зубчатая рейка, двигаясь вперёд и назад, своими зубьями захватывает ткань и перемещает ее, трение здесь увеличивается за счет лапки, прижимающей ткань к зубчатой рейке в момент перемещения ткани. Для намотки ниток на шпульку челнока применяется фрикционная передача, действие которой также основано на трении.
Ученица: Швейная иголка шьет,
Двигается взад- вперед
Ткань и нить она не рвет.
Но трению-помощнику и здесь противостоит вредное трение. Известно, что при больших скоростях швейной машины игла сильно нагревается и может поэтому погнуться, а ткань портится. Для уменьшения трения иглы о материал игла тщательно полируется, а при шитье некоторых материалов (кожа, резина, плотные ткани) применяется даже соответствующая смазка иглы и нити. Иногда используют специальные иглы с утолщением на конце. Такая игла прокалывает в материале увеличенное отверстие, благодаря чему уменьшается трение между материалом и остальной частью иглы. ( Дети рассматривают швейные иглы разных номеров).
На иглах для швейных машин делаются два продольных желобка. Зачем? Если бы их не было, то нить при прохождении через материал вследствие большого трения портилась бы и теряла свою прочность. Желобки защищают ее от соприкосновения с материалом - нить как бы прячется в них в тот момент, когда игла прокалывает материал и проходит сквозь него.
Еще одним способом уменьшить трение является применение шариковых и роликовых подшипников. Внутреннее кольцо подшипника одевается на вал какого-либо механизма, а наружное кольцо закрепляют в корпусе машины или станка. И когда вал начинает вращаться, то он не скользит, а катится на шариках или роликах между кольцами подшипника.
Еще примеры силы трения в технике:
автомобиль может тормозить
на севере люди передвигаются на санках и лыжах - так быстрее, т.к. меньше сила трения
езда на велосипеде
любые смазанные детали работают лучше
в шарикоподшипниках возникает сила трения качения
колеса с шипами или даже с цепями
Физкультминутка.
Мы немного постоим,
Силу трения узрим,
Руку об руку потрем,
Ощутим тепло потом.
А потом назад пойдем,
И притом не упадем.
А сейчас мы послушаем сообщение: Что еще может трение?
Ясно вы сказать могли бы,
Я хотел бы очень знать,
Почему живую рыбу,
Очень трудно удержать.
Роль трения в жизни растений и животных. ( Сообщение учащегося)
В жизни многих растений трение играет положительную роль. Вот, например, лианы, хмель, горох, бобы и другие вьющиеся растения. Благодаря трению они цепляются за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Трение здесь создается за счет того, что стебли многократно обвивают опоры и поэтому очень плотно прилегают к ним.
А вот растения, имеющие корнеплоды, такие, как морковь, свекла, брюква. Сила трения о грунт способствует удержанию корнеплода в почве. С ростом корнеплода давление окружающей земли на него увеличивается, а это значит, что сила трения тоже возрастает. Именно поэтому так трудно вытащить из земли большую свеклу, редьку, репу. Вспомним известную сказку "Репка".
Таким растениям, как репейник, трение помогает распространять семена, имеющие колючки с небольшим крючком на концах.
Эти колючки зацепляются за шерсть животных и вместе с ними перемещаются. Семена же гороха, орехи благодаря своей шарообразной форме и малому трению качения перемещаются сами.
Путем длительной эволюции организмы многих живых существ приспособились к трению, научились его уменьшать или увеличивать. Так, тело рыб имеет обтекаемую форму и покрыто слизью, что позволяет им развивать при плавании большую скорость. Щетинистый покров моржей, тюленей, морских львов помогает им передвигаться по суше и льдинам. Кости животных и человека в местах их подвижного сочленения имеют очень гладкую поверхность, а внутренняя оболочка полости сустава выделяет специальную синовиальную жидкость, которая служит как бы суставной "смазкой". При глотании пищи и ее движению по пищеводу трение уменьшается за счет предварительного дробления и пережевывания пищи, а также смачивания ее слюной.
При действии же органов движения трение проявляется как полезная сила. Чтобы увеличить сцепление с грунтом, стволами деревьев, на конечностях животных имеется целый ряд различных приспособлений: когти, острые края копыт, подковные шипы, тело пресмыкающихся покрыто бугорками и чешуйками.
Действия органов хватания ( к ним можно отнести клешни рака, передние конечности и хвост некоторых обезьян, хобот слона и др) тоже связано с трением. Ведь предмет или живое существо будет тем прочнее схвачено, чем больше трение между ним и органом хватания. Величина же силы трения находится в прямой зависимости от прижимающей силы. Поэтому органы хватания устроены так, что могут либо охватывать добычу с двух сторон и зажимать ее, либо обвивать несколько раз и за счет этого стягивать с большой силой.
Работа с учебником: стр.66 рассмотреть рисунки трения в природе.
Мы рассмотрели роль трения в технике и жизни растений и животных, а теперь рассмотрим трение в нашей повседневной жизни.
Роль силы трения в быту
Роль силы трения в быту сводится к тому, что мы можем ходить и ездить, что предметы не выскальзывают у нас из рук, что полки и картины висят на стенах, а не падают, даже одежду мы носим благодаря трению, которое удерживает волокна в составе нитей, а нити в структуре тканей.
Но трение может играть и отрицательную роль. Именно из-за него нагреваются и изнашиваются движущиеся части различных механизмов. В таких случаях его стараются уменьшить. Существует несколько способов уменьшения трения.
Один из них – это введение смазки между трущимися поверхностями. Смазка уменьшает соприкосновение тел, и трутся не тела, а слои жидкости. А трение в жидкости намного меньше, чем сухое трение.
Еще примеры силы трения в быту:
мы можем писать на бумаге
вещи, стоящие на вашем столе, не улетают от малейшего сквозняка
одежда, которая висит на вашем стуле или плечиках в шкафу
вы с трудом двигаете шкаф, т.к. есть сила трения
ковер сильно уменьшает силу трения
смазывание дверных петель
музыкальные инструменты
Закрепление материала
При закреплении материала воспользуемся нестандартными ситуациями.
Прокомментируйте пословицы и поговорки
Коси коса, пока роса: роса долой, и мы – домой.
Баба с возу – кобыле легче.
Все перемелется, мука будет.
От работы пила раскалилась добела
Не подмажешь - не поедешь.
Пошло дело как по маслу.
Угря в руках не удержишь.
Лыжи скользят по погоде.
Оттого телега запела, что давно дегтя не ела.
Подведение итога урока.
Подвести итог урока, выставить и прокомментировать оценки, используя механизм ценения.
Домашнее задание:
Выучить § 26, написать сказку «Один день без трения».
7. Рефлексия.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.