Конспект открытого урока физики 7 класс "Плотность вещества"

Конспект открытого урока

Предмет: физика

Класс: 7

Дата проведения: 23.01.2013 года

Тема урока: Сила трения.

Цель урока:

создать условия для развития логического мышления, коммуникативных умений учащихся, умений наблюдать, высказывать гипотезы, предположения, формулировать выводы.

Задачи:

Образовательные:

1. Способствовать формированию представления о силе трения.

2. Показать значение силы трения в жизни человека, быту, технике.

3. Выяснить от чего зависит сила трения.

Развивающие:

1. Развивать умение учащихся наблюдать, анализировать, обобщать, делать выводы.

2. Способствовать расширению кругозора.

Воспитательные:

1. Развивать мотивацию изучения физики, используя интересные сведения.

2. Развивать умение работать в паре или группой.

Тип урока:

• урок формирования новых знаний

Вид урока:

• комбинированный урок с использованием игровых и ИКТ технологий

Оборудование:

• динамометр,

• бокал стеклянный;

• стеклянные пластинки,

• листы наждачной бумаги,

• стакан круглый,

• вода

• пипетки

• мультимедийный проектор,

• компьютер

Ход урока:

1. Организационный этап

Здравствуйте, ребята! По вашим лицам вижу, что настроение у вас хорошее. Давайте поработаем на уроке так, чтобы ваше настроение осталось таким же, а может быть, стало еще лучше.

2. Мотивация учебной деятельности

Постановка проблемы. Ребята, я хочу рассказать вам историю.(слайд 1) Случилось это в далеком 1851 году. 18 августа император Николай I совершил поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 утра. Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особенную торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это красиво и подчёркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдёт по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако случилось непредвиденное – был дан сигнал к отправлению, а паровоз не мог тронуться с места! Что же случилось, какой злоумышленник не давал отправиться в путь царствующей особе?

Как вы думаете, что было дальше? Жандармы, подобрав полы шинелей, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы.

Зачем? Что не учел генерал Клейнмихель?

Ответить на эти вопросы нам поможет тема сегодняшнего урока.

Ох, эта сила трения, ах, эта сила трения! (слайд 2)

3. Актуализация знаний

Создание игровой ситуации. Мы отправляемся в путешествие в мир Трения. Что-то в этом мире вам хорошо знакомо, а о чем-то вы услышите впервые. Работать мы будем в группах. Каждая группа получает маршрутный лист нашего путешествия.

Итак, первый этап называется «Проверь себя» Слайд 3.

Каждый из вас получил текст о силе трения, в котором вам нужно заполнить пропуски.

А теперь проведем самопроверку. Внимание на экран, проверьте себя.

Слайд 4

Что же мы знаем о силе трения, прочитайте.

Сила, возникающая при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого тела, когда тела неподвижны, либо перемещаются относительно друг друга, называется силой трения.

Существует две причины возникновения трения: шероховатость поверхности и взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел.

Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную движению тела.

Существует несколько видов трения – трение покоя, трение скольжения, трение качения и вязкое трение.

Сила трения зависит от силы, прижимающей тело к поверхности, от рода соприкасающихся поверхностей и от вида трения.

4. Применение знаний в новой ситуации

Скажите, как зависит сила трения от смазки?

(Проблемный эксперимент)
Ну что ж, проделаем опыт, чтобы проверить ваши слова. Привяжем к ножке стеклянного бокала нитку и поставим его на стол, накрытый стеклом. Если потянуть за нитку бокал легко заскользит по стеклу. Теперь смочим стекло водой. Перемещать бокал станет значительно труднее. Если Вы присмотритесь к стеклу, то сможете заметить даже царапины.  

Как же так? Ведь смазка должна уменьшить трение.

Переходим ко 2 этапу нашего путешествия – экспериментальному.

Опыт 1: возьмите 2 стеклянные пластины, прижмите их друг к другу, а затем сдвиньте одну пластину относительно другой. Что вы наблюдаете? Почему пластины трудно сдвинуть?

Капните пипеткой на одну пластину 2-3 капельки воды и повторите опыт. Почему стало еще труднее сдвигать пластины?

А теперь найдите на столе 2 кусочка наждачной бумаги и лупу.

Опыт 2: возьмите 2 кусочка наждачной бумаги и лупу. Рассмотрите поверхность этих тел. Сложите их и попробуйте сдвинуть относительно друг друга.

Объясните причины появления трения в каждом опыте.

Слайд 5

Самые гладкие на вид поверхности имеют неровности, которые препятствуют движению одного тела по поверхности другого. Но оказывается, уменьшение неровностей снижает силу трения только вначале. Дальнейшее уменьшение шероховатости приводит к увеличению силы трения.

Вторая причина возникновения силы трения — молекулярное взаимодействие, которое приводит как бы к прилипанию соприкасающихся поверхностей.

Так почему бокал с трудом сдвигался с места? Дело в том, что вода удалила жира и  прочие вещества, загрязнявшие трущиеся поверхности. Образовался контакт двух чистых гладких поверхностей, и оказалось, что сделать царапины (т.е. вырвать кусочки стекла)  легче, чем оторвать (сдвинуть)  бокал. 

5. Первичная проверка понимания

Продолжаем путешествие в мир Трения. Многие жизненные ситуации можно объяснить действием силы трения. На следующем этапе каждой группе нужно подумать и ответить на простые вопросы с точки зрения физики. Приступаем. Слайд 6

1 группа:

• почему шелковый шнурок развязывается быстрее, чем шерстяной; (сила трения зависит от поверхности трущихся тел)

В этой ситуации трение полезно или вредно? Полезно! Как его увеличить?

Интересно! (Слайд 7)
Хорошо известно, что в критические моменты, чтобы не сорваться со скользкой жерди или подняться по крутой стене, человек не очень-то доверяет обуви, предпочитая действовать босиком. И не зря. Oгромнoe  преимущество нашей голой пятки и стопы в том, что они эластичны. Это дает им возможность «вписываться» в шероховатый рельеф, резко увеличивая площадь  контакта с твердой поверхностью, а следовательно и сопротивление проскальзыванию. Особый мелкий гофр (волнистость) кожи  на человеческой ступне также препятствует проскальзыванию ноги назад. Этот  гофр совершенно не изнашивается, а точнее,  непрерывно восстанавливается по мере истирания кожи.

Слайд 8

2 группа:

• почему бревно легче катить, чем тащить;

Вредно! Изменить вид трения! (сила трения качения меньше силы трения скольжения)

Проверим?

Поставим на стол круглый (не гранёный) стакан и толкнем его так, чтобы он заскользил своим дном по столу. Сдвинувшись, стакан остановится. 
Положим  теперь тот же стакан на бок и толкнем его с той же силой. Стакан, прокатившись, продвинется дальше. В чём дело? 
Вес стакана не изменился, его стенки и дно сделаны из одного и того же стекла, стол тот же самый.
Всё дело в том, что теперь стакан катится, а не скользит, и тормозит его движение сила трения качения, которая во много раз меньше силы трения скольжения. Во многих случаях оно оказывается раз в 50 больше трения качения! Слайд 9

Именно поэтому мы летом катаемся на велосипеде, а зимой - на санках.

Слайд 10

1. группа:

• почему вбитый в стену гвоздь не выскакивает? (на гвоздь действует сила трения покоя)

Полезно! Насечки увеличивают сцепление гвоздя со стеной.

Русский народ всегда отличался смекалкой и внимательностью, поэтому так много в нашем великом и могучем русском языке пословиц и поговорок, связанных с природными явлениями. На следующем этапе каждая группа должна объяснить пословицу, связанную с силой трения.

1 группа: баба с воза – кобыле легче. Слайд 11

2 группа: корабли пускают, так салом подмазывают.

3 группа: Коси коса, пока роса; роса долой – и ты домой.

А теперь проверим вас на доверчивость. Верите ли вы, что? Слайд 12

1. Плохое колесо больше хорошего скрипит?

2. Легче сдвинуть санки с места, чем их везти?

3. Не подмажешь – не поедешь.

Слайд 13

Сила трения зависит от рода поверхности соприкасающихся тел. В 18 веке французские физики Амонтон и Кулон ввели новую физическую величину, описывающую эту зависимость и назвали ее – коэффициент трения µ. Он зависит от комбинации материалов, например при движении резины по дереву он один, а при движении железа по дереву – другой. Значения µ для разных пар материалов можно найти в специальных справочниках. Я приготовила для вас таблицу коэффициентов трения для некоторых из них. Ознакомьтесь с таблицей и ответьте на вопросы из маршрутного листа.

Слайд 14

1 группа: резина по сухому асфальту. Шины автомобиля делают из резины, увеличивается трение и сцепление с дорогой.

2 группа: сталь по льду – полозья коньков, саней делают из стали, сила трения становится маленькой и скольжение улучшается.

Три смазочных "богатыря": графит, молебденит и  тефлон.

Известный русский  механик-самоучка Иван Кулибин, находясь на службе у  российской императрицы Екатерины II,  должен  был изготовить  дворцовый лифт. Для плавной и бесшумной работы детали подъемного  устройства  нуждались в хорошей смазке,  но  основные смазки  того  времени ­ (растительные масла, сало, деготь) не годились.   Кулибин блестяще решил задачу, воспользовавшись «карандашом», то есть графитом!

Полезный совет: если у вас дома скрипят дверные петли, попробуйте натереть их грифелем простого карандаша – скрип прекратится.

В наше время графит широко применяется в машиностроении, в основном в виде добавок к особо вязким,  пластичным смазкам. 
Такую смазку можно увидеть, например, в  коробке передач автомобиля.

Свойства тефлона хорошо известны, у вас дома наверняка есть посуда с тефлоновым покрытием. В чем преимущества например тефлоновой сковороды перед обычной? Правильно, к ее поверхности практически ничего не прилипает. Причина такого замечательного свойства тефлона это самый низкий коэффициент трения (0,02) среди всех известных твердых веществ.

3 группа: резина по асфальту. С увеличением влажности коэффициент трения уменьшается, поэтому при движении автомашины по мокрой дороге это нужно учитывать и водителю и пешеходам, при уменьшении трения тормозной путь автомобиля увеличивается. Слайд 15

Кстати, в Малайзии предложили строить автодороги из резины. Коэффициент трения резины по резине очень велик, и колеса не будут скользить даже по мокрой дороге. Правда для нашего климата этот проект не подходит.

6. Первичное закрепление

Ребята, а давайте вспомним тему нашего урока.

Слайд 16 Ах, эта сила трения!

Ох, эта сила трения!

Что значит, ах? А Ох? В этой фразе вечная дилемма: так полезно трение или вредно? Ах или Ох?

Определитесь и приведите по 3 примера в защиту своего мнения.

Слайд 17

Итак, если трение вредно, то его стремятся уменьшить, если трение полезно, то увеличить.

Не идётся - только едется,

Потому что - гололедица,

Но зато отлично падается!

Почему ж никто не радуется?

Такой наивный детский стишок на первый взгляд – а как много содержит он, если взглянуть на него с физической точки зрения! Ведь именно в нём заключена система противоречивого отношения к пресловутой силе трения. Этот постоянный бой, где соперничают между собой два понятия - вред и польза силы трения, никогда не будет иметь победителя. Ведь то, что одному человеку удобно и выгодно, другому часто бывает совсем даже наоборот – плохо, как в этом стихотворении. Слайд 18

Подобные случаи мы наблюдаем зимой, когда мальчишки раскатывают ледяные дорожки и несутся с разбегу по ним, преодолевая расстояние за считанные минуты! А следом ковыляют пожилые люди, поскальзываются на припорошенных снежком накатах и падают, ломая руки и ноги. Вот вам опять наглядные примеры, где в одном и том же случае соседствуют и вред, и польза силы трения.

Именно для уменьшения силы трения лыжники смазывают свои лыжи специальными мазями, чтобы увеличить скорость при движении. Катки, на которых занимаются конькобежцы либо фигуристы, периодически поливают водой и очищают – тоже для уменьшения силы трения. А пешеходные дорожки, напротив, посыпают песком или золой, чтобы никто на них не падал. Некоторые изобретатели–рационализаторы придумали даже приклеивать к подошвам зимних ботинок и сапог кусочки наждачной бумаги как раз с целью увеличения силы трения.

То же самое происходит и с колёсами машин. Ведь не секрет, что с наступлением зимы, водители «обувают» своих железных коней в специальную «зимнюю резину». А иначе без полезной силы трении увеличивается тормозной путь, происходит занос машины при поворотах, она юзит, и часто водитель плохо справляется с управлением. А чем кончаются аварии, каждый знает и сам.

7. Домашнее задание

А как вы думаете ребята, как выглядел бы мир без трения? 
А представьте себе... что пол в вашей комнате стал ещё более скользким, чем каток; вот в этом случае вы и получите отдалённое представление о ходьбе в мире без трения – она в таком мире почти невозможна. Люди поминутно падали бы и не могли подняться. Ведь только трение (точнее: трение покоя) позволяет нам отталкиваться ногами, шагая вдоль по ровной дороге.

На столе ничего не лежало бы: при малейшем -наклоне всё съезжало бы на пол, скользило и катилось по нему, стараясь добраться до самого низкого места. В самом деле, ведь только сила трения покоя удерживает предметы на слегка наклонном гладком столе и полу и не даёт им съезжать под действием силы тяжести.

Все узлы немедленно развязывались бы; ведь узлы держатся только благодаря трению одних частей верёвки, шнурка или бечёвки о другие.

Все ткани расползались бы по ниткам, а нитки – в мельчайшие волокна. 
Пофантазируйте и напишите дома физическую сказку «Как я жил без силы трения»
Так вредно трение или полезно?

В отношении Природы подобные вопросы неуместны.

Трение есть и с этим нужно считаться.

Слайд 19

8. Рефлексия, итог урока

Ребята мы с вами сегодня рассмотрели силу трения – СИЛУ ЗНАКОМУЮ, НО ТАИНСТВЕННУЮ, которая сильнее бурь, ветров и непогоды.

Слайд 20
Благодарю вас за хорошую работу. До свиданья!

Заместитель руководителя ОО _______________________ / Елфимова Е.Н./