Сценарий урока на тему «Исследование силы трения скольжения»
Вид деятельности – «открытие» закона». Этап усвоения - конкретизация.
Предыстория урока и методические заметки. На предыдущем уроке учитель при введении понятия силы трения как характеристики взаимодействия тел, возникающего в месте их соприкосновения и препятствующего их относительному движению, предложил решить «ПЗ» «От каких физических величин, характеризующих свойства тела и условия взаимодействия зависит сила трения?». Учащиеся предложили три гипотезы: «от состояния и рода трущихся поверхностей», «от силы давления (веса тела)» и «от величины трущихся поверхностей». Было предложено проверить эти гипотезы, проведя серию экспериментов (демонстрационных и фронтальных). Во время исследовательского эксперимента были решены познавательные задачи и сделаны выводы.
Образовательные цели: подготовка учащихся, усвоивших следующие знания:
Сила трения прямо пропорциональна весу тела (силе нормального давления);
Коэффициент трения – физическая величина, характеризующая свойства поверхности взаимодействующих тел и способность тела к движению по поверхности другого тела и равная отношению силы трения к весу тела.
Цель по развитию учащихся: подготовка учащихся, овладевших следующими видами деятельности:
«Открытие» закона, т.е. установить устойчивую связь между силой трения и весом тела;
Создать понятие о физической величине «коэффициент трения».
Оборудование: динамометр, трибометр, одна сторона которого шероховатая, деревянный брусок, набор грузов.
Ход урока
С какой физической величиной мы познакомились на прошлом уроке? Какие виды сил трения нам известны?
Как можно измерить силу трения?
Силой трения
Дайте определение этой физической величины
Отвечают.
Какую познавательную задачу мы поставили перед собой на прошлом уроке?
Называют познавательные задачи:
- Зависит ли сила трения от рода трущихся поверхностей?
- Зависит ли сила трения от силы давления (веса тела)?
- Зависит ли сила трения от величины трущихся поверхностей?
Ответили ли мы на наши поставленные задачи?
Сила трения зависит от рода трущихся поверхностей.
Сила трения зависит от веса тела.
Сила трения не зависит от величины (площади) трущихся поверхностей.
Мотивационный этап для «открытия закона» (5 мин)
Какую информацию мы извлекли из результатов эксперимента?
Вывод 1. Для одного и того же тела сила трения меньше на более гладкой поверхности.
Вывод 2. Для тел, движущихся по одной и той же поверхности, сила трения увеличивается с увеличением веса тела.
Какую следующую ПЗ мы можем поставить?
Каков вид зависимости силы трения от веса тела (силы давления)?
Организация учащихся по «открытию» закона зависимости силы трения от веса тела (20 мин)
Записываем название исследования в лабораторные тетради «Исследование зависимости силы трения скольжения от веса тела»
Какие измерения надо провести? Значения каких величин будем вносить в таблицу?
Измерить вес тела и силу трения.
Разделимся на группы
- первая группа проводит исследование скольжения дерева по дереву;
- вторая группа проводит исследование скольжения дерева по дереву (нешлифованная сторона трибометра)
Проводятся измерения и результаты заносятся в таблицу.
Вес тела Р, Н
1,7
2,7
3,7
Гладкая
поверхность
Сила трения
Fтр, Н
0,4
0,7
0,9
Шероховатая поверхность
Сила трения
Fтр, Н
0,6
0,9
1,3
Приступаем к построению графика зависимости силы трения от веса тела, выбрав масштаб.
Масштаб зависит от максимального значения силы трения.
Каждая группа строит график по своим данным.
Какой вывод можно сделать?
Сформулируйте частные выводы
Получили прямую пропорциональность с учетом погрешностей.
- При движении тела по гладкой поверхности сила трения прямопропорциональна весу тела.
- При движении тела по шероховатой поверхности сила трения прямопропорциональна весу тела.
Конкретизируйте вывод.
Сформулируйте «открытый» закон.
Сила трения, возникающая при движении любых тел по любым поверхностям, прямопропорциональна их весу.
Записывают вывод в лабораторную тетрадь.
Физический закон можно записать математически Fтр ~ Р или Fтр ~ N, т.к. N=Р
Организация деятельности учащихся по созданию понятия о новой физической величине «коэффициент трения» (8 мин.)
Как еще можно записать полученный закон?
Запишем наш вывод с использованием коэффициента
Fтр = µN
Надо ввести новую ФВ – коэффициент пропорциональности и выяснить какое свойство он характеризует.
Посмотрите, я все зависимости изобразила на одном графике (на экран проецируются два графика, построенные на одной плоскости) Какой вывод вы можете сделать, посмотрев на эти графики?
- у этих графиков разный наклон;
- у этих прямых разный коэффициент пропорциональности;
- коэффициент пропорциональности зависит от вещества.
Мы можем ввести новую физическую величину - коэффициент пропорциональности. Какое свойство он характеризует?
Он характеризует трущиеся поверхности, т.е. зависит от рода вещества, из которого изготовлена поверхность.
Эту физическую величину называют коэффициентом трения. Давайте получим формулу для этой ФВ.
[pic]
Вычислим коэффициент трения для наших экспериментов.
Какой вывод можно сделать?
Вычисляют коэффициент трения.
Коэффициент трения зависит только от рода трущихся поверхностей и характеризует их свойства.
Дадим определение
Коэффициент трения – физическая величина, характеризующая свойства поверхности взаимодействующих тел и способность тела к движению по поверхности другого тела и равная отношению силы трения к весу тела.
Какова единица коэффициента трения?
Единица силы трения – Ньютон, единица веса тела – Ньютон. При делении эти единицы сокращаются. Таким образом, эта ФВ не имеет единиц измерения. Это безразмерная ФВ.
Организация деятельности учащихся по применению по применению понятия о ФВ «коэффициент трения» (5 мин.)
Решается несколько качественных задач о «вредном и полезном» трении. Способах уменьшения и увеличения коэффициента трения.
Обсуждают.
Завершающий этап (2 мин.)
Итак, перечислите основные результаты нашего урока
- мы ответили на познавательную задачу …
- мы открыли закон …
- мы ввели новую ФВ…
Чтобы закрепить полученные знания, изучите параграфы учебника. Подготовьте проекты о «вредном и полезном» трении.
Самоанализ урока
Урок проводился в 7 классе, в котором уровень обученности учащихся составляет 100%, а качество знаний по предмету – 60%. Уровень развития учащихся - средний. Количество часов физики в неделю – 2.
Элементы деятельностного подхода использую в своей работе около трех лет. С первых уроков физики учащиеся учатся выделять основные элементы знаний, используя различные источники информации, рассуждать, делать выводы.
Урок по теме «Исследование силы трения скольжения» вызвал интерес у учащихся. В классе была благоприятная эмоциональная обстановка. Учащиеся активно и с воодушевлением работали на всех этапах урока. На вопросы дети, хотя и не всегда правильно, но пытались отвечать. Сильная группа учащихся показала самостоятельность суждений и глубину имеющихся знаний. Трудности вызвали вопросы, связанные с определением погрешностей измерений. Поставленные цели, в основном, были достигнуты.
