Получите свидетельство
Вход
Дата ___________
Силы трения. Силы сопротивления среды
Цели урока:
образовательные: сформировать понятие о силе трения, экспериментально установить, от чего зависит или не зависит величина силы трения;
развивающие: продолжить формирование умений пользоваться измерительными приборами, анализировать, сравнивать результаты опытов, пробуждать интерес к творчеству;
воспитательные: воспитание чувства коллективизма при работе в группах, привитие интереса к чтению дополнительной литературы.
Задачи урока: продолжить формирование умений наблюдать, делать выводы, выделять главное, развивать мотивацию к изучению физики; формировать умения объяснять физические явления в природе, технике, быту.
Наглядные пособия: Таблица коэффициентов трения, презентация, видеоролики.
Применяемые технологии обучения: компьютерная + тестовая технологии (на этапе повторения пройденного материала); технология проблемного обучения + групповая технология (на этапе формирования ЗУНов) + здоровьесберегающая (физкультминутка).
Оборудование:
экран с проектором для демонстрации слайдов;
динамометры – 13;
бруски деревянные – 13;
наборы грузов – 13;
стакан;
широкий сосуд с водой
подставка.
Ход урока
Организационный момент (6 мин.)
Учитель: Все расселись по местам,
Никому не тесно?
По секрету скажу вам: «Будет интересно!»
Учитель: С какой силой мы познакомились на предыдущих уроках? (Силой упругости).
Учитель: Вам домой было оценить жесткость собственного позвоночника. Кто пойдет к доске и оформит свое исследование? Мы в это время повторим о силе упругости
(Слайды на повторение) Идет обсуждение ответов.
Уч-ся у доски оформляет домашний эксперимент.
II. Формирование новых знаний, умений, навыков (20 мин.)
1) Мотивация (1 мин).
Учитель: Мы повторили с вами все про силу упругости, но рассказывая о движении, нельзя обойтись без упоминания еще одной силы. О какой силе идет речь в поговорках? На экране слайд 8.
Учитель: Где в жизни вы встречаемся с трением?
Ученики: При движении в транспорте, при катании на коньках, нитки в одежде держатся за счет трения, при ходьбе...
слайд 9 (название темы)
2) Формирование новых ЗУНов (19 мин).
Учитель: Рассмотрим движение автомобиля.
На экране слайд 10.
Вот автомобили с передним и задним приводом. Сила трения, действующая на ведущие колеса, всегда будет направлена по движению и помогает движению.
Сила трения, со стороны ведомых колес направлена против движения. То есть сила трения может помогать, а может и препятствовать движению. Трение может быть полезным, а может быть вредным. Приведите примеры.
Ученики приводят примеры полезного трения (при ходьбе, движении и т.д.) и вредного трения (при трении частей деталей механизмов и т. д.)
Учитель: Какие цели мы хотим достичь на уроке?
Учащиеся проговаривают цели урока.
( -Для того, чтобы дать полную характеристику силы трения, что нам еще необходимо знать?
-Определить от чего зависит или не зависит величина силы трения)
Совместно вспоминаем, чем характеризуется любая сила.
(1.Модулем или числовым значением; 2.Направлением; 3.Точкой приложения)
Учитель: Запишем определение силы трения.
Слайд на экране 11 «Определение силы трения»
Учитель: Вспомним причины трения.
Ученики: Называют причины трения и в подтверждение их слов на экране слайд 12«Причины трения».
Учитель: Рассмотрим виды трения. Вспомните, какие виды трения вы знаете?
Ученики: Называют виды трения, которые они запомнили еще из 7 класса. В подтверждение их слов на экране слайд13, 14 «Виды трения».
Первый вид трения – трение покоя Fтр пок.
ОПЫТ 1:
Беру книгу и кладу на нее карандаш. Книгу осторожно наклоняю, карандаш не падает какое-то время. Значит, сила трения покоя СУЩЕСТВУЕТ. Попробуйте дать определение Fтр пок. Ученики пытаются дать определение, как силы, возникающей между неподвижными телами. В подтверждение их слов слайд 15 на экране.
Также появляется определение Fтр пок max.
На экране видео «Сила трения покоя» слайд 16.
Запись на доске:
F ≈ Fтр пок max – тело в покое;
F Fтр пок max – тело начинает скользить.
Здоровьесберегающая технология (физкультминутка)
Сейчас распространяется вирус гриппа, чтобы не заболеть, нужно укреплять свой иммунитет.
Разогреем ладоши.
Потрите мочки ушей, сделаем наклоны головы, сделаем шаг вперед, шаг назад. Потянулись и снова сели.
В каких упражнениях мы встретили трение?
Технология проблемного обучения + групповые технологии.
Попробуем установить формулу для расчета Fтр пок max.
ОПЫТ 2:
У вас на столах находится динамометр и брусок. Используя их, попытайтесь определить величину Fтр пок max, двигая брусок с разным количеством грузов поочередно. Что вы заметили?
Ученики: Нагружая брусок, Fтр пок max увеличивается.
Учитель: С увеличением груза, увеличивается вес тела P, а по 3 закону Ньютона возникает сила реакции опоры N, противоположная Р. Значит Fтр пок max пропорциональна N. Если ввести коэффициент пропорциональности между Fтр пок max и N равный µ, то формула примет вид
| Fтр пок max = µ N |
где µ – коэффициент трения покоя, зависит от материала трущихся поверхностей и качества их обработки; определяется из таблиц.
На экране слайд 18, 19
Учитель:
ОПЫТ 3:
Попробуем определить, зависит ли Fтр пок max от площади поверхности.
Для этого определите Fтр пок max, двигая брусок сначала на широкой поверхности, затем на узкой его части. Что вы можете сказать о величине Fтр пок max?
Ученики: Fтр пок max одинакова в обоих случаях. Вывод Fтр пок max не зависит от площади поверхности.
На экране слайд 20.
Второй вид трения – трение скольжения.
На экране слайд 21.
При движении, когда F Fтр пок max, возникает Fтр ск – сила трения скольжения, которая зависит от скорости движения (в этом отличие силы трения от силы упругости и силы тяготения). Из опыта мы знаем, что сначала тело сдвинуть трудно, а потом оно движется легко. При малых скоростях
Fтр ск ≈Fтр пок max= µ N.
Fтр ск всегда направлена противоположно скорости движения тел. Уменьшить Fтр ск можно с помощью смазки.
Третий вид трения – трение качения Fтр кач.
На экране слайд 21.
ОПЫТ 4:
Ставлю на стол стакан и пытаюсь его сдвинуть, затем кладу стакан на бок и он сам катится.
Учитель: Почему катить легче, чем скользить? От чего это зависит?
Ученики: Площадь поверхности соприкосновения различная.
Вывод: Fтр кач
На экране слайд 23 с видео «Соотношения между видами трения».
Трение покоя, трение скольжения, трения качения – это разновидности сухого трения, т.к. оно происходит между твердыми телами.
Четвертый вид трения – жидкое трение, его часто называют трение сопротивления Fсопр. Слайд 23
Оно возникает в жидкостях и газах. Это трение возможно только при движении и не существует в покое.
Fсопр зависит:
от размеров и формы тел
состояния поверхности тел;
свойств среды;
скорости движения тел.
При малых скоростях Fсопр = k1υ; при больших скоростях Fсопр = k2υ2; k1 и k2 – коэффициенты сопротивления, зависящие от формы, размеров и состояния поверхности; свойств среды (вязкости). Причем k1 ≠ k2
Сравним сухое и жидкое трение
ОПЫТ 4:
Прошу одного из учеников сдвинуть с места деревянный брусок, лежащий на столе, подув на него. Затем в широкий сосуд наливаю воду, кладу туда этот же брусок, и прошу ученика, подув также на него, сдвинуть с места. Учащийся без труда делает второй опыт. Какой вывод вы сделаете из этой демонстрации?
Ученики: Fтр пок max существует в твердых телах и имеет определенное значение; Fтр пок в жидкостях не существует; сила сопротивления меньше силы трения покоя максимальной.
III. Закрепление материала
Задача 1: Вы знаете, что чтобы забить гвоздь в древесину, необходимо приложить немало усилий, но чтобы вытащить его нужно не меньше сил. Это можно сделать с помощью клещей. Но, что же так крепко держит гвоздь в доске? Ведь поверхность гвоздя гладкая, и если он прямой, то ему нечем зацепиться за дерево! Чем можно это объяснить?
Ответ: Держит гвоздь сила трения. Когда его забивали, то заостренный конец с силой раздвигал древесные волокна, проделывая отверстие, по которому проходило тело гвоздя. Раздвинутые волокна стремятся занять свое положение и снова сдвинуться. Они со всех сторон сжимают гвоздь. Благодаря этому нажиму между поверхностью гвоздя и деревом возникает большая сила трения. Гвоздь оказывается зажатым, будто в тисках.
Задача 2: Жидкости являются смазкой при трении, и допустим, деревянное изделие с вбитыми гвоздями долго находилось под дождем или в сыром месте. Если начать вытаскивать гвозди из сырой древесины, то нужно приложить еще больше усилий, чем при вытаскивании из сухой, почему так? Ведь вода, кажется должна быть смазкой.
Ответ: Потому, что промежутки между частичками древесины, набухшей от влаги, увеличиваются, и гвоздь сильнее сжимается волокнами древесины. Значит, сила трения увеличивается.
Подвожу итог урока совместно с учениками: достигли ли целей, поставленных вначале свой работы; подтвердилась ли цепочка действий по решению проблемы; понравилась ли групповая работа. Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся провожу тест
Тестовое задание
Вариант 1
Силой трения скольжения называют силу …
А. … с которой Земля притягивает к себе тела.
Б. … действующую на тело со стороны деформированной опоры и направленную против деформирующей силы.
В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.
Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.
Точка приложения силы трения расположена …
А. … в центре тела.
Б. … в точке контакта двух тел.
В. … в точке действия внешней силы.
Г. … в любом месте тела.
Сила трения зависит от …
А. … нагрузки.
Б. … шероховатости поверхностей.
В. … вида материала контактирующих поверхностей.
Г. … всех вышеперечисленных фактов.
Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
А. 350 Н.
Б. 700 Н.
В. 70 Н.
Г. Среди ответов А — В нет правильного.
Определить коэффициент трения μ, если сила реакции опоры N= 200 H, а сила трения скольжения 100 H.
Вариант 2
Силой жидкого трения называют силу …
А. …..с которой Земля притягивает к себе тела.
Б. … действующую на движущееся тело со стороны жидкости или газа и направленную против движения.
В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.
Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.
Сила трения при движении всегда направлена …
А. … противоположно движению тела.
Б. … противоположно деформирующей силы.
В. … вертикально вниз.
Г. … влево или вправо.
Силу трения можно уменьшить …
А. … заменяя один вид трения другим.
Б. … заменяя скольжение качением.
В. … смазывая трущиеся поверхности.
Г. … увеличивая скорость тела.
Парашютист, масса которого 90 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
А. 350 Н.
Б. 900 Н.
В. 70 Н.
Г. Среди ответов А — В нет правильного.
Определить силу реакции опоры N, если сила трения скольжения 100 H, а
коэффициент силы трения μ=0,2.
IV. Итог урока (3 мин.)
Что нового узнали на уроке?
Оценки за урок.
V. Домашнее задание (1 мин.) Слайд
§ 23, лаб. раб. №7
упр.16 (5)
Дом. эксперимент:
Приведите во вращение на столе сырое и сваренное вкрутую яйца. Объясните причину различия в продолжительности вращения яиц
"Силы трения и сопротивления" (35.32 KB)
0
268
16
Нравится
0
