Сила трения скольжения

Автор: Лебедева Ольга Юрьевна

Организация: МОУ СШ № 84

Населенный пункт: Волгоградская область, г. Волгоград

Пояснительная записка

Урок разработан в рамках рабочей программы по физике, составленной для 7 класса на основе: «Примерной программы основного общего образования по физике 7-9 классы» под редакцией В.А. Орлова, О.Ф.  Кабардина, В.А. Коровина; авторской программы «Физика 7-9классы» под редакцией Е.М. Гутник, А.В. Перышкина; федерального компонента государственного стандарта основного общего образования по физике.

Актуальность разработки: Представлена методика и технология проведения личностно-ориентированного урока с использованием деятельностного подхода.

  • Блочно-модульная технология позволит учителю за 40 минут обсудить с учащимися учебный материал, размещённый в учебнике в нескольких параграфах,  
  • Деятельностный подход позволяет включить ребенка в учебный процесс.
  • Обеспечена реализация новых стандартов в образовании согласно ФГОС,
  • Развитие  метапредметных компетенций на уроке.

Цель урока: создать условия для развития деятельностных компетенций обучающихся через раскрытие понятия «трение», «сила трения», «сила нормального давления», «коэффициент трения»  

По типу представленный урок является уроком «открытия» новых знаний.

Обучение построено по блочно-модульной технологии. Урок  «Сила трения» является составной частью учебного блока «Взаимодействие» и раскрывает суть понятия трение, объединяет всю информацию про процесс, размещенную в учебнике в нескольких параграфах, привлекает знания учащихся из жизненного опыта, что позволяет дать ученикам полное представление о данном процессе и его месте в жизни конкретного учащегося, позволяет заинтересовать, включить мыслительную деятельность, вызвать желание высказаться, приводить аргументы. То есть включить ребенка в процесс.

К моменту проведения урока учащиеся 7 класса знают, понятие «сила», умеют обозначать, измерять и изображать  ее на пояснительном рисунке, знают про силу тяжести, I закон Ньютона, знают и понимают термин «скомпенсированы».

Урок организован в форме диалога с учителем и одноклассниками, по ходу которого составляется логическая цепочка, показывающая связь изучаемых понятий друг с другом и привлекающая личные наблюдения и опыт учащихся. Таким образом вызывается заинтересованность учеников, побуждающая их принять участие в обсуждении. (Логичность и системность построения материала позволяет учителю предвидеть с точностью до слова ответы учеников и вести их в нужном направлении. Пример такого диалога приведен в разделе ХОД УРОКА). Тренируется умение учащихся формулировать и выражать свою мысль, используя речевые нормы и научную терминологию, обеспечивается коммуникационное взаимодействие. Таким образом, отрабатываются практически все универсальные учебные действия (УУД).

Запланирован большой объем интересного материала и вопросов, которые нужно обсудить, поэтому урок должен проходить в энергичном темпе. Соответственно, задиктовки и выписки из учебника исключаются, так как на них требуется большое количество времени.

В основном материал обсуждается устно. Самое важное, на что необходимо обратить внимание учащихся (а именно: формула для расчёта силы трения, пояснительный рисунок к задаче), пишется учителем на доске по ходу урока, чтобы было перед глазами учащихся.

Для осуществления принципов деятельностного подхода при изучении темы используется коллективная работа: обсуждение, выдвижение гипотез; индивидуальная работа: выполнение ученического эксперимента, изображение пояснительного рисунка к обсуждаемому вопросу.

Но, так как большинство людей являются кинестетиками, то вообще обойтись без конспекта нельзя. Поэтому учащиеся получают конспект, в котором систематизирована информация, прозвучавшая на уроке, показана логика рассуждений и однозначно задан базовый уровень учебного материала согласно ФГОС, который в дальнейшем выносится на контроль (см. в приложении).

Учащиеся, которые не присутствовали на уроке, по конспекту могут получить представление о ходе урока и объеме материала, который нужно подготовить для следующего урока. Для родителей облегчается контроль  выполнения учащимся домашнего задания.

Домашнее задание продолжает логическую цепочку, простроенную на уроке. Неожиданный результат ученического эксперимента, проведенного в конце урока, призван простимулировать интерес к теме и привлечь полученные знания для объяснения результатов. При кажущейся простоте вопроса, ответ не так очевиден. Возможно, у учащихся появится дополнительная тема для обсуждения с родителями.

Таким образом, при изучении темы задействовано аудио - визуальное и кинестетическое восприятие, образное и логическое мышление учащихся, практические действия.

Отметки на данном уроке не выставляются. Ставка делается на самооценку при рефлексии - догадался, вспомнил, применил, доказал, понял.

Технологическая карта урока 

«сила трения»

Цели для ученика

В конце урока:  Предметный результат

1.знают понятия трение, сила трения, сила нормального давления, коэффициент трения

2. понимают физический смысл коэффициента трения

3. умеют изображать силу трения

4. знают формулу для расчёта силы трения скольжения

5. знают причины возникновения трения

6. знают виды силы трения

7. знают, как увеличить или уменьшить силу трения

 

Цели для учителя

Обучающая: познакомить учащихся с новыми понятиями трение, сила трения скольжения, сила нормального давления, коэффициент трения

Развивающаяметапредметный результат

формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами и причинами, их вызвавшими;  выдвигать гипотезы, проверять их на соответствие действительности; добывать недостающую информацию из доступных источников; систематизировать и представлять информацию в символьном и графическом виде.

Воспитывающая: личностный результат

формирование познавательного интереса к физике, обращая внимание учащихся на привычные понятия (трение). Применение учащимися полученных знаний в повседневной жизни, умение выражать свою мысль в соответствии с нормами речи в форме монолога и диалога.

Дидактический тип урока:

изучение нового материала

 

Форма урока

урок - беседа с элементами исследования

Опорные понятия, термины, практические навыки

Сила,  изображение силы, динамометр,  материальная точка, точка приложения силы, вектор, взаимодействие, как указать направление движения на рисунке, I закон Ньютона

Новые термины, действия

трение, сила трения, сила нормального давления, коэффициент трения

изображение силы трения на пояснительном рисунке

Этапы урока

1) Организационный этап.

2) Актуализация знаний.

3)Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

 4) Изучение нового материала

Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

5) Рефлексия (подведение итогов занятия)

 6) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

 

Формы контроля

Устный опрос, работа в тетради (пояснительный рисунок), проведение учебного эксперимента

Домашнее задание

Работа с учебником, конспектом, выучить определения и понятия, прочитать параграфы, дать ответы на вопросы, объяснить результаты эксперимента.

Учебные пособия:

А.П. Перышкин  «Физика -7», демонстрация (брусок, динамометр, груз, 2 магнита, металлическая доска), учебный эксперимент (баночки с пшеном)

УУД

Личностные (Л) – используют жизненный опыт, заинтересованы, желание привести аргументы, доказать свою позицию. Познавательные (П) – изучение нового материала, применение остаточных знаний, повторение изученного, использование символов, логические рассуждения

Регулятивные (Р) – знают, что делают в данный момент и для чего

Коммуникативные (К) – использование монолога, диалога

 

 

 

Ход урока

Курсивом выделены реплики учителя

Курсивом выделены примерные реплики учащихся

1) Организационный этап.

Приветствую. Вспоминаем - чем мы занимались на предыдущем уроке?

 

 

говорили про силу тяжести

2) Актуализация знаний.

Теперь вы знаете, почему люди не «улетают» с поверхности Земли, как грязь с колеса велосипеда?

 

 

потому, что людей удерживает сила тяжести, или сила Всемирного тяготения

Верно. Считаете ли вы, что наличие притяжения Земли-это благо?

… конечно! Иначе мы бы «улетели» в космос!

Согласна. Но у медали всегда 2 стороны. Неужели нет отрицательных проявлений тяготения?

Затруднение

мы можем упасть с высоты…

… или камень сверху может упасть..

Верно. Поэтому, находясь на высоте, надо соблюдать технику безопасности. Приведите пример.

 

… на крыше нельзя подходить к краю

… нельзя высовываться из окна

Нельзя даже опираться на оконную раму изнутри помещения, так как она может вывалиться вместе с вами. Есть высотные работы…

 

 

… люди, которые работают на высоте, используют страховочные веревки.

Верно. Но люди падают, не только находясь на высоте, но и когда, например, идут по земле. Зимой они падают чаще. Почему?

 

 

 

… скользко. Гололед.

3) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Правильно. Последствия таких падений могут быть очень серьёзными.

 

 

 

…Да. Могут быть переломы, сотрясения мозга, даже смерть при ударе головой об камень.

Верно. Но гололед-это только условие для падения. В чем причина? Не все же падают…

 

 

… это с трением связано…

Слово ТРЕНИЕ для вас не новое, но что это такое? И важно ли разобрать эту тему?

 

Выдвигают версии. Затруднение.

да. Надо разобраться в причинах

4. изучение нового материала

Обращаюсь к вашему жизненному опыту: приведите пример проявления трения?

 

 

… санки, съехав с горки, останавливаются

А если санки стоят на снегу? трение есть?

…нет. Значит, трение появляется, когда одно тело движется по поверхности другого

Хорошо. А что означает слово «останавливаются»?

… Скорость равна нулю

А что является причиной изменения скорости?

..сила!

Верно. Угадайте, как называется эта сила?

 

… сила трения!

Верно. Сила трения скольжения. Это физическая величина. Значит характеризуется…

 

…ОФЕУ !(определение, формула, единицы измерения, условное обозначение)

Как она обозначается?

… наверное, как сила тяжести, только индекс тр?

Так. А измеряется в каких единицах?

… любая сила измеряется в ньютонах

Верно. А еще сила - векторная величина. Что это означает?

 

… она имеет направление

Какой вопрос напрашивается?

…куда направлена сила трения?

И куда она направлена?

Затруднение

Сила трения помогает движению, или мешает?

… мешает. Значит, она направлена против движения

Из сказанного делаем вывод: сила трения возникает при…

… движении одного тела по поверхности другого и направлена против движения

Молодцы! Вы дали определение. Осталась формула. Как вы думаете, от чего зависит величина силы трения?

 

 

Затруднение

Посмотрите сюда. Показывает демонстрационный динамометр. Это?

 

…динамометр

Верно. Я сейчас прикреплю его к бруску и буду тянуть по столу. Что вы видите?

пружина растягивается. …Динамометр показывает силу, с которой  тянем

А другие силы действуют на брусок?

… сила тяжести, сила трения

Сделайте пояснительный рисунок в тетради

Делают пояснительный рисунок

Проходит по рядам, смотрит рисунки.

Изображает на доске правильный ответ. (силу упругости еще не изучали)

 Корректируют рисунок в  тетради.

 

Какая особенность движения? Обратите внимание на показание динамометра

…показание не меняется…

…значит движение равномерное

А когда движение равномерное?

… по I закону Ньютона, когда силы скомпенсированы.

«Скомпенсированы» – это значит…

Дают определение

Какие силы скомпенсированы по горизонтали?

… сила трения и  сила тяги

Как это записать?

F = FТР

Определите показание динамометра

…1 ньютон

Чему равна сила трения?

…1 ньютон!

Делаем вывод …

...если тело движется равномерно, то с помощью динамометра можно определить численное значение силы трения

Что мешало бруску двигаться?

 ...наверное,  тоже трение?

Да. Это трение покоя.

Всего-3 вида.

…сила трения покоя, скольжения

…какой 3й?

Это вы узнаете дома самостоятельно

Записывают вопрос

Делаю изменения в эксперименте (добавляется груз на брусок)

…  сила  тяги изменилась, увеличилась. Значит, сила трения скольжения тоже увеличилась.

В чем причина?

Больше масса - больше сила трения

 

Проверяем вашу гипотезу…

вот 2 магнита. Буду двигать их по поверхности вертикальной  стены. 

1й-большой и тяжелый, значит…

у него сила трения будет больше

и двигаться он будет…

медленнее

Прикрепляет большой магнит к металлической вертикальной стенке. Он скользит вниз, падает. Маленький магнит намертво прилипает к поверхности. Видите? Сдвинуть маленький трудно.

сила трения у маленького магнита больше. Значит, от массы не зависит

А почему он не падает?

…его прижимает к поверхности магнитная сила. У маленького она больше, поэтому и сила трения больше.

Сила, прижимающая тело перпендикулярно к поверхности - сила нормального давления. Обозначается F˩.  

В разных задачах она разная.

В 1м эксперименте это была…

…сила тяжести…

Во 2м?

…магнитная сила

Итак, чем больше F˩  ,тем …

…Тем больше FТР

…линейная зависимость FТР  ~ F˩   

Чтобы перейти к знаку «=», вводим…

…коэффициент пропорциональности

Пишет на доске  FТР  =µ F˩      , озвучивает величины, входящие в формулу

 

Коэффициент трения зависит от качества трущихся поверхностей. Как вы понимаете эту фразу?

 

…например, дерево -  по дереву, шины – по асфальту…

Верно. На прошлых уроках мы говорили, что «просто» силы быть не может. Это результат  взаимодействия. Что действует «силой трения»?

затруднение

Откройте рисунок № 82а в учебнике.

Что изображено?

Озвучивают увиденное (увеличение места контакта тел, неровности)

Делаем вывод…

неровности тел цепляются друг за друга, мешают движению

Да. Это одна из причин.

 

Итак. Сила трения существует. Это хорошо или плохо?

приведите примеры

Высказывают предположения,

приводят примеры

Если FТР-это плохо, то как с нею бороться?

убрать шероховатости…

…шлифовка, полировка

Верно. А если труднодоступное место? Например,  трущиеся детали механизма…как там полировать?

тогда смазка!

Верно. К следующему уроку найти объяснение роли смазки.

Есть еще 1 способ, кроме смазки и полировки. Но сначала поговорим про «хорошее» трение. Например, в гололед. Как увеличить трение?

… надеваем обувь с рифленой подошвой…

...посыпать дорожки песком!

 

Действительно.  Мы наблюдаем зимой, как дорожки посыпают песком. Помогает?

…да. Помогает..

…увеличиваются шероховатости

Проведем эксперимент. Возьмите учебник и подвигайте его пальчиками по столу. Ощутите силу сопротивления.

Двигают учебники

У вас на столах стоят баночки с пшеном. Это аналог песчинок.

Если распределить щепотку зернышек на столе на некотором расстоянии, положить на них учебник и попытаться подвигать, как в 1й раз пальчиками, то будет легче или труднее?

… труднее…так как шероховатости стали больше..

делайте

… стало легче… как же так?

Это 2я часть домашнего задания. Обдумайте  результат эксперимента.

 

Записывают вопрос

6) Рефлексия (подведение итогов занятия)

Итак, какие новые понятия вы узнали на уроке?

… сила трения, коэффициент трения, сила нормального давления

Магнит прилип к металлической поверхности. Его двигают сначала вверх, потом вниз. В каком случае  µ будет больше? и почему?

 

 

Высказывают предположения, объясняют

Поднимите руки, кто знает ответ на вопрос: «какая сила прижимает тело к поверхности?»

Демонстрируются различные варианты  движения бруска. (см.в приложении №1)  Принимаются ответы у самых слабых учащихся из поднявших руки

 

 

 

 

Учащиеся рефлексируют

6) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Домашнее задание: 1) прочитать все параграфы по теме, 2) работа с конспектом, выучить определения и термины, 3)дать ответ на 2 вопроса, которые вы записали, напомните, пожалуйста, эти вопросы

4) назвать 3й способ уменьшения трения (кроме смазки и полировки)

Озвучивают вопросы

Записывают домашнее задание

Спасибо за работу

 

 

 

 

Приложение

 

Задание №1   

варианты сил и движения бруска

  1. Брусок - на горизонтальной поверхности.  Действуем силой в торец
  2. Брусок - на горизонтальной поверхности. Сверху еще 1 брусок. Неподвижны.
  3. Брусок - на горизонтальной поверхности. Сверху еще 1 брусок и рука сверху
  4. Магнит на вертикальной стальной стенке
  5. Брусок прижат к стене рукой
  6. Брусок прижат снизу к плоскости учебника

Опубликовано: 20.08.2024