Практическая работа к уроку физики «Измерение силы трения покоя».

Школьный физический эксперимент как метапредметная деятельность:

реализация ФГОС на примере темы «Сила трения» в рамках УМК Н.С. Пурышевой , Н.Е. Важеевской.

Жданова Любовь Михайловна

учитель физики МОУ СОШ №34

г. Комсомольск-на-Амуре.

В процессе обучения физики, формируемые с учетом ФГОС целый ряд элементов физического знания можно связать с экспериментальной деятельностью учащихся на уроках. К таковым относятся явления, зависимости, закономерности связанные с перемещением тел по поверхности. С учетом требований ФГОС к организации уроков необходимо планировать обучение элементам физического знания в рамках системно-деятельностного подхода, а не традиционного рассказа или выполнение лабораторных и практических работ по инструкции. Рассмотрим наглядно на примере практических работ.

Практическая работа «Измерение силы трения покоя».

Образовательная цель: подготовить учащихся, усвоивших знания:

•сила трения покоя равна нулю, если параллельно поверхности на тело не действует сила

•сила трения покоя тем больше, чем больше вес тел

•сила трения покоя не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

Цель по развитию учащихся: подготовить учащихся, овладевшими видами деятельности:

•выявлять устойчивую зависимость силы трения покоя от веса тела • выявлять устойчивую зависимость силы трения покоя от площади соприкосновения.

Формирование познавательной задачи. От каких физических величин зависит значение силы трения покоя и какова эта зависимость?

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, набор грузов по механике, трибометр.

Исходная ситуация. Воздействуя на брусок с помощью динамометра, учащиеся обнаруживают, что сила трения покоя принимает разные значения при помещении на брусок грузов.

Формулирование учащимися гипотезы о зависимости силы трения покоя от веса бруска и площади соприкосновения бруска с трибометром. Записывают ее в тетрадь.

Выполнение эксперимента. Учащиеся снимают показания динамометра в тот момент, когда брусок начинает трогаться с места, то есть максимальное значение силы трения покоя. Опыт повторяют несколько раз, нагружая брусок одним, двумя, тремя грузами. Брусок переворачивают на грань с меньшей площадью поверхности. Повторяют опыты, нагружая брусок одним, двумя, тремя грузами.

Результаты измерений записывают в таблицу.

На основе анализа результатов эксперимента учащиеся делают вывод исследуемой ими зависимости и отвечают на вопрос «Подтвердилась ли их гипотеза?»

Стандартную лабораторную работу «Измерение коэффициента трения скольжения» с учетом реализации ФГОС и «деятельностного подхода» необходимо преобразовать в работу открытия новой физической величины.

Образовательная цель: подготовить учащихся, усвоивших знания:

•сила трения скольжения зависит веса тела

•физическая величина, являющая коэффициентом пропорциональности между силой трения скольжения и весом тела, является постоянной величиной для данных поверхностей.

Цель по развитию учащихся: подготовить учащихся, овладевшими видами деятельности:

•выявлять устойчивую зависимость силы трения скольжения от веса тела и качества соприкасающихся поверхностей

•используя построенный график зависимости силы трения скольжения от веса тела и табличные данные идентифицировать полученный коэффициент пропорциональности как коэффициент трения скольжения.

Формирование познавательной задачи. Исследовать зависимость силы трения скольжения от веса тела.

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, набор грузов по механике, трибометр.

Исходная ситуация. Перемещая брусок с различным количеством грузов посредством динамометра, учащиеся замечают, что сила трения изменяется.

Формирование учащимися гипотезы о зависимости силы трения скольжения от веса тела при неизменной площади и поверхностей соприкосновения с трибометром. Записывают ее в тетрадь.

Выполнение эксперимента. На брусок поочередно ставят один груз, два и три груза, каждый раз измеряя силу трения скольжения.

Результат измерений наносится в таблицу.

Построение графика зависимости силы трения от веса тела по табличным данным.

Перед построением графика необходимо напомнить учащимся о том, что шкала по оси ординат и абсцисс должна быть однородной, а при построении графика необходимо учитывать погрешность измерения силы трения.

Используя график, учащиеся рассчитывают коэффициент пропорциональности между силой трения скольжения и весом тела.

Находят отклонение полученного коэффициента пропорциональности и коэффициентом в каждом опыте.

Записывают уравнение полученной зависимости. Какой физический смысл имеет этот коэффициент?

Сравнивают свой результат с таблицей коэффициентов трения и делают вывод исследованной ими зависимости и отвечают на вопрос «Подтвердилась ли их гипотеза?»

Практическая работа «Измерение силы трения качения»

Образовательная цель: подготовить учащихся, усвоивших знания:

•сила трения качения меньше силы трения скольжения

•выявлять устойчивую зависимость силы трения качения от диаметра катящегося тела.

Цель по развитию учащихся: подготовить учащихся, овладевшими видами деятельности:

•выявлять устойчивую зависимость силы трения от формы движущегося тела

•выявлять устойчивую зависимость силы трения качения от диаметра катящегося тела.

Исходная ситуация. Перемещая брусок и каток посредством динамометра, учащиеся обнаруживают различные значения силы трения.

Формирование учащимися гипотезы о зависимости силы трения от формы перемещаемого тела. Записывают ее в тетрадь.

Выполнение эксперимента. Брусок и каток поочередно подвешивают к динамометру с пределом измерения 4Н. Сравнивают показания. Записывают в тетрадь.

Брусок кладут на трибометр и перемещая равномерно измеряют силу трения скольжения динамометром с пределом измерения 4Н.

Каток прикрепляют к динамометру с пределом измерения вначале 4Н, затем с пределом измерения 1Н. Можно ли измерить силу трения качения с помощью динамометра с пределом измерения 4Н.

Сравнивают значение силы трения качения и силу трения скольжения.

Два деревянных катка одинаковой массы, но разного диаметра. Сравнивают силы трения качения при перемещении катков.

Результаты измерений, сравнений, выводы о правильности выдвинутой гипотезы записывают в тетрадь.

Практическая работа «Зависимость силы трения скольжения от состояния трущихся поверхностей».

Образовательная цель: подготовить учащихся усвоивших знания:

•сила трения скольжения зависит от состояния трущихся поверхностей.

Исходная ситуация. Перед учащимися трибометр, с одной стороны которого прикреплена полоска наждачной бумаги, брусок с набором грузов по механике.

Формирование учащимися гипотезы о зависимости силы трения скольжения от состояния трущихся поверхностей. Записывают ее в тетрадь.

Выполнение эксперимента. На гладкую поверхность трибометра

помещают брусок сначала с одни, затем с двумя и тремя грузами.

При равномерном перемещении снимают показания динамометра и записывают в таблицу. Затем, опыты повторяют, перемещая по наждачной бумаге.

Учащиеся сравнивают значения силы трения скольжения. На основе экспериментальных данных записывают вывод о правильности выдвинутой гипотезы.