Урок "Сила тертя . Види сил тертя."

 

                                             Комунальний заклад « ГОРЬКІВСЬКА ЗОШ  І-ІІІ СТУПЕНІВ

                                       Якимівської селищної ради Якимівського району Запорізької області»

 

 

 

 

 

 

 

                      Сила тертя.

 

 

 

                                                     Урок фізики у 7 класі

                                            підготувала і провела

                                           вчитель математики і фізики

                                           Золотар Галина Миколаївна

 

 

 

 

 

                                  2019-2020 н. р.

 

                            Тема. Сила тертя

            Мета уроку.   Дати поняття сили тертя, познайомити учнів з причинами її виникнення, видами сили тертя, експериментально встановити від чого залежить  і від чого не залежить сила тертя,  розглянути способи зменшення й збільшення сили тертя.

          Розвивати навички роботи в групі та  практичні навички  роботи з приладами,  уміння порівнювати і  спостерігати, робити висновки.

           Формувати природничо-науковий світогляд: розкрити роль і практичне використання тертя.

           Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: Бруски, візок, динамометри, пісок, олівці, поверхні з різних                                                матеріалів, комп’ютер, проектор , екран, презентація «Сила тертя», роздаткові картки та ін.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

                                       ХІД УРОКУ.

       І. Мотивація уроку.

   Добрий день. Сьогодні ми з вами проведемо дослідницьку  роботу , яка присвячена вивченню сили, добре знайомій всім, і в той же час,  дуже загадковій. А зараз зпробуємо  визначити  про яку силу ми сьогодні будемо говорити? Ось декілька висловів про неї:

   «У всякому разі , ми повинні їй бути вдячні; вона дає можливість нам ходити, сидіти і працювати  і не боятися ,що чорнильниця упаде на підлогу, що стіл буде  ковзати , доки не упреться в куток,  а ручка вислизне з пальців».

    “Інженери намагаються  по можливості зменшити її в  машинах – і добре це роблять»

  « Вийдучи з дому під час ожеледі, скільки зусиль треба прикласти , щоб не впасти, скільки смішних рухів треба зробити, щоб утриматись»

(учні визначають, що це сила тертя)

            ІІ. Актуалізація опорних знань.                                                                                                                                         

      1.Що таке сила?

      2.Якою буквою позначається сила?

 3. Чим і в яких одиницях вона вимірюється?

      4. Чим характеризується сила? (напрямком,модулем,точкою прикладання)

      5. Що є наслідком дії одного тіла на інше?(зміна швидкості руху)

      6.Які сили ви вже вивчили?

                        ІІІ.   Аналіз спостережень.

Згадаємо, що санки,  з’їхавши з гори,  їдуть по горизонтальній поверхні нерівномірно, швидкість їх зменшується, і вони поступово зупиняються. Чому? ( Під час руху санок на горизонтальному шляху  на них діє сила,котра зменшує їхню швидкість). Що це за сила? (Сила тертя.) Що ви  знаєте про силу тертя? (відповіді учнів)

  Як ви вже здогадались, тема нашого уроку- «Сила тертя».

Ця тема дуже важлива і цікава. Сила тертя - важливий фактор, який треба враховувати при розробці машин, механізмів, технологій виробництва   і в повсякденному житті. Тому вона варта того, щоб її вивчали. Давайте разом зпробуємо визначити мету нашого уроку, що саме хотіли б ви дізнатися  про силу тертя? (відповіді учнів, узагальнення мети вчителем)

                      ІY. Вивчення нового матеріалу.

     1.Природа сили тертя. СЛАЙДИ 1,2.

Тертя – це взаємодія, що виникає при стиканні одного тіла з іншим, і перешкоджає їх відносному руху.

Сила тертя – це сила, що виникає при русі одного тіла по поверхні іншого, що прикладена до тіла, що рухається, та направлена проти руху.

Чому ж виникає сила тертя?

Сила тертя виникає тому, що поверхня будь- якого тіла має різні нерівності, виступи і западини. Коли одне тіло рухається по поверхні іншого, то нерівності перешкоджають цьому рухові.

Однак природа тертя набагато складніша. Тертя можна зменшити, якщо відполірувати поверхні тіл, які перебувають у взаємодії.  Оскільки розміри нерівностей стануть значно меншими, то зменшить й тертя. Однак завжди настає момент, коли подальше полірування поверхонь не зменшує силу тертя, а навпаки,  вона починає збільшуватися. Причиною цього є те, що під час полірування поверхонь відстань між верхніми шарами молекул тіл, що контактують, стає все меншою. І коли ця відстань зменшується настільки, що між молекулами обох поверхонь виникає сила взаємного притягання, сила тертя збільшується.

2. Напрямок сили тертя.

Якщо сила тертя зменшує швидкість тіла , то куди вона направлена?

(відповідають учні) Сила тертя направлена проти руху вздовж поверхонь тіл,що взаємодіють.

3.Види сили тертя:ковзання, кочення ,спокою.                              

   Сила тертя ковзання – це сила, що виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого.

    Сила тертя кочення – це сила, що виникає при коченні одного предмету по поверхні іншого.

 Візьмімо яку-небудь кулю, кругляш або просто круглий олівець. Ці предмети рухаються від поштовху, звичайно, набагато легше, тому що вони вже не ковзають по поверхні стола, а котяться по ньому. І в цьому випадку, звичайно, теж виникає тертя. Але це вже інше тертя, і має воно іншу назву: тертя кочення.  (Цікаво знати -до слайду 7)

    Сила тертя спокою – це сила, що виникає, коли тіло знаходиться в стані спокою на похилій поверхні і тримається на ній. СЛАЙД 7

 Кожний знає, як важко зрушити з місця важку шафу. Яка ж сила врівноважує силу, що прикладається до шафи?

Це — сила тертя спокою. Вона виникає при спробі зрушити одне з дотичних тіл щодо іншого й тому перешкоджає руху тіл одне щодо одного.

Якщо збільшувати прикладену до шафи силу, ми все-таки зрушимо шафу. Виходить, сила тертя спокою не може перевищувати деяку «граничну» величину, що називається максимальною силою тертя спокою. Досвід показує, що максимальна сила тертя спокою трохи більше сили тертя ковзання, однак у багатьох задачах для спрощення ці сили вважають рівними.

Сила тертя спокою може набувати значень від нуля до F_{тер.спок. max} . Незважаючи на свою назву, сила тертя спокою часто приводить тіла в рух.

   Сила опору середовища-сила тертя , яка виникає під час руху тіл в рідині або газі.

Сила опору залежить від форми тіла. Ракетам,літакам,підводним човнам, кораблям і автомобілям надають обтічної форми, тобто форми, за якої сила опору найменша.

4.Вимірювання сили тертя.

Як виміряти силу тертя? Якщо тягнути брусок прямолінійно, то можна стверджувати, що покази динамометра відповідають силі тертя. Насправді динамометр показує силу тяги, але вона за модулем дорівнює силі тертя.

5.Від чого залежить сила тертя?

(Учням пропонується висказати гіпотези)

Наш великий вчений М.В. Ломоносов говорив: «Один опыт я ставлю выше, чем тысяча мнений, рожденных только воображением». Отже,  виконаємо експериментальні перевірки ваших гіпотез.

 Дослідницька робота (за інструкціями окремі пари виконують досліди).

 Кожна група з’ясовує  залежність сили тертя від різних чинників, одержавши прилади і картки із завданнями

                      № 1. Обладнання :  парта, динамометр, 2 дерев’яні бруски.

а) Визначити  ціну поділки  динамометра.

б) Визначити величину сили тертя під час руху бруска:

  по деревяній поверхні без навантаження і з подвійним навантаженням;                   в) Зробити висновок про залежність сили тертя від навантаження.                       г) пояснити народну мудрість: «Баба з возу – кобилі легше».

                № 2. Обладнання :  парта, поверхні з різних матеріалів, динамометр,  дерев’яний брусок .                                                                                                          а) Визначити  ціну поділки  динамометра.

                б) Визначити величину сили тертя під час руху бруска:

  по деревяній поверхні; по ризиновій поверхні; по наждачній бумазі.            

           в) Зробити висновок про залежність сили тертя від роду поверхні.               

                  г) пояснити народну мудрість: «Який ніж,так і ріже.»

 

                       № 3. Обладнання :  парта, динамометр, дерев’яний брусок.                                                                                                                                                                       а) Визначити  ціну поділки  динамометра.

                б) Визначити величину сили тертя під час руху бруска: по деревяній поверхні широкою граню бруска;  вузькою граню бруска; вертикально.

             в) Зробити висновок про залежність сили тертя від площі стичних поверхонь.               

                  г) пояснити народну мудрість:  «Тягни кобило ,хоч тобі не мило.»

                     № 4. Обладнання :  парта, динамометр,візок.

          а) Визначити  ціну поділки  динамометра.

                б) Визначити величину сили тертя під час руху візка

  по деревяній поверхні під час ковзання; підчас кочення.            

           в) Зробити висновок про залежність величини  сили тертя від виду    сили тертя.               

                  г) пояснити народну мудрість: «Готуй коней влітку ,а сани взимку»,

 

№ 5 Обладнання :  парта, динамометр, дерев’яний брусок, мильниця з водою і губкою.

          а) Визначити  ціну поділки  динамометра.

                б) Визначити величину сили тертя під час руху бруска:

  по сухій дерев’яній поверхні: під час ковзання та по змоченій водою .

           в) Зробити висновок про залежність величини  сили тертя від виду сили тертя.               

                  г) пояснити народні  мудрості : «Не підмастиш-  не поїдеш. Пішло діло,  як по маслу.  Суха ложка рот дере. От того тележка запела ,что давно дегтя не ела. Слизька ,як риба» ,  чому рибку легше зпіймати, ніж її утримати?

(Учні звітують про проведені досліди і роблять висновки, а вчитель узагальнює здобуті висновки за допомогою презентації: «Сили тертя» )

 1)Як залежить сила тертя від ваги тіла?

Модуль сили тертя ковзання F_тер пропорційний модулю сили нормального тиску N:  .  СЛАЙД 3

2) Як  залежить сила тертя від стану стичних поверхонь?

Коефіцієнт тертя – це величина, що характеризує матеріал та ступінь обробки поверхні.

Тобто, коефіцієнт тертя µ є основною характеристикою тертя, і визначається матеріалами, з яких виготовлені поверхні тіл, що взаємодіють.  СЛАЙДИ  4,5.

 Всі ці коефіцієнти тертя можуть змінюватися в широких межах в залежності від  ступеня нерівності поверхні, характеру плівок, що покривають поверхню.

3) Чи залежить сила тертя від площі поверхонь тіл?(ні)

4) Чи залежить сила тертя від виду тертя?  СЛАЙДИ 6, 7

 Тертя спокою завжди більше ніж тертя ковзання, а тертя ковзання більше ніж тертя кочення.

5) Як можна змінити силу тертя?

Силу тертя можна зменшити в багато разів, якщо змастити поверхні , що труться. Шар змазки роз’єднує поверхні тіл, що труться. В цьому випадку стикаються не поверхні тіл, а шари змазки. Змазка ж в більшості випадків рідка, а тертя шарів рідни менше, ніж твердих поверхонь

А як збільшити силу тертя? (відповідають учні з власних спостережень)

6)Тертя корисне чи шкідливе? СЛАЙД 8

   Сила тертя і корисна і шкідлива. Інколи без неї не обійтись. А інколи вона дуже заважає.

   Если б трение пропало.

Что б со всеми нами стало?

Мы ходить бы не смогли,

оттолкнувшись от Земли.

Если б взяли что-то вдруг –

Оно выпало б из рук.

Помогает трение

Начинать движение

Всем машинам , тракторам,

Мотоциклам, поездам.

…Но при том приносит вред

И не мало разных бед.

 

Y.Закріплення вивченого матеріалу

1. Навчаємося розв’язувати задачі.    СЛАЙДИ 10,11,(12).

1. Брусок масою 2 кг тягнуть по горизонтальному столу, прикладаючи горизонтальну силу 6Н. При цьому брусок рухається з постійною швидкістю. Який коефіцієнт тертя між бруском і столом?

Розв’язок. Позначимо масу бруска m, а силу, з якою тягнуть брусок, . З формули випливає, що. Оскільки брусок рухається з постійною швидкістю, сила тертя врівноважує силу, з якою тягнуть брусок, тобто дорівнює їй за модулем: Сила нормального тиску для бруска, що перебуває на горизонтальному столі, урівноважує силу ваги й тому теж дорівнює їй за модулем: N =mg. Отже, . Перевіривши одиниці величин, підставляємо числові дані й одержуємо:

2. Поміркуй і відповідай .  СЛАЙД 13

1. Чому не розв’язуються шнурки на черевиках?

2. Чому метеорит, який влітає в земну атмосферу, сильно нагрівається і навіть обвуглюється?

3. Чому головку сиру легше розрізати на шматки міцною ниткою, ніж ножем?

4. З якою метою гімнасти перед виступом натирають долоні рук спеціальною речовиною, що збільшує коефіцієнт тертя між долонями та перекладиною — тальком?

 

YI.Підсумки уроку.

Заповнити таблиці в зошиті:

                        Причини виникнення сил тертя.

 

 

  нерівності              молекулярні

  поверхности    взаємодії

Види сил тертя

 

 

  тертя               тертя                          трение 

  ковзання   ковзання                          спокою

 

 

        1.    Що таке тертя?

       2.    Що таке сила тертя?

       3.    В результаті чого виникає сила тертя?

       4.    Які види сили тертя ви вивчили?

       5.    Яка сила більша тертя ковзання чи тертя кочення?

       6.    Що таке коефіцієнт тертя?

  7.За якою формулою вираховується коефіцієнт тертя ковзання?

 Цікаво знати! О создании памятника Петру І в Петербурге (демонстрация иллюстрации передвижения).Для постамента памятника была найдена глыба весом около 1000 тонн. Ни люди, ни лошади не могли сдвинуть её. Один кузнец предложил сделать полозья из бревен, в которых были сделаны желоба, оббитые медью. Полозья установили на стальные шары, соединения смазали жиром. В течение 120 дней эту глыбу перемещали по суше. Затем из неё и был сделан постамент памятника Петру І. В чем состояла оригинальность идеи кузнеца?   За смелое решение и удачную замену трения скольжения трением качения России была вручена медаль, так  как за передвижением камня в то время наблюдали представители  государственной власти  всего мира.

При підготовці до уроку використано матеріали:
1.   Електронний конструктор уроку. ВГ «Основа», 2003

2.    Сиротюк В.Г. Фізика: підручник для 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів.       К.:  Зодіак- ЕКО, 2008.

3.   http:/ www. teacherjournal.com.ua./ 8348.Презентация к уроку в 8 классе «Сила трения»

4.   Урок на тему: «Сила трения» Попова И.А., учитель физики, г .Белово, МОУ СОШ №30. 

  

 

 

                                     

.