Урок физики по теме «Сила трения»
Группа Мто-16-о
Задачи на урок:
Систематизировать уже имеющиеся у учеников знания по теме « Сила трения»
Расширить знания по теме «Сила трения»
Развивать умение самостоятельного поиска знаний, умения работать в группах, умения выделять главное и делать выводы.
Продолжить формирование умений наблюдать, экспериментировать, сопоставлять и обобщать результаты эксперимента.
Показать область применения полученных на уроке знаний в профессии
Воспитывать умение аргументировано отстаивать свою точку зрения, учить умению слушать других.
Применяемая на уроке технология: технология критического мышления, информационно-коммуникативная технология.
Оборудование: набор грузов, динамометр, линейка, интерактивная доска.
Тип урока: Урок изучения нового материала с элементами обобщения ранее изученного.
Применяемые методики: работа в группах, с интерактивной доской. выполнение экспериментов в группах, демонстрация опытов, использование приема РКМ «Фишбоун».
Общие компетенции, формируемые на уроке:
Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2.
Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.
ОК.3
Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.
ОК 4.
Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.
ОК 5.
Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6.
Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.
ОК 7.
Организовать собственную деятельность с соблюдением требований охраны труда и экологической безопасности.
План урока.
Преподаватель: В природе существует четыре типа сил. В механике изучаются гравитационные и две разновидности электромагнитных сил – силы упругости и еще один тип сил, которую изучим на уроке сегодня.
1. Вызов. Я предлагаю вашему вниманию пословицы и поговорки, которые имеют непосредственное отношение к теме нашего урока. Прочитайте эти поговорки и сформулируйте тему, над которой мы будем работать.
1. «Пошло дело, как по маслу»
2. «Не подмажешь – не поедешь!»
3. «Угря в руках не удержишь»
4. «Лыжи скользят по погоде»
1. Сообщение темы урока, актуализация изучения темы
2. Прием «Фишбоун» - составление скелета рыбы. Обсуждение в группах, формулировка темы урока.
2. Реализация.
Преподаватель:
Из своего жизненного опыта мы знаем, что при движении одного тела по поверхности другого возникает сопротивление движению, которое называется трением. Причина этого – существование сил трения, возникающих при соприкосновении поверхностей двух тел и препятствующих их взаимному перемещению.
Различают внешнее (сухое) и внутреннее (жидкое или вязкое) трение.
Внешнее трение – трение, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении.
Внутреннее трение – трение между слоями жидкости или газа, движущимися друг относительно друга.
Работа в группах. Каждая группа проводит исследование, делает выводы.
Группа №1 Сила трения и вес тела.
Цель работы: Сравнить силу трения с весом тела.
Оборудование: динамометр, два груза по 100г, брусок.
Ход работы
1. Взвесьте брусок на динамометре. Запишите в тетради.
2. Положите брусок большей гранью на стол, положите на него груз 102г, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. Запишите в тетрадь.
3. Положите на брусок два груза по 102г, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. Запишите данные.
4. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.
Сравните силу трения с весом тела и сделайте вывод.
Группа 2. Изучение зависимости силы трения от силы давления.
Приборы и материалы: динамометр, брусок деревянный, набор грузов.
Порядок выполнения работы:
1. Положите на деревянную линейку брусок большой гранью, а на него – груз. Измерьте силу трения бруска. Для этого перемещайте брусок с грузом равномерно при помощи динамометра. Результат измерения силы трения запишите в тетрадь.
Положите на брусок второй груз и снова измерьте силу трения бруска. Результат измерения силы запишите в тетрадь. Сравните полученные данные.
2. Сделайте вывод: зависит ли сила трения от силы давления, если зависит, то как?
Группа №3 Сила трения скольжения и сила трения качения.
Цель работы: Сравнить силу трения скольжения и силу трения качения.
Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов.
Ход работы
1. Нагрузите брусок грузом 102г. Положите брусок большей гранью на стол, прицепите к нему динамометр и тяните его равномерно параллельно столу. Определите силу тяги. При равномерном движении сила тяги равна силе трения.
2. Нагрузите брусок двумя грузами, и определите значение силы тяги.
3. Положите брусок большей гранью на два круглых карандаша и, нагружая сначала одним грузом, потом двумя грузами, определите силы трения качения для каждого случая.
Сила трения скольжения FC; Н
Сила трения качения
FK; Н
1
1
2
2
4. Сравнить силу трения скольжения и силу трения качения и сделайте вывод.
Преподаватель: Одно из самых гениальных изобретений человечества – колесо. Оно использовалось для транспортировки грузов еще 5000 лет назад. Какое преимущество имеют колеса, шарообразные и цилиндрические тела?
Ответьте на такой вопрос: Как называется сила трения, возникающая при качении одного тела по поверхности другого?
Студенты: называется силой трения качения. Fтр. кач.< Fтр.ск.
Выводы студентов по выполненному заданию.
Сила трения всегда меньше веса тела
Чем больше сила давления, тем больше сила трения. Зависимость прямо пропорциональная.
Сила трения качения меньше силы трения скольжения.
Преподаватель: Мы изучили с Вами различные виды трения. Они помогают нам при движении и могут мешать движению.
3. Организация усвоения нового материала с помощью средств обучения в группах.
Средство обучения №2
Прочитайте текст и постарайтесь ответить на следующие вопросы:
1. Что понимают под изнашиванием частей машин?
2. Какие методы борьбы с износом и трением применяю?
3. Назовите основное правило конструирования трущихся деталей машин.
Износ частей машин и механизмов.
Износ частей машин - явление чрезвычайно вредное. Износ можно определить как нежелательный результат процесса изнашивания при наличии трения.
Таким образом, под изнашиванием следует понимать неизбежный и вредный процесс изменения формы и размеров частей машин и сооружений под действием главным образом сил трения и других, тесно связанных с ним факторов.
Огромное большинство деталей машин выходят из строя именно вследствие износа.
Для борьбы с износом и трением заменяют одни металлы другими, более устойчивыми, применяют термическую и химическую обработку трущихся поверхностей, точную механическую обработку, а также заменяют металлы различными заменителями (пластмассами, древесиной специальной обработки и т.п.), изменяют конструкцию, улучшают смазку и вводят новые виды ее и т.д.
В машинах стремятся не допускать непосредственного трения скольжения твердых поверхностей, для чего или разделяют их слоем смазки (жидкостное трение), или же вводят между ними добавочные элементы качения (шариковые и роликовые подшипники), к перемещению грузов на катках и колесах и т.п.
Основное правило конструирования трущихся деталей машин состоит в том, что более дорогой и трудно заменяемый элемент трущейся пары (вал) изготовляют из более твердого и более износоустойчивого материала, обычно из твердой стали, а более простые, дешевые и легко сменяемый части (вкладыши подшипников) изготовляют из сравнительно мягкого материала с небольшим коэффициентом трения, обычно из бронзы, баббита, специальных сортов чугуна и т.п.
Средство обучения №3
Прочитайте текст и постарайтесь ответить на следующие вопросы:
1. Что может произойти, если исчезнет трение?
2. Почему все шины резиновые и черные?
3. Как можно уменьшить трение?
Трение — это друг или враг?
Силы трения сопровождают нас повсюду, принося ощутимый вред и… огромную пользу. Вообразим, что исчезло трение. Изумленный наблюдатель увидел бы: как рушатся горы, сами по себе выкорчевываются из земли деревья, ураганные ветры и морские волны бесконечно властвуют над землей. Все тела сползают куда-то вниз, транспорт разваливается на отдельные детали, поскольку болты без трения не выполняют свою роль, невидимый безобразник развязал бы все шнурки и узлы, мебель, не удерживаемая силами трения, сползла в самый низкий угол комнаты.
Попытаемся убежать, спастись от этого хаоса, но без трения не сможем сделать, ни шагу. Ведь именно трение помогает нам при ходьбе отталкиваться от земли. Теперь понятно, почему зимой скользкие дороги посыпают песком….
И в то же время иногда трение наносит значительный вред. Люди научились уменьшать и увеличивать трение, извлекая из него огромную пользу. Например, для перетаскивания тяжелых грузов придумали колеса, заменив трение скольжение — качением, которое, значительно меньше трения скольжения.
Потому, что катящемуся телу не приходится цеплять множество мелких неровностей поверхности, как при скольжении тел. Затем снабдили колёса шинами с глубоким рисунком (протекторами).
А вы заметили, что все шины резиновые и чёрные?
Оказывается, резина хорошо удерживает колеса на дороге, а уголь, добавляемый в резину, придает ей чёрный цвет, нужную жёсткость и прочность. Кроме того, позволяет при авариях на дороге, измерить тормозной путь. Ведь при торможении резина оставляет четкий чёрный след.
При необходимости уменьшить трение, используют смазочные масла и сухую графитовую смазку. Замечательным изобретением явилось создание разного вида шарикоподшипников. Их применяют в самых различных механизмах от велосипеда до новейшего самолёта.
Средство обучения №1
Прочитайте текст и постарайтесь ответить на следующие вопросы:
1. Какое изобретение сделал ученый-экспериментатор Леонардо да Винчи?
2. Назовите одну из причин, из-за которой невозможно создать вечный двигатель?
3. Кто, по вашему мнению сделал первую попытку осмыслить природу трения?
История развития учения о трении
Впервые попытки осмыслить природу трения были сделаны Аристотелем. Опираясь на наблюдаемые факты, он отмечал, что любое, в том числе равномерное, перемещение реальных тел в горизонтальной плоскости всегда встречает внешнее сопротивление, причем это сопротивление зависит от веса тела.
Открытие Галилеем в конце XVI века закона инерции и понятия о массе тела позволило четко разграничить сопротивление движению, вызываемое инерцией и возникающее лишь при изменении скорости, от сопротивления внешней среды, которое имеется и при постоянной скорости и вызвано силами внешнего трения.
Значительный вклад в изучение причин трения внес Леонардо да Винчи. Обосновывая невозможность создания вечного двигателя, одной из причин этого он считал трение. Леонардо да Винчи впервые ввел понятие коэффициента трения, показал, что сила трения зависит от материала соприкасающихся поверхностей, от качества их обработки, прямо пропорциональна нагрузке и может быть уменьшена путем установки роликов или введения смазки между поверхностями трения. Он является изобретателем роликового и шарикового подшипников.
В 1699 г. француз Амонтон впервые сформулировал знаменитый эмпирический закон линейной зависимости силы трения от нагрузки:
F = µN,
где µ - коэффициент трения;
N - нормальная к плоскости трения нагрузка.
4. Фронтальное закрепление по вопросам:
Преподаватель: А сейчас проведем физическую паузу.
1. Почему опасно ездить на автомобиле, если стёрся рельефный рисунок на колёсах?
Сила трения уменьшается и автомобиль становится неуправляемым.
2. Для чего зимой на задние колеса автомобилей надевают цепи?
Для улучшения их сцепления с дорожным покрытием и предотвращение скольжения.
3. Для чего используют систему смазки в конструкции автомобиля?
Чтобы увеличить эффективность работы двигателя и уменьшить износ деталей.
4. Зачем подшипники смазывают солидолом или литолом?
Для нормальной функциональной работы
5. Грузовой автомобиль забуксовал на скользкой дороге. Что должен предпринять водитель, чтобы сдвинуть автомобиль с места?
Насыпать под ведущие колеса песок или положить ветки
6. Почему уменьшается глубина рельефного рисунка на колесах тракторов, зерноуборочных комбайнов и другой сельскохозяйственной технике по мере ее эксплуатации?
7. Зачем в двигатель автомобиля наливают масло?
Главная задача моторного масла — предотвратить износ деталей,
Преподаватель: О действии каких сил нужно знать, чтобы объяснить примеры?
Студенты: О силах трения и их значение в жизни любого человека.
5. Рефлексия. А сейчас давайте возвратимся к скелету нашей рыбы, проанализируем информацию полученную сегодня на уроке по теме «Сила трения», посмотрим, что у вас получилось, оправдались ли ваши предположения.
6. Итоги урока. Выставление оценок за работу в группах.
Д.задание: Составить интеллект-карту по теме «Сила трения»
