Головна » Фізика

Сили тертя. Вимірювання сили тертя кочення

Мета:

дати учням знання про явище тертя та його молекулярну будову, навчити розпізнавати види тертя; дослідити залежність сили тертя від площі поверхонь дотикання, навантаження, роду поверхонь стичних тіл, ступеня шорсткості поверхонь, що труться, швидкості руху поверхонь; удосконалювати навички вимірювання й зображення сил;
виховувати активність, самостійність, наполегливість учнів;
розвивати логічне мислення, експериментальні навички.

Обладнання: аркуш паперу, листок шліфувального паперу, брусок, тягарці – на кожний робочий стіл, кулька, лист скла, пісок, динамометри кулькові та роликові підшипники, різнобарвна квітка, картки із завданням, плакат, висловлювання.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань та удосконалення вмінь і навичок.

Вид уроку: урок – наукове дослідження.

Використані методи та прийоми: Дидактична гра з мотиваційною метою; робота в групах; самостійна робота: виконання попереджувальних завдань, робота з підручником; постановка проблемних питань та завдань; груповий експеримент; динамічний мікрофон з елементами самоаналізу роботи на уроці.

Орієнтований план та методи проведення уроку:

І. Вступне слово вчителя (1 – 2 хв.)

ІІ. Актуалізація опорних знань та активізація розумової діяльності (7 – 8 хв.)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності та повідомлення завдань уроку. (4 – 5 хв.)

IV. Засвоєння нових знань (9 – 10 хв.)

V. Груповий експеримент (8 – 10 хв.)

VI. Узагальнення знань (4 – 5 хв.)

VIІ. Робота з підручником (3 – 4 хв.)

VIIІ. Підсумок уроку (2 – 3 хв.)

IХ. Домашнє завдання.(1 – 2 хв.)

Хід уроку

І. Вступне слово вчителя

- Добрий день! Чи готові ви до уроку?

Світ, що нас оточує, - це світ фізики. Тож давайте його пізнавати.

- Які ваші сподівання на сьогоднішній урок?

- Напишіть їх на зернятках і прикріпіть на малюнок, де зображений вазон. Якщо ваші сподівання збудуться до кінця уроку, то ваші зерна знань проростуть і перетворяться на прекрасні квіти

Великий Аристотель стверджував: «Ніщо так сильно не руйнує людину, як тривала фізична бездіяльність»

Тож починаємо працювати!

ІІ. Актуалізація опорних знань та активізація розумової діяльності

Протягом уроку ви зароблені бали будете виставляти в лист самоконтролю, за ним на прикінці уроку дізнаємось вашу оцінку.

Опитування

І варіант

У яких одиницях вимірюється сила (Н)
На столі лежить зошит. До чого прикладена вага (стіл)
стан, при якому вага тіла дорівнює нулю (невагомість)
падіння за відсутністю опору середовища (вільне)
За допомогою якого приладу вимірюють силу (динамометр)
 За якою формулою обчислюється Сила пружності (F=kx)

ІІ варіант

За якою формулою обчислюється Сила тяжіння (F=mg)
Сила, що виникає при зміні форми тіла (пружності)
сила, із якою тіло діє на опору або підвіс (вага)
У яких одиницях визначається вага тіла (Н)
Величина якої сили дорівнює нулю, якщо тіло знаходиться в рівновазі (рівнодійної)
На столі лежить зошит. До чого прикладена сила тяжіння (зошит)

Учень І варіанту оцінює відповіді учня ІІ в. і  навпаки

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності та повідомлення завдань уроку.

Учитель. Отже, ми продовжуємо подорожувати країною Механіка, продовжуємо пізнавати навколишній світ.

А в цій країні дуже важливо вміти дивитися й бачити, помічати й відзначати.

Герой нашого сьогоднішнього уроку — досить поширене й надзвичайно різноманітне за своєю природою фізичне явище, відоме в науці й техніці. Воно супроводжує нас на кожному кроці й тому стало таким звичним і непомітним.

Одразу ж хочу відмітити його багатогранність та оригінальність.

Воно ніколи не проявляє себе самостійно. Це супутник багатьох оточуючих нас явищ і насамперед такого важливого, як рух тіл. Наше існування так чи інакше пов'язане з рухом по землі, в повітрі й у воді. Тому це явище присутнє всюди, накладаючи свій особливий відбиток на все й відіграючи при цьому інколи корисну, а інколи й шкідливу роль. Вивчивши цей матеріал, ви зможете визначити завдання теми, важливі особисто для вас. Це допоможе нам досягти успіху.

Демонстрації: рух кульки, яка скочується з гірки.

Що ви спостерігаєте?
Що є причиною зміни швидкості кульки, яка рухається по горизонтальній поверхні після того, як скотилася з гірки? (Зміна швидкості виникає в результаті дотикання тіла з поверхнею, по якій воно рухається.)
Чому кулька зупинилася? (Причина зміни швидкості тіла — сила. Ця сила називається силою тертя?)
Потріть монету об наждачний папір. Що ви відчули? (Опір) Це й є тертя. Потріть швидше— монета нагрівається, виділяється тепло. Цей факт відомий людині кам'яного віку. Люди навчились добувати вогонь на зорі нашої цивілізації— це був один з їх найбільших винаходів. Це добре. З іншого боку, нагрівання під час руху в повітрі зараз перетворилось у справжній «кошмар», зокрема для інженерів та конструкторів, які зайняті створенням надшвидкісних літаків і космічних кораблів.

Упевнена, що наш урок допоможе кожному розкрити свої таланти. Вже заради цього варто вчити тему, а ще для того, щоб дізнатися щось нове про це надзвичайно цікаве явище природи, частинкою якої є ми самі. Отже, тема нашого уроку — « Сила тертя».

IV. Засвоєння нових знань

Робота з підручником

Завдання для першої групи

Прочитати §. Дати відповідь на запитання:

1.   Чому виникає тертя між двома рухомими тілами?

2.   Яка природа сил тертя?

3.   Як спрямована сила тертя?

Завдання для другої групи

Опрацювати матеріал §. Дати відповідь на запитання:

1.   Які розрізняють види тертя? Дати означення.

2.   Порівняйте сили тертя спокою, кочення і ковзання.

3.   Як Збільшують і зменшують  силу тертя?

За повну відповідь учні ставлять 2 б. в листок самооцінки

 (Після опрацювання матеріалу представники груп дають відповіді на питання.

 

Проводиться демонстраційний експеримент: спосіб вимірювання сили тертя ковзання, кочення, спокою.)

Учитєль. Задачі ставило саме життя. Люди відчували тертя, перетягуючи волоком гігантські кам'яні глиби, які важили десятки тонн. Вони були необхідні для спорудження пірамід, святилищ; тож люди швидко зрозуміли, що тертя ковзання можна замінити тертям кочення. Перші катки з успіхом використовували для перетягування статуй богів у Месопотамії, а також для будівництва Стоунхендж — гігантської обсерваторії-святилища, побудованої на території сучасної Англії майже 4 тисячі років тому. Приблизно в ІІІ тисячолітті до н. е.

А за ще більш ранніх часів те, що захоплені вітром і течією колоди не тонули навіть під великим тягарем, навело на думку про плоти, які породили човни, судна, пароплави.

Виснажливе тертя на суші замінили річковим, морським; Отже, є ще один вид тертя — тертя у рідинах і газах: Таке ніжне середовище, як повітря, має дуже велику гальмівну дію.

 

V. Груповий експеримент

Учитель. Ви будете здивовані, якщо я скажу, що з тертям протягом століть і тисячоліть було пов'язано немало складних фізичних загадок і парадоксів, частина з яких не розв'язана і до цього часу. Вивченням причин тертя і природи цього явища займались у різні часи та епохи видатні вчені: Аристотель, Леонардо да Вінчі, Галілей, Ньютон, Ейлер, Кулон і багато інших.

В історії фізики відома суперечка, яка продовжувалася 100 років. Я вам пропоную стати арбітрами в цій суперечці, хоча вона вже давно вирішена. Мова піде про те, від чого залежить тертя ковзання.

Усі вчені, які брали участь у цій суперечці, ставили досліди, під час яких вимірювали силу тертя.

Розповідь учителя.

Йшов 1500 рік. Великий італійський художник, скульптор і вчений Леонардо да Вінчі проводив цікаві досліди, чим дивував своїх учнів: він тягав по підлозі то щільно звиту вірьовку, то ту саму вірьовку на всю довжину. Його цікавило питання: чи залежить сила тертя ковзання від величини площі стичних поверхонь. Висновок: не залежить. Паралельно він проводив й інші досліди.

А що скажете ви?

(Вивчення особливостей сили тертя здійснюється за допомогою експериментів, які учні виконують групами за робочими столами.)

Учитель. Щоб вам було легше стежити за розв'язанням цього спірного питання, результати досліджень будете заносити в таблицю:

Експеримент 1. Залежність сили тертя від площі поверхонь дотикання.

Прилади: динамометр лабораторний, дерев'яний брусок.

Порядок роботи

Покласти брусок на дошку більшою гранню. Виміряти силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска.
Покласти брусок меншою гранню: Виміряти силу тертя.
Порівняти одержані значення сил і зробити висновок.

Експеримент 2. Залежність сили тертя від роду поверхонь, що дотикаються

Прилади: динамометр лабораторний, дерев'яна дошка, аркуш паперу, шліфувальний папір.

            Порядок роботи  

1. Виміряйте силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска з тягарцями по:

дерев'яній дошці;
аркушу паперу;
шліфувальному папері;

2. Порівняйте одержані значення сил тертя у всіх випадках і зробіть висновок про залежність сили тертя від роду поверхонь стичних тіл.

Експеримент 3. Дослідження залежності сили тертя від навантаження (сили тиску).

Прилади: динамометр, дерев'яна лінійка, брусок, тягарці.

Порядок роботи             .

1. Покласти на лінійку брусок. Виміряти силу тертя ковзання.

Покласти на брусок один тягарець. Виміряти силу тертя.
Покласти два тягарці й виміряти силу тертя ковзання.
Дати відповідь на питання: «Чи залежить сила тертя ковзання від сили тиску (навантаження)?»

Експеримент 4. Дослідження залежності сили тертя ковзання від швидкості руху поверхонь, що труться.

Прилади: дошка дерев'яна, динамометр.

Порядок роботи

Покласти на лінійку брусок. Виміряти силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска.
Збільшити швидкість руху бруска. Виміряти силу тертя.
Порівняти одержані значення сил тертя і зробити висновок.

 

VI. Узагальнення знань

Учні роблять висновки по отриманим результатам.

Учитель. В природі й техніці тертя має велике значення. Тертя може бути корисним і шкідливим. Коли воно корисне, його намагаються збільшити, коли шкідливе, - зменшити.

Чому важко ходити гладеньким льодом?
Чому підошви спортивного взуття роблять рельєфними?
Для чого, коли важко зняти перстень з пальця, користуються мильною водою?

VIІ. Робота з підручником

Самостійна робота.

Учні самостійно опрацьовують матеріал підручника. (4 хвилини).

Після опрацювання учнями матеріалу підручника клас ділиться на малі групи, обговорюють та відповідають на запитання.

Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути корисним?
Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути шкідливим?
Якої шкоди завдає тертя машинам, верстатам?
Які є способи збільшення і зменшення тертя?

Представники груп, яка першою виконала завдання, доповідає усьому класові. Його в разі потреби доповнюють інші учні.

VIІІ. Підсумок уроку.

Динамічний мікрофон.

Що ми сьогодні вивчали? Що нового дізналися? Що сподобалося? Що хотілось би повторити ще раз?

Оцінки за урок. Виставляються і коментуються учням в групах. Оголошуються оцінки за індивідуальну роботу за картками.

На дошці вазон з вашими зернятами. А чи справдились ваші сподівання на уроці?  У кого вони справдилися, на стебла у вазоні прикріпіть ці яскраві квіти, що ніби проросли з ваших зернят-сподівань.

ІХ. Домашнє завдання.

Вивчити § 10. Виконати завдання:

Середній рівень: намалювати малюнок «Що трапиться, якщо зникне тертя?»; № 2, 6 с.55 збірник;
Достатній рівень: напишіть короткий твір на тему: «Що трапиться, якщо зникне тертя?»; № 3, 4 с.56 збірник;
Високий рівень: підготувати тестові запитання до вивченої теми; № 4 с.59 збірник.

 

Робота з підручником

Завдання для першої групи

Прочитати §. Дати відповідь на запитання:

1.   Чому виникає тертя між двома рухомими тілами?

2.   Яка природа сил тертя?

3.   Як спрямована сила тертя?

 

Робота з підручником

Завдання для другої групи

Опрацювати матеріал §. Дати відповідь на запитання:

1.   Які розрізняють види тертя? Дати означення.

2.   Порівняйте сили тертя спокою, кочення і ковзання.

3.   Як Збільшують і зменшують  силу тертя?

 

Запитання 2

Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути корисним?
Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути шкідливим?
Якої шкоди завдає тертя машинам, верстатам?
Які є способи збільшення і зменшення тертя?

Запитання 2

Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути корисним?
Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути шкідливим?
Якої шкоди завдає тертя машинам, верстатам?
Які є способи збільшення і зменшення тертя?

Запитання 2

Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути корисним?
Наведіть приклади, які свідчать, що тертя може бути шкідливим?
Якої шкоди завдає тертя машинам, верстатам?
Які є способи збільшення і зменшення тертя?

 

Експеримент 1. Залежність сили тертя від площі поверхонь дотикання.

Прилади: динамометр лабораторний, дерев'яний брусок.

Порядок роботи

Покласти брусок на дошку більшою гранню. Виміряти силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска.
Покласти брусок меншою гранню: Виміряти силу тертя.
Порівняти одержані значення сил і зробити висновок.

 

Експеримент 2. Залежність сили тертя від роду поверхонь, що дотикаються

Прилади: динамометр лабораторний, дерев'яна дошка, аркуш паперу, шліфувальний папір.

            Порядок роботи  

1. Виміряйте силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска з тягарцями по:

дерев'яній дошці;
аркушу паперу;
шліфувальному папері;

2. Порівняйте одержані значення сил тертя у всіх випадках і зробіть висновок про залежність сили тертя від роду поверхонь стичних тіл.

 

Експеримент 3. Дослідження залежності сили тертя від навантаження (сили тиску).

Прилади: динамометр, дерев'яна лінійка, брусок, тягарці.

Порядок роботи             .

Покласти на лінійку брусок. Виміряти силу тертя ковзання.
Покласти на брусок один тягарець. Виміряти силу тертя.
Покласти два тягарці й виміряти силу тертя ковзання.
Дати відповідь на питання: «Чи залежить сила тертя ковзання від сили тиску (навантаження)?»

 

Експеримент 4. Дослідження залежності сили тертя ковзання від швидкості руху поверхонь, що труться.

Прилади: дошка дерев'яна, динамометр.

Порядок роботи

Покласти на лінійку брусок. Виміряти силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска.
Збільшити швидкість руху бруска. Виміряти силу тертя.
Порівняти одержані значення сил тертя і зробити висновок.

 

Експеримент 1. Залежність сили тертя від площі поверхонь дотикання.

Прилади: динамометр лабораторний, дерев'яний брусок.

Порядок роботи

Покласти брусок на дошку більшою гранню. Виміряти силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска.
Покласти брусок меншою гранню: Виміряти силу тертя.
Порівняти одержані значення сил і зробити висновок.

 

Експеримент 2. Залежність сили тертя від роду поверхонь, що дотикаються

Прилади: динамометр лабораторний, дерев'яна дошка, аркуш паперу, шліфувальний папір.

            Порядок роботи  

1. Виміряйте силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска з тягарцями по:

дерев'яній дошці;
аркушу паперу;
шліфувальному папері;

2. Порівняйте одержані значення сил тертя у всіх випадках і зробіть висновок про залежність сили тертя від роду поверхонь стичних тіл.

 

Експеримент 3. Дослідження залежності сили тертя від навантаження (сили тиску).

Прилади: динамометр, дерев'яна лінійка, брусок, тягарці.

Порядок роботи             .

Покласти на лінійку брусок. Виміряти силу тертя ковзання.
Покласти на брусок один тягарець. Виміряти силу тертя.
Покласти два тягарці й виміряти силу тертя ковзання.
Дати відповідь на питання: «Чи залежить сила тертя ковзання від сили тиску (навантаження)?»

 

Експеримент 4. Дослідження залежності сили тертя ковзання від швидкості руху поверхонь, що труться.

Прилади: дошка дерев'яна, динамометр.

Порядок роботи

Покласти на лінійку брусок. Виміряти силу тертя ковзання при рівномірному переміщенні бруска.
Збільшити швидкість руху бруска. Виміряти силу тертя.
Порівняти одержані значення сил тертя і зробити висновок.


Теги: Дудка І.С., Сила Тертя
Навчальний предмет: Фізика
Переглядів/завантажень: 1016/207


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar