Урок: "Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання"

Урок вивчення нового матеріалу.

Тема: «Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання»

Мета уроку:

• Пояснити учням природу виникнення сили тертя, надати уявлення про види сил тертя, увести поняття коефіцієнта тертя, увести розрахункові формули, показати практичне використання набутих знань (інформація про «шкідливе» та «корисне» тертя, про способи зменшення тертя); з'ясувати способи зменшення і збільшення сили тертя.
• Розвивати творчі здібності та логічне мислення учнів; показати учням практичну значущість набутих знань.
• Виховувати інтерес до предмета.

Очікувані результати: учні формулюють поняття сили тертя, коефіцієнта тертя ковзання, розрізняють сили тертя спокою та сили тертя ковзання; розуміють залежність (незалежність) коефіцієнта тертя ковзання від якості обробки стичних поверхонь, площі стичних поверхонь, кута похилої площини тощо.

Формування компетентностей: предметна — розуміння природи сили тертя, уміння враховувати силу опору; ключові — спілкування державною мовою (уміння доречно та коректно використовувати фізичні терміни, поняття); математична (формування вмінь перетворювати формули, знаходити числові значення математичних виразів); основні компетентності у природничих науках і технологіях (уміння розуміти та пояснювати усно і письмово фізичний зміст законів фізики, взаємодій, процесів та явищ природи).

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

Слайд 1

Основні методи та прийоми: словесні, фронтальна бесіда, розповідь, колективне обговорення, робота з електронною презентацією.

Обладнання: роздатковий матеріал, дерев'яний брусок, дерев'яна лінійка, набір тягарців, навчальна презентація, комп’ютер, комунікатор, підручник «Фізика 7 клас» за редакцією В.Г. Баряхтара, С.О. Довгого.

План уроку:

І.  Організаційний етап.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

III. Актуалізація опорних знань та вмінь.

IV. Вивчення нового матеріалу.

V. Закріплення нових знань та вмінь.

VІ. Підбиття підсумків уроку.

VІІ. Виставлення оцінок.

VІІI. Домашнє завдання.

Хід уроку.

Протягом уроку спілкування державною мовою.

І. Організаційний етап.

II. Перевірка домашнього завдання (формування самоосвітньої та предметної компетентностей: організація прийомів самонавчання, гнучкості застосування отриманих знань, розширення знань із теми, що вивчають).

 Слайд 2

1. Що називається силою?

2. Що прийнято за одиницю сили?

3. Що означає сила 1 ньютон?

4. Чим характеризується сила?

5. Яким приладом вимірюють силу?

6. Яку силу називають силою тяжіння, до чого вона прикладена і який має напрямок?

III. Актуалізація опорних знань та вмінь

Оголошення теми уроку

На дошці. Французький фізик Гійом писав так: «Усім нам траплялося виходити в ожеледицю: скільки зусиль коштувало нам утримуватися від падіння, скільки смішних рухів доводилося нам проробляти, щоб встояти!...»

Завдання. Проскануйте штрих - код за допомогою смартфона, отримаєте відповідь. Відповідь. Сила тертя.

 

в

Учитель повідомляє тему уроку. Тему уроку записує на дошці. Слайд 3

Тема: Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання. Слайд 4

Записуємо тему уроку в зошити. Сьогодні нам потрібно дати відповідь на питання:

 Розв’язання цієї проблеми ми сьогодні з вами займемось. Для того, щоб відповісти на це питання нам потрібно з’ясувати: коли виникає сила тертя, від чого вона залежить,  які є види тертя, чи можна силу тертя  змінювати і, врешті решт, тертя корисне чи шкідливе.

IV. Вивчення нового матеріалу (формування предметної компетентності та світогляду учня, демонстрування зв'язку природничих наук із гуманітарними, формування культурної складової розвитку учнів).

1. Сила тертя   (складаємо структурно-логічну схему протягом уроку). Слайд 5

Сила тертя  — це сила, що виникає в місцях дотику поверхонь і перешкоджає їх відносному переміщенню (заповнюємо СЛС).

Сила тертя напрямлена протилежно руху

 

 

 

 

 

 

Прикладена в точку контакту дотичних поверхонь

 

Питання:

Яка сила, що діє між підошвами взуття та тротуаром, допомагає нам безпечно рухатися?

Пояснення:

Сила тертя.

Причини виникнення сили тертя ковзання.

Проведемо дослід.

Слайд 6

Обладнання: дерев'яна лінійка, динамометр, тягарці.

Однаковий брусок, який за допомогою динамометра рівномірно переміщують по горизонтальній поверхні: дерев'яна лінійка, наждачний папір, скло.

Учні висловлюють гіпотези щодо вирішення проблеми. За допомогою вчителя роблять висновки.

      поверхню  дерев'яна               поверхню скло           поверхню наждачний папір

      F=2H                                               F=1H                                   F=3H

Висновок:

Сила тертя залежить від матеріалу і якості обробки поверхні, по якій рухається тіло (заповнюємо СЛС).

Питання:

 Слайд 7

Чому під час ожеледі тротуари посипають піском?

Пояснення:

В ожеледицю тротуари посипають піском, щоб збільшити силу тертя і запобігти падінню людини.

Питання:

Слайд 8

Чому важко писати крейдою по мокрій дошці?

Пояснення:

Коли пишуть крейдою, від неї відриваються маленькі грудочки і залишаються на дошці внаслідок тертя. Як дошка волога, тертя набагато менше.

2. Проведемо дослід.

Слайд 9

Обладнання: дерев'яна лінійка, динамометр.

Брусок, який за допомогою динамометра рівномірно переміщують широким боком; потім брусок вузьким боком  по горизонтальній поверхні.

 

 

 

Брусок вузьким боком        F= 3H

Брусок широким боком      F= 3H

Висновок:

Сила тертя ковзання не залежить від площі дотичних поверхонь (заповнюємо СЛС).

2. Види тертя.

Розрізняють три види тертя і відповідні сили тертя.

2.1. Сила тертя ковзання — це сила, яка виникає в разі ковзання одного тіла по поверхні іншого і направлена протилежно напрямку руху тіла (заповнюємо СЛС).

Слайд 10

Проведемо дослід.

Обладнання: дерев'яна лінійка, тягарці, динамометр.

Брусок, який за допомогою динамометра рівномірно переміщують по горизонтальній поверхні.

F=1,5H

 

 

F=2 H

Висновок:

Що більша сила притискає тіло до поверхні, то більша сила тертя виникає при цьому (заповнюємо СЛС).

Слайд 11

Питання:

Чому лижі ковзають по снігу?

Пояснення:

У результаті тертя лиж об сніг тонкий поверхневий шар снігу злегка тане, і вода

забезпечує мастило, по якому лижі ковзають. (Мастила ковзання використовуються для поліпшення ковзання лижі по снігу в залежності від погодних умов).

Прикладом такого тертя є ковзання санок чи лиж по снігу.

2.2. Сила тертя кочення – це сила, яка виникає, коли одне тіло котиться вздовж поверхні іншого (заповнюємо СЛС).

Слайд 12

Проведемо дослід.

Обладнання: дерев'яна лінійка, динамометр, олівці.

Брусок, який за допомогою динамометра рівномірно переміщують по горизонтальній поверхні. Для цього покладіть брусок із двома вантажами на  круглі олівці й рівномірно переміщайте брусок по килимку за допомогою динамометра.

 

 

 

                 F=2 Н                                                             F=0,5 Н

Висновок:

При однакових навантаженнях сила тертя ковзання завжди більша за силу тертя кочення (заповнюємо СЛС).

Слайд 13

Прикладом такого тертя є кочення коліс роликових ковзанів по поверхні асфальту, коліс велосипеда, автомобіля чи будь-якого іншого круглого предмета. Древні єгиптяни використовували колоди для підняття блоків для будівництва пірамід.

Питання:

Як зручніше перемістити кругле колоду: нести, тягти чи котити?

Пояснення:

Зручніше котити колоду.

2.3.  Сила тертя спокою (заповнюємо СЛС).

Проведемо дослід.

Книга лежить на похилій поверхні.

Проблемне питання:

Чому книжка не зісковзує зі злегка нахиленого нами столу?

Пояснення:

Причин кілька : шорсткість поверхонь, різний матеріал, з якого зроблені об'єкти, молекулярні зв'язки.

Слайд 14

Сила тертя спокою — це сила, яка виникає між двома контактними тілами в разі спроби зрушити одне тіло відносно іншого.

Приклад.

Сила тертя спокою — це та сила, яка заважає вам зрушити з місця стіл, шафу, ліжко тощо.

Сила тертя спокою є дуже «корисною»: завдяки їй ручки й олівці залишають слід на папері, речі не вислизають із рук, не розв’язуються вузли, пересуваються люди, тварини, транспорт.

Слайд 15

3. Силу тертя ковзання визначають за формулою:

F_тер =  µN

F_тер – сила тертя (Н)

N - сила реакції опори (Н)

µ - коефіцієнт тертя ковзання

Якщо поверхня ковзання горизонтальна, то  N  = mg

(заповнюємо СЛС).

4. Від чого залежить коефіцієнт тертя ковзання µ :

Слайд 16

- Від матеріалів, з яких виготовлені дотичні тіл.

- Якості обробки їхніх поверхонь і наявності між ними сторонніх речовин.

- Коефіцієнт тертя ковзання є величиною без одиниць.

 

5. Структурно - логічна схема. Слайд 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. Закріплення нових знань та вмінь (формування швидкості та оперативності мислення, розвиток пам'яті та уваги, розвиток математичної компетентності — формування вмінь перетворювати формули, знаходити числові значення математичних виразів).

Слайд 18, 19

Розв'язування задач.

1. Щоб рівномірно рухати по столу книжку масою 1,5 кг, треба докласти горизонтальну силу 3 Н. Чому дорівнює коефіцієнт тертя ковзання між книжкою і столом?

Дано:	Розв’язання Книжка рухається рівномірно, отже, сили, які діють на неї, попарно скомпенсовані: ,     Сила тертя:  Отже,   Відповідь:

 

2.  Питання:

Яка сила заважає витягувати цвях із дошки?

Пояснення:

Сила тертя між цвяхом і дошкою.

3. Питання:

Слайд 20

Що означає дорожній знак «Обережно, слизька дорога»?

Пояснення:

Водій має тримати більшу дистанцію до інших автомобілів та зменшити швидкість, адже гальмівний шлях на слизькій дорозі більший, ніж зазвичай.

VІ. Підбиття підсумків уроку (за допомогою СЛС)

Слайд 21

Бесіда за питаннями:

1.  Яку силу називають силою тертя?

2.  Які причини виникнення тертя?

3.  Які є види тертя?

4.  Як визначають силу тертя ковзання?

5. Що таке коефіцієнт тертя ковзання?

Чи має він певну одиницю вимірювання?

6.  Від чого залежить коефіцієнт тертя ковзання?

7.  Чому тертя може бути і корисним, і шкідливим?

8.  Якими способами можна зменшити силу тертя?

VIІ. Виставлення оцінок.

VIІI. Домашнє завдання.

Слайд 22

1. § 21 опрацювати, вправа 21, завдання 1,5^* - розв’язати , (Фізика 7 клас, В.Г. Бар’яхтар, Ф.Я. Божинова, С.О. Довгий, О.О. Кірюхіна, 2017).

 

Додаток

Тертя у житті рослин

1. У житті багатьох  рослин  тертя  грає  позитивну  роль.  Наприклад,  ліани, хміль, горох, боби  й  інші виткі рослини  завдяки тертю  можуть  чіплятися  за  те,  що знаходяться  поблизу опори,  утримуються  на них  і  тягнуться  до  світла.  Між опорою і стеблом виникає досить велике тертя, тому що стебла багаторазово обвивають опори і дуже щільно прилягають до них.