Методическая разработка урока “трение. Сила трения”




Скачать 273.17 Kb.
НазваниеМетодическая разработка урока “трение. Сила трения”
страница2/4
Дата23.12.2012
Размер273.17 Kb.
ТипМетодическая разработка
1   2   3   4

Проблемные вопросы.


Как вы думаете?

Возможна ли жизнь без силы трения?

Всегда ли трение препятствует движению?

Как используют силу трения в природе и технике?

Учебные вопросы:


Что такое трение?

Вследствие чего возникает трение?

Какая сила называется силой трения?

Дополнительные вопросы по рисункам на экране:


1. Все ли силы, действующие на шкаф, указаны на рисунке?

2. Что вы видите на этом рисунке? Какое физическое явление используется при этом?

3. На что влияет развод пилы?

4. В каком направлении действует на автомобиль сила трения?

5.О чем мечтает велосипедист?

6. Почему колёса имеют разные протекторы?

Первые исследования силы трения были проведены великим итальянским ученым Леонардо да Винчи более 400 лет назад, но эти работы не были опубликованы. Законы сухого трения (т.е. для твердых соприкасающихся тел) были описаны французскими учеными Гильомом Амонтоном и Шарлем Кулоном.


Кроме сухого трения существует ещё так называемое жидкое трение, возникающее при движении твёрдых тел в жидкостях и газах и связанное с их вязкостью. Силы жидкого трения пропорциональны скорости движения и обращаются в нуль, когда тело останавливается. Поэтому в жидкости можно заставить тело двигаться, прикладывая даже очень маленькую силу. Например, тяжелую баржу на воде человек может привести в движение, отталкиваясь то дна шестом, а на земле такой груз ему, конечно, не сдвинуть. Эта важная особенность сил жидкого трения объясняет, например, тот факт, почему автомобиль “заносит” на мокрой дороге. Трение становится жидким, и даже небольшие неровности дороги, создающие боковые силы, приводят к “заносу” автомобиля.

Трением называется взаимодействие между соприкасающимися поверхностями, препятствующее их относительному изменению. Силы, проявляющиеся при этом относительном изменении, носят название сил трения.

Различают трение покоя, которые не пропадают и тогда, когда оба соприкасающихся тела неподвижны относительно друг друга, трение скольжения, когда трение вызвано перемещением одного тела на поверхности другого и трение качения, когда тело не скользит по поверхности другого, а катится. Природа силы трения качения несколько иная: перед колесом образуется небольшой бугорок и часть силы упругости ( или реакции опоры) и есть сила трения качения.

Силы трения играют большую роль в нашей повседневной жизни. Поэтому умение их учитывать существенно важно для правильного применения второго закона Ньютона во многих практически важных задачах.

Силы трения направлены тангенциально (касательно) к соприкасающимся поверхностям и зависят от их относительных скоростей. Силы трения могут возникать не только между соприкасающимися твердыми поверхностями, но и между твёрдым телом и жидкостью или твердым телом и газом.


Рассмотрим брусок, лежащий на горизонтальной поверхности на которое действует сила F.

Назовите все силы действующие на это тело?


N


F

Fтр


FN ( Fg) рис 1

F- внешняя сила, действующая на тело;

FN - сила нормального давления ( или вес тела). Эта прижимающая сила, перпендикулярная поверхности соприкосновения, по третьему закону Ньютона численно равна силе реакции N.

Fтр=μ*FN = μ*N

N - сила реакции опоры;

Fтр – сила трения.


При движении тела по наклонной плоскости (рис2) необходимо разложить силу тяжести на составляющие: параллельно наклонной плоскости F11 и перпендикулярно ей перпендикулярную составляющую силы тяжести FN. Эта составляющая по другому называется силой нормального давления. Для определения силы трения скольжения по наклонной плоскости используем формулу: Fтр = μ*FN.

N


Fтр







F1


А


Fg Рис 2

Ответы на многие важные вопросы, связанные с движением тел, дают закон трения. Потому что он связывает теорию с практикой, раскрывает возможность объяснения явлений природы, применение и использование изученного материала в жизни.


А как же возникает сила трения?

Причины трения:

Поверхность твёрдого тела обычно обладает неровностями. Например, даже у очень хорошо отшлифованных металлов в электронный микроскоп видны «горы» и «впадины» размером в 100 -1000 ангстрем. При скольжении трущихся поверхностей микронеровности задевают друг за друга, и в точках соприкосновения сцепляются, а при дальнейшем относительном движении тел эти сцепки рвутся, и возникают колебания атомов, подобные тем, как происходят при отпускании растянутой пружины. Со временем эти колебания затухают, а их энергия превращается в тепло, растекающееся по обоим телам.

В случае скольжения мягких тел возможно так называемое «пропахивание», в этом случае механическая энергия расходуется на разрушение атомных связей.

Силы трения возникают благодаря разрушению поверхностей соприкасающихся тел и существованию сил взаимодействия между молекулами и атомами соприкасающихся тел. Последние обусловлены взаимодействием электрических зарядов, которыми обладают частицы, входящие в состав атомов.

Величина силы трения скольжения вычисляется по формуле Fтр=μ*FN и при движении по горизонтальной поверхности сила нормального давления FN равна весу тела и совпадает с силой тяжести (рис. 1).

Величину μ называют коэффициентом трения.


А теперь переходим к исследовательской работе, в результате которой вы узнаете еще больше о трении. Каждая группа выполняет по одной исследовательской работе, делает обобщения и отчитывается. После этого подумайте о роли трения в жизни человека, животных и птиц, растений и в технике, а также ответьте на вопрос: «Трение друг или враг?».


3.Выполнение исследовательских работ:


Исследование 1. Определить, как зависит коэффициент трения от площади соприкосновения поверхности.


Приборы: 2 деревянных бруска с разной площадью поверхности, доска от трибометра, динамометр лабораторный, линейка.




брусок динамометр Рис.3


Схема опыта представлена на рисунке 3.

Необходимо брать два бруска с разной площадью поверхности соприкосновения, равномерно перемещать по поверхности доски трибометра, при этом F, которую покажет динамометр будет равна силе трения Fтр..

Определить коэффициенты трения μ для двух разных брусков.

Составить таблицу измерений:


Таблица 1.

№ бруска

Площадь поверхности

S (м2)

N (Н)

Fтр (Н)

μ = Fтр/N

1-й













1-й













2-й













2-й













μ ср =


Вывод:


Исследование 2. Определить коэффициент трения скольжения для различных материалов соприкасающихся поверхностей:

1) деревянный брусок соприкасается с поверхностью деревянной доски;

2) деревянный брусок соприкасается с металлической поверхностью;

3) деревянный брусок соприкасается с поверхностью пластика.

Заполнить таблицу, исследовать зависимости силы трения Fтр от силы нормального давления N для каждого случая, построить графики.

Приборы: деревянный брусок, доска от трибометра, металлические листы, динамометр, кусок пластика, набор грузов по 100г.


Опыт 1. Положим деревянный брусок на деревянную доску и прикрепив к бруску динамометр перемещаем равномерно. При этом F, которую покажет динамометр будет равна силе трения Fтр.

Заполнить таблицу, исследовать зависимости силы трения Fтр от силы нормального давления N, построить график зависимости силы трения от силы нормального давления :.


Таблица 1.



1

2

3

N (Н)










Fтр (Н)










μ











μ ср =


Fтр (Н) График зависимости силы трения от силы нормального давления :



0 N (Н)


Опыт 2. Положим деревянный брусок на металлический лист и прикрепив к бруску динамометр перемещаем равномерно. При этом F, которую покажет динамометр будет равна силе трения Fтр.

Заполнить таблицу, исследовать зависимости силы трения Fтр от силы нормального давления N, построить график зависимости силы трения от силы нормального давления :.


Таблица 2.



1

2

3

N (Н)










Fтр (Н)










μ











μ ср =


График зависимости силы трения от силы нормального давления:


Fтр (Н)



0 N (Н)


Опыт 3. Положим деревянный брусок на лист пластика и прикрепив к бруску динамометр перемещаем равномерно. При этом F, которую покажет динамометр будет равна силе трения Fтр.

Заполнить таблицу, исследовать зависимости силы трения Fтр от силы нормального давления N, построить график зависимости силы трения от силы нормального давления :.

Таблица 1.



1

2

3

N (Н)










Fтр (Н)










μ










μ ср =


Fтр (Н) График зависимости силы трения от силы нормального давления :



0 N (Н)

Вывод:


Исследование 3. Исследовать зависимость силы трения от массы тела.


Приборы: деревянный брусок, доска от трибометра, динамометр, набор грузов.

Положить деревянный брусок на деревянную доску и прикрепив к бруску динамометр перемещать равномерно. При этом F, которую покажет динамометр будет равна силе трения Fтр.

Исследовать зависимость силы трения скольжения Fтр от массы бруска с грузами.


Заполнить таблицу 3 и построить график.



№ опыта

1

2

3

m (г)










Fтр (Н)















Fтр (Н)



0 100 200 300 400 500 600 700 800 m (г)


Исследование 4. Исследовать силы трения покоя, скольжения и качения и сделать вывод.

Приборы: деревянный брусок, деревянный каток, доска от трибометра, динамометр лабораторный, стержни.

Положить на деревянную доску трибометра деревянный брусок, а на брусок груз. Используя имеющиеся приборы исследовать различные виды силы трения и сравнить их.

Заполнить таблицу 4:

Вид силы трения

Fтр (Н)

Сила трения покоя




Сила трения скольжения




Сила трения качения





Выводы:

-Трение возникает при соприкосновении поверхностей взаимодействующих тел.

- Существует трение покоя, скольжения и качения.

- Трение покоя больше по величине трения скольжения и трения качения при равных нагрузках.

1   2   3   4

Похожие:

Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconРазработка урока по физике с использованием иумк «Физика 7-9» Тема урока : «Сила трения. Трение в природе и технике»
Конкурсный материал Дракиной Екатерины Анатольевны, учителя физики моу лицея№6 г. Ессентуки
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconТрение. Сила трения. Коэффициент трения скольжения
«трения» как физического явления, объяснить природу и особенности её возникновения, охарактеризовать виды силы трения
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconПлан-конспек урока сила трения
Цель урока: ознакомить учащихся с явлением трения,сформулировать понятие силы трения экспериментально определить от чего зависит...
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconТрение. Сила трения
Тип урока: урок-презентация изучения нового материала и первичного закрепления знаний
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconПлан-конспект урока сила трения. Трение в природе и технике
Формы работы учащихся: фронтальная, работа по группам, дифференцированная самостоятельная работа
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconЛабораторная работа определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу стокса
На твердый шарик падающий в вязкой жидкости, действуют три силы: сила тяжести Р, подъемная fa (сила Архимеда), и сила сопротивления...
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconИсследование зависимости силы трения от веса тела
Механическое движение, его относительность. Законы динамики Ньютона. Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести. Закон всемирного...
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconУрока: Учебно-методическая разработка урока по теме «Reading»
Учебно-методическая разработка урока по теме «Reading» на основе умк кузовлева В. П. для 9 класса. (Материалы можно использовать...
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconМетодическая разработка урока «Подготовка к написанию сжатого изложения в экзаменационной работе гиа»
Данная разработка урока русского языка поможет подготовить учеников к испытаниям на экзамене в формате гиа
Методическая разработка урока “трение. Сила трения” iconМетодическая разработка урока по предмету «Основы безопасности движения»
Тема урока: Дороги и их виды. Цель урока: Обучающая Обеспечить усвоение материала учащимися
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница