Конспект уроку з теми "Сила тертя"

Урок фізики у 10 класі з розділу «Динаміка»

Метою даного уроку є засвоєння поняття сили тертя та її видів, залежності сили тертя від різних чинників. 

Актуальністю моєї розробки є те, що урок розроблений з елементами особистісно зорієнтованого навчання, де учні самостійно під керівництвом вчителя в ході експериментальної роботи досліджують залежність сили тертя від тих чи інших чинників.

Інновацією на даному уроці є використання метальних карт для засвоєння нових понять, де учні разом з учителем складають в єдине ціле всі відомі знання і разом формують визначення поняття.

Урок є одним із системи моєї роботи по впровадженню особистісно зорієнтованого навчання на уроках фізики, що дасть змогу виробити в учнів самостійність, критичність та креативність мислення та самостійне здобування знань

Використані джерела

1. Кирик Л.А. Усі уроки фізики. 10 клас. Академічний рівень. – Х.: Вид. група «Основа», 2011. – 432 с.
2. Крот Ю. Є. Фізика у визначеннях, таблицях і схемах. 7–11 класи.— 6-те вид.— Х.: Веста, 2011.— 112 с.
3. Фізика. 10 клас: Підручник для загальноосвіт. навч. закладів / Ф.Я. Божинова, В.Г. Бар’яхтар. -Х.: Вид. «Ранок», 2010.-256 с.
4. Фізика . 10 клас. Академічний рівень: Збірник задач/ О.О. Карпухіна, Ф.Я. Божинова. – Х.: Видавництво «Ранок», 2010. – 192 с.
5. Матеріалу сайту: http://www.fizikanova.com.ua/

Тема уроку: Сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання.

Мета уроку: формувати поняття сили тертя та її видів, вивчити природу і напрямок сили тертя, з’ясувати від чого залежить і не залежить ця сила, які існують способи збільшення і зменшення цієї сили, а також його корисні і шкідливі сторони;

Розвивати вміння спостерігати фізичні явища, відпрацьовувати навички роботи з фізичними приладами, розвивати вміння перевірки теоретичних припущень експериментально, розвивати мислення, пам'ять, вміння робити висновки;

Виховувати самостійність, вміння вислухати товаришів, поважати думку інших

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

Демонстрації: сила тертя спокою, сила тертя ковзання, сила тертя кочення, залежність сили тертя від площі поверхні та дотичних поверхонь.

Обладнання: мультимедійна презентація, підручник, динамометр, досліджуване тіло, бруски, лабораторні динамометри, різні поверхні

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап

Вітання з учнями, налаштування на роботу (знайомство, правила роботи на уроці)

Епіграф 

Три шляхи ведуть до знань:

Шлях наслідування – найлегший,

Шлях роздумів – найскладніший

І шлях дослідження – найцікавіший!

Конфуцій

І наш шлях пізнання буде складатися з таких складових:

Від спостереження і фактів ми повинні перейти до підтверджувального експерименту, а побудовою гіпотез ми повинні перейти до теорії (новим законам)

Спостереження

Факти

Експеримент

Теорія

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

Наступає зима і не раз ми уже спостерігали, коли виходимо на вулиця в ожеледицю скільки зусиль потрібно, щоб утриматись, скільки смішних рухів доводиться робити, щоб устояти на ногах.

Пояснення цьому ми сьогодні відшукаємо на уроці.

Але насамперед хочу звернутися до історії

• Закони, що описують цю силу вперше сформулював Леонардо да Вінчі у 1519 році, а для її вивчення використав мотузку
• Модель цієї сили наново відкрив через 180 років Амонтон (1699)
• Формулу цієї сили, яку використовує сучасна фізика, увів Шарль Кулон у 1781 р.
• Дослідження цієї сили дозволило накопичити сільки інформації, що для її систематизації був створений новий розділ фізики – трибологія.
• Ця сила може бути шкідливою, а може – корисною, тому її намагаються або зменшити або збільшити.
• Якби ця сила зникла, то на Землі:

• Змінився б рельєф
• Вітри ніколи б не вщухали
• Не міг би працювати жоден механізм.

Що там говорити, ми б не могли рухатись, втримувати будь-які речі в руках, одяг розходився б по швах.

Я думаю ви вже здогадались, що мова йде про прояви сили тертя.

Оголошення теми й мети уроку.

ІІІ. Актуалізація опорних знань

1. Назвіть основні характеристики фізичної величини сили? (числове значення, напрям, точка прикладання)
2. Які сили ви уже вивчили? ( пружності, тяжіння)
3. Яка природа цих сил?????
4. Тепер давайте звернемось до того, що ми знаємо про силу тертя?

• Сила тертя виникає при русі або спробі руху одного тіла по поверхні іншого
• Сила тертя виникає через нерівності дотичних поверхонь
• Взаємне притягування молекул дотичних поверхонь. Якщо поверхні тіл дуже добре відполіровано, то їх молекули розміщуються так близько одна до одної, що помітно починає проявлятися притягання між ними.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Демонстрація: тіло, динамометр

Тіло піднімається і опускається на стіл. Тіло, якщо його відпустити, воно під дією сили тяжіння буде падати, тобто рухатись з прискоренням вільного падіння. По дорозі цьому тілу зустрівся стіл і воно зупинилось, значить крім сили тяжіння на це тіло ще діє одна сила – сила пружності. Давайте продемонструємо ці сили на малюнку. На тіло діє сила тяжіння, напрямлена донизу, а також сила пружності. Так як опора в нас горизонтальна , то сила пружності напрямлена вгору (так як вона завжди напрямлена перпендикулярно до поверхні, з якою тіло контактує), тому цю силц називають силою нормальної реакції опори. Сила реакції опори і сила тяжіння знаходяться в рівновазі, так як наше тіло перебуває в стані спокою

Подіємо на тіло. Кріпимо динамометр, який буде нам показувати з якою силою ми діємо на тіло. (! Н, 2 Н…) ми напрямляємо зовнішню силу вздовж тіла і опори, а тіло нерухоме. Який висновок з цього слідує???   (на тіло діє ще якась сила, яка компенсує зрівноважує силу, яку ми прикладаємо паралельно границі тіла з іншим тілом)

Позначимо цю силу F_тер.сп., так як тіло нерухоме, значить прикладена сила рівна за модулем, але протилежна за знаком.

До чого прикладена сила? ( до тіла)

Зі сторони чого ? (зі сторони опори).

Сила тертя урівноважується. Я збільшую силу, а сила тертя змінюється автоматично, щоб зрівноважити зовнішню силу. Ця сила називається сила тертя спокою. (складання ментальної карти)

Очевидно, що чим сильніше притиснуті одна до одної поверхні дотичних тіл, тим сильніше чіпляються їхні нерівності. Саме тому зрушити з місця важкий предмет набагато складніше, ніж легкий. Дія сили тертя спокою є дуже корисною, завдяки їй ручки й олівці залишають слід на папері, речі не вислизають з рук, ця сила утримує піщинки в купі піску, важкі камені на схилі гори, коріння рослин у грунті. Саме сила тертя спокою є тією рушійною силою, завдяки якій пересуваються люди, тварини, транспорт.

Визначемо в якому інтервалі може перебувати сила тертя спокою?

О і максимальне значення (будуємо графік)

Отже, після того, як зовнішня сила зрівноважується з максимальною силою тертя спокою тіло починає ковзати і ми уже маємо справу з силою тертя ковзання.

Експериментальне завдання (виконання експериментальних завдань)

Інструктаж з БЖД.

Визначити від чого залежить сила тертя ковзання

1. Залежність від реакції опори
2. Залежність від матеріалу з якого виготовлена поверхня.
3. Залежність від площі дотику        

Висновок:

Сила тертя залежить від матеріалу контактуючих поверхонь, від сили нормальної реакції опори.

V. Закріплення вивченого матеріалу

Визначити гальмівний шлях і прискорення з яким гальмує автомобіль, який рухається з деякою початковою швидкістю.

1.Коса любить брусок і сала кусок.

Відповідь. Щоб коса була гострою,її точать бруском. Тоді за рахунок тертя з коси знімається частина металу,роблячи його тоншим,тобто гострішою. Сало-косареві.

Не кінь везе,а дорога.

Відповідь. Якщо дорога нерівна,має багато виступів,ямок,піску,пилу,то зростає сила опору коліс об дорогу.

3.Баба з воза-кобилі легше.

Відповідь. Зменшиться сила нормального тиску-відповідно ,зменшиться сила тертя.

4.Тоді в колесі тичка,як з гори їде бричка.

Відповідь. Сила тертя ковзання в десятки ,а то й сотні раз більше сили тертя кочення. Тички в колеса ставлять,щоб колесо не оберталось,таким чином тертя кочення замінюється на тертя ковзання.

5.І легеньке пір’ячко ,та на дах не закинеш.

Відповідь. Причиною є тертя пір’їни об повітря.

6.Лежачий плуг іржавіє.

Відповідь. За рахунок постійного тертя плуга об грунт стирається верхній шар окисленого металу-плуг шліфується.

VІІ. Підсумок уроку

Обговорення епіграфу уроку

VІІІ. Повідомлення домашнього завдання

Опрацювати  § 27 Розв’язати вправу 23 № 3,4

 Експериментальна робота

Тема: дослідження залежності сили тертя ковзання

Мета: експериментально встановити від яких чинників залежить сила тертя ковзання

Обладнання: динамометр, бруски, різні поверхні.

ХІД УРОКУ

Завдання 1. Дослідити залежність сили тертя ковзання від сили нормальної реакції опори

• 1. Знайти ціну поділки шкали динамометра
• 2. Виміряти силу тертя ковзання одного бруска по поверхні парти
• 3. Навантажити брусок ще одним тілом
• 4. Виміряти силу тертя ковзання
• 5. Порівняти значення сил

Завдання 2. Дослідити залежність сили тертя ковзання від площі дотичних поверхонь

• 1. Виміряти силу тертя ковзання одного бруска широкою гранню по поверхні парти
• 2. Виміряти силу тертя ковзання одного бруска вузькою гранню по поверхні парти
• 3. Порівняти значення сил

Завдання 3. Дослідити залежність сили тертя ковзання від матеріалу, з якого виготовлена поверхня

• 1. Виміряти силу тертя ковзання одного бруска по поверхні парти
• 2. Виміряти силу тертя ковзання одного бруска по іншому матеріалу
• 3. Порівняти значення сил

Висновок: Отже, в ході експериментальної роботи я дослідив (ла) залежність сили тертя ковзання від …

Експериментальне завдання

Обробка результатів

Ціна поділки шкали динамометра _____________________________________