Тертя. Сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання. Тертя в природі і в техніці.

Фізика

7 клас.

Дата: 19.02.2015р.

Тема уроку:

Тертя. Сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання. Тертя в природі і в техніці.

Мета уроку:

навчальна: повторити поняття сили, види сил; сформувати знання про силу тертя, причини її виникнення, фактори, що впливають на зміну сили тертя, види сили тертя; встановити залежність сили тертя від тиску і роду поверхонь стичних тіл; розкрити роль і практичне використання тертя (на виробництві, у побуті, у природі);

розвивальна: розвивати логічне мислення учнів, вміння аналізувати явища; виховна: виховувати активність, самостійність, наполегливість.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Обладнання: похила площина, дерев’яна дошка, кулька, брусок, динамометр, пісок, важки, коток, дидактичний матеріал, комп’ютер, опорний конспект.

Методи навчання: Інформаційно – рецептивний, проблемно- пошуковий, навчально – дослідницький.

Міжпредметні та міжгалузеві зв’язки: біологія, фізкультура і спорт, медицина, машинобудування, будівництво, деревообробна промисловість, побут.

Література:

1. В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова, Ю. І. Горобець, І. Ю. Ненашев, О. О. Кірюхіна Фізика: підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закладів - Х. : Вид-во «Ранок», 2015. – 268 с. : іл., фот.

2. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика 7 клас: Підручник для середньої загальноосвітньої школи. – К.:Перун, 2001.

3. Татарчук Н.В. Навчальний посібник Фізика 7 клас. Опорні конспекти.: Харків. «Видавничий дім «Весна», 2015.

4. Ю.Є. Крот Фізика у визначеннях, таблицях і схемах 7 – 11 класи.: Харків. Ранок, 2009.

5. Кононіченко С.П. Фізика 7-11 класи. Словник – довідник.: Харків. Країна мрій, 2007.

6. Кононіченко С.П. Фізика у запитаннях і відповідях. Навчальний посібник.: Харків. Країна мрій, 2007.

7. Інтернет – ресурси.

План уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

План

1. Явище тертя. Сила тертя.

2. Сили тертя: спокою, кочення, ковзання.

3. Коефіцієнт тертя.

4. Тертя в природі і в техніці.

V. Закріплення знань.

1.Розв’язування якісних задач усно.

2. Робота в групах.

VІ. Підведення підсумків уроку та оголошення домашнього завдання.

Епіграф до уроку:

“Щоб удосконалити свій розум,

треба більше роздумувати, ніж заучувати”

Рене Декарт

Хід уроку

І. Організаційна частина (1 хв.)

Доброго дня, діти. Сідайте, будь ласка.

У – уміння,

С – старання,

П – пізнання, складові успіху.

І – інтерес,

Х – хвала

Я вам бажаю досягти його.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів (фронтальне опитування) ( 3 хв.)

Слово вчителя: Без діла слабіє сила, кажуть у народі. Про що ця приказка?

Очікувані відповіді учнів: Про те, що треба трудитися. Про силу.

Слово вчителя: Давайте пригадаємо поняття сили.

Заслуховуються відповіді учнів:

1. Сила - міра взаємодії тіл.

2. Сила - фізична величина, яка є мірою дії одного тіла на інше.

3. Сила – це векторна фізична величина, яка характеризується величиною, напрямом і точкою прикладання.

4. Сила – причина зміни швидкості руху тіла.

Слово вчителя: Як позначається сила? (F)

Що є одиницею сили в СІ? (Н)

Які ви знаєте види сил ? (Сила пружності, сила тяжіння).

Що можемо про них сказати?

Заслуховуються відповіді учнів:

Сила пружності - це сила яка виникає під час деформації тіла і напрямлена протилежно напрямку деформації.

Сила тяжіння - сила, з якою Земля притягує до себе усі тіла.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності. (1 хв)

Слово вчителя: Ви вже познайомилися з двома видами сил, за допомогою яких відбувається взаємодія тіл: силою тяжіння та силою пружності. Сьогодні ми з вами познайомимося ще з однією силою – силою тертя. У житті людини тертя відіграє величезну роль. Завдяки тертю може зрушити з місця людина, тварина, транспорт. Без тертя ми б не втримали в руках жодну річ. І навіть одяг без тертя ми б не змогли пошити. Але разом з тим через тертя зношуються покришки коліс, деталі машин, одяг і взуття. Давайте дізнаємося, що таке тертя і що воно нам приносить – користь чи шкоду.

ІV. Вивчення нового матеріалу (18 хв.)

1. Розповідь учителя.

У реальних умовах жодне рухоме тіло не рухається нескінченно довго. Скотившись згори, камінь на рівній поверхні з часом зупиняється. М’яч, що котиться по стадіоні також зупиниться через певний час.

Дослід 1. Давайте відпустимо кульку по похилій площині. Як бачимо, через певний час кулька зупинилася.

Висновок дітей: Зупинка кульки свідчить про те, що на неї діє сила. І ця сила спричинена дією поверхні столу на кульку.

Слово вчителя: За допомогою якого приладу визначають силу? (За допомогою динамометра).

Як цей прилад працює? (Принцип дії динамометра ґрунтується на порівнянні вимірюваної сили із силою пружності пружини динамометра).

Дослід 2: Покладемо дерев’яний брусок на дошку. Приєднаємо до нього динамометр і потягнемо його. Динамометр показує поступове збільшення сили. Збільшення припиняється, коли брусок починає рухатися.

Висновок дітей: між бруском і дошкою виникає сила, яка діє на межі між бруском і дошкою. Ця сила дістала назву сила тертя.

Тертя – це явище, яке виникає за дотикання поверхонь двох тіл.

Сила тертя – це сила, що виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого або при спробі зрушити з місця.

Силу тертя позначають F_тер. Одиницею сили тертя в СІ є Н.

Дослід 3: Рух бруска по поверхні столу, посипаній піском.

Дослід 4: Рух бруска по поверхні столу: на брусок покладено вантаж (динамометр показує силу тяги, яка дорівнює силі тертя).

Якщо важкий предмет спробувати зрушити з місця, то це може не вдатися, оскільки його утримує сила тертя спокою, яка завжди більша за силу тертя ковзання.

Сила тертя спокою – це сила, яка виникає під час намагання нерухомого тіла зрушитися з місця і перешкоджає початку руху. Позначають F_тер.сп. одиницею в СІ є Н.

Саме завдяки силі тертя спокою ми утримуємо предмети в руках. Для зменшення тертя використовують мастило.

Слово учителя: Однією з причин виникнення сили тертя є шорсткість поверхонь стичних тіл. Навіть гладенькі на вигляд поверхні мають нерівності, горбики і подряпини. Коли одне тіло ковзає або котиться по поверхні іншого, ці нерівності зачіпаються одна за одну і створюють силу, яка затримує рух.

Інша причина тертя у гладеньких тіл — взаємне притягання молекул стичних тіл. 

Дослід 5: Візьмемо дерев’яний коток і покладемо на поверхню дошки. Прикріпимо до котка динамометр і почнемо тягти. Зверніть увагу, що покази динамометра значно менші, ніж у досліді з бруском, хоча вага бруска і котка однакова (ми їх зважували на лабораторній роботі). У цьому разі ми спостерігаємо силу тертя кочення.

Висновок учнів:

Сила тертя кочення - це сила яка виникає при коченні одного тіла по поверхні іншого й за умови однакового навантаження.

Сила тертя ковзання – це сила, яка виникає під час ковзання одного тіла по поверхні іншого.

Особливості сил тертя (висновки роблять учні з допомогою учителя)

• виникають у разі дотикання двох тіл, які рухаються;

• діють паралельно поверхні дотичних тіл;

• спрямовані проти руху тіл;

• сила тертя діє не тільки на тіло, яке рухається, але й на поверхню, по якій рухається тіло.

Запам’ятай: Кругле коти – плоске тягни!

Слово учителя: Силу тертя ковзання можна обчислити за формулою:

F_тер.к.=µN

µ - коефіцієнт тертя, який залежить від якості обробки стичних поверхонь тіл та матеріалів, із яких виготовлено тіла. Коефіцієнт тертя ковзання визначають експериментально. Також є спеціальні таблиці, в яких наведено його орієнтовні середні значення для пар матеріалів.

N – Сила реакції опори, яка діє на тіло.

Запитання від учнів: А сила тертя у рідинах діє?

Відповідь учителя: У рідинах і газах так само діє сила тертя (сила опору), яку можна зменшити, якщо надати тілу обтічної форми.

Слово учителя: Наші далекі пращури для транспортування важких речей підкладали під них катки - круглі стовбурі дерев із попередньо обрубаними гілками. Саме так доводилося робити ще 200 років тому будівельникам великих споруд, заміняючи тертя ковзання тертям кочення. Катки є прообразами перших дерев’яних коліс.

У розкопках трипільських поселень, що датуються 5 тисячоліттям до нашої ери. Знайдені залишки таких коліс. Винайдення колеса належить до п’ятірки винаходів, які сильно змінили світ.

У наш час у багатьох механізмах на деталях, які обертаються. Встановлюють шарикові або кулькові підшипники. Вони зменшують силу тертя. Також для зменшення сили тертя використовують рідкі мастильні матеріали, які наносять між стичними поверхнями. Замінюють сухе тертя на рідке (в’язке) яке є значно меншим. Так, наприклад, лижники – професіонали змащують лижі спеціальними мастилами, щоб легше ковзати по снігу.

Щоб збільшити силу тертя поверхню тіла роблять шорсткою, виготовляють на поверхні протектор і збільшують вагу тіла. Для спортсменів, яким треба швидко бігати виготовляють спеціальне шиповане взуття.

V. Закріплення знань (15 хв.)

1. Розв’язування якісних задач

А) Чому на шинах автомобілів роблять рельєфний малюнок (протектор)?

Відповідь: це спричиняє збільшення сили тертя між дорогою і шиною автомобіля за рахунок нерівностей поверхні шини.

Б

) Чому важко втримати в руках живу рибину?

Відповідь: тому що слиз на тілі рибини зменшує тертя між руками і рибиною, а вона при цьому ще й сама намагається вислизнути.

В) Для чого біля головки цвяха, а іноді й на самій головці, наносять насічку?

Відповідь: після того як його заб’ють у виріб, насічка створить додаткову силу тертя, і цвях буде міцно «сидіти»; на головці насічка перешкоджає молотку зісковзувати з цвяха, коли його забивають.

Г) Чому бігуни й альпіністи використовують взуття із шипами?

Відповідь: тому що шипи збільшують тертя.

1. Пояснити фізичну суть наступних приказок та прислів’їв

1. Й

   

   де, як по маслу.

2. Не змастиш – не поїдеш.

Очікувані відповіді учнів:

1

-2. Змащення зменшує силу тертя

3) Слизький, як в’юн.

4) Висковзне, як риба з рук.

Очікувані відповіді учнів:

3

-4. Риба мокра – зменшується сила тертя.

5) Коси, коса, поки роса. Роса спала – робота пропала.

Очікувана відповідь учнів:

5. Роль змащення виконує роса.

3) Дидактична гра “Тертя й наше життя”

Клас ділиться на експертні групи. Учні стають експертами у своїх групах.

Експертні групи: “Автомобіль, дорога”, “Спорт”, “Медицина. Жива природа” .

Завдання

Кожна група має дібрати приклади використання тертя, його збільшення чи зменшення в їхній області експертизи.

Експертна група обговорює свою тему.

Кожній групі дають картку-підказку з теми експертизи. Якщо учні не можуть самостійно сформулювати задачу, то користуються опорними словами.

Також видають картку-запитання у відповідній області експертизи. Нею експертна група користується в тому випадку, коли самостійно не може навіть з допомогою картки-підказки сформулювати задачі.

запитання.

АВТОМОБІЛЬ, ДОРОГА

Підказка 1

гальма

Мокра грунтова дорога

слизька дорога

ланцюги, ожеледь

протектор

буксування

вантажний, легковий

СПОРТ

Підказка 2

футбол

футбол

бокс

тальк

гімнастика

змащування

Спеціальні костюми

МЕДИЦИНА.

ЖИВА ПРИРОДА

Підказка 3

слиз

лапки

В руках

язик

масаж

Газвода, компот

Дзеркальний блиск

Через 1хвилину кожна група звітує за своїм дослідженням або дає відповіді на

запитання

Запитання до підказки 1. «АВТОМОБІЛЬ, ДОРОГА»

1. Чому автомобільні колеса мають такий глибо­кий рисунок протектора?

2. Чому потрапляння мастила на гальма автомо­біля є дуже небезпечним?

3. Чому за ожеледиці автомобіль має на колесах спеціальні ланцюги і їде з малою швидкістю? І чому за таких умов вантажному автомобілю легше їхати, ніж легковому?

4. Чому на мокрій ґрунтовій дорозі автомобіль «заносить»?

5. Що роблять під час буксування автомобіля?

Запитання до підказки 2. «СПОРТ»

1.Якою є поверхня рукавичок боксера? Чому?

2.Для чого перед виходом на лижню лижі змащують спеціальним мастилом?

3.Чому в дощову погоду футбольним воротарям важче ловити м’яч, ніж за ясної погоди? І чому футболісти частіше падають?

4.Навіщо штангісти перед підійманням штанги, а гімнасти перед виконанням вправи посипа­ють руки, груди й плечі тальком?

5.Чому футбольні бутси мають шипи, а воротарі надягають спеціальні рукавиці?

6.Навіщо лижники змащують лижі, а ковзанярі одягають спеціальні костюми?

Запитання до підказки 3. «МЕДИЦИНА. ЖИВА ПРИРОДА»

1.Чому важко втримати в руках живу рибу?

2.Чому під час обіду після споживання сухої страви ми хочемо запити її газованою водою чи компотом?

3.Чому медичні голки полірують до дзеркально­го блиску?

4.Чому язик у кішечки шорсткий?

5.Для чого тіло риби вкрито слизом?

6.Навіщо перед масажем тіло пацієнта й руки масажиста змащують спеціальним кремом або олією?'Чому подушечки на лапках у кішки м’які, але шорсткі?

VІ. Підсумок уроку (2 хв.)

Знання про силу тертя і міння її правильно використати дає змогу полегшити працю , а в окремих випадках – щей здобути перемогу і славу, як це роблять наші спортсмени. Зокрема 5 лютого Олена Підгрушна здобула для України золото на черговому етапі кубку світу з біатлону. А українська збірна з біатлону 13 лютого здобула срібло.

1) Чи допоміг вам урок з’ясувати де застосовується сила тертя і як вона нам допомагає?

2) Чи вдалося нам розкрити суть нашого епіграфа “Щоб удосконалити свій розум,

треба більше роздумувати, ніж заучувати”

1. Чи згодні Ви, що для удосконалення розуму слід багато роздумувати ?

2. А для розуміння слід аналізувати інформацію?

Виставлення оцінок .

Домашнє завдання (1 хв.)

Завдання 1.

Опрацювати §25 (за підручником Є.В. Коршака, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко)

§24 (за підручником В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова, Ю. І. Горобець, І. Ю. Ненашев, О. О. Кірюхіна )

Завдання 2.

1-ша група (середній рівень)- Пояснити фізичну суть приказки “Камінь зрушиш – легше стане”.

2-га група (достатній рівень)- Скласти п’ять якісних задач на використання сили тертя.

3-тя група (високий рівень)- Міні-твір з використанням ліричних і жартівливих моментів на тему: “Без тертя – важке життя”