asyan.org
добавить свой файл
1
Учитель фізики Тихонська Тетяна Миколаївна

Волноваська ЗОШ № 1, Донецька область
Тема: Сили тертя. Коефіцієнт тертя ковзання.
Тип уроку: Комбінований
Мета уроку:

Освітня: сформувати поняття про силу тертя як результат взаємодії тіл, познайомити з видами тертя, з`ясувати залежність коефіцієнта тертя від стану поверхонь та будови речовини.

ознайомити учнів з науковими методами пізнання природи; сформувати уявлення про експеримент як провідний метод дослідження фізичних явищ; продовжувати формування вмінь застосовувати теоретичні знання на практиці, планувати експеримент.

Виховна: розвивати науковий світогляд учнів, розкривати перспективи використання фізичних знань.

Розливальна: розвивати творчі здібності учнів, прищеплювати зацікавлення до інтелектуальної праці, самостійності та самоконтролю.
Демонстрації, матеріальне забезпечення уроку: фільм «Сила тертя» (2’ 45”); слайди,

Динамометри, циліндри.

Демонстрація сил спокою, ковзання та кочення.
Домашнє завдання: §21, вправа 12(1); питання стр. 74. (підручник Фізика-10. Є.В. Коршак)

§27, вправа 23(3,4); питання стр. 135. (підручник Фізика-10.В. Бар’яхтар)

(випереджальне домашнє завдання – Чому людина на слизькій поверхні падає?)
Методи: словесні, наочні, практичні; репродуктивні та продуктивні.

Форми роботи: фронтальна, індивідуальна, групова.
Оздоровчі вправи: виконуються після 25 хвилини уроку на розсуд вчителя.
Структура й основний зміст уроку
І. Мотивація вивчення теми (5 хв)

Опора на життєвий досвід учнів.

Експеримент 1 - (візок встановити на гладку поверхню - дошку та запропонувати учневі вставши на візок рухатися – зрозуміло, що він не зрушиться)

Експеримент 2 – (маленький візок з ниткою встановити на стіл навантажити гирею і тягнути - нитка розірветься)
Питання до класу:

1. Яка сила дозволяє рухатися?

2. Яка сила перешкоджає руху?

3. Сила тертя корисна чи шкідлива?

4. Наскільки важливо вивчати силу тертя?
ІІ. Актуалізація опорних знань (4-5 хв)

Опора на життєвий досвід учнів.

1. Чому важко йти по слизькій дорозі, але легко тягнути санчата?

2. Чому шнурки розв’язуються?

3. Для чого посипають в ожеледицю піском або сіллю?

4. Навіщо покривають поверхню літаків, автомобілів спеціальними красками, які дають гладку поверхню? (Якщо учні не відповідають питання обговорюють після перегляду фільму)

ІІІ. Вивчення нового матеріалу (15-20 хв)

Учні (групами по 4) проводять досліди: циліндр переміщують за допомогою динамометра – волоком та котінням. Порівнюють сили.

Проблемне питання – вимірюють силу тяжіння та силу тертя ковзання; знаходять відношення сил (тобто коефіцієнт тертя). Одній з груп дається циліндр значно більшого розміру. Порівнюють коефіцієнт тертя.
Учитель демонструє досліди: сила тертя спокою, тертя ковзання, тертя кочення.

Учитель промовляє (Промова вчителя)

Математична запис закону.

Слайди «сила трения»
ІV. Закріплення та систематизація нового навчального матеріалу (10-12 хв)

Рішення якісних задач.

1. Людина прискорює хід. Яка сила викликає зміну швидкості?

2. Чому небезпечно вести автомобіль по мокрій або зледенілій дорозі?

Розрахункові задачі «Завдання для оцінювання учбових досягнень учнів з фізики» 10 клас.

Ст.. 18 №15; ст.. 19 №47

Перегляд фільму «Сила тертя» (2’ 45”)  http://www.youtube.com/watch?v=aaQa4J_AVdk

Відповісти на питання:

4. Навіщо покривають поверхню літаків, автомобілів спеціальними красками, які дають гладку поверхню? (Якщо учні не відповідають питання обговорюють після перегляду фільму)
V. Підсумок уроку (3-5 хв)

Учні! Ми з вами провели урок, головним завданням якого було встановлення взаємодії тіл – сила тертя. Ваша самостійна дослідницька робота переконала в значущі цього питання чи навпаки. Ми провели експерименти, подивилися фільм зробили висновки.

Що силою тертя необхідно керувати!

Використовувати для потреб людини, а не навпаки!?
Д/з випереджальне домашнє завдання – Чому людина на слизькій поверхні падає?

Промова вчителя. (Кузєй М.С. Уроки фізики 8 клас. 1981 р)
Тертя – це прояв електромагнітної взаємодії тіл. Воно виникає при відносному переміщенні дотичних тіл. Називають його зовнішнім тертям. Під зовнішнім тертям розуміють опір, що виникає в зоні контакту двох тіл відносно їх переміщення.

Зовнішнє тертя – явище складне, оскільки взаємодія дотичних тіл здійснюється через тонкі поверхневі шари цих тіл і залежить від властивостей плівок, що покривають тіла.

В даний час загальновизнаною є молекулярно-механічна теорія зовнішнього тертя (розроблена в СРСР в 1939 р.). Суть її полягає в наступному: при навантаженні навіть дуже гладкі тіла стають шорсткими. Тому контакт двох дотичних поверхонь відбувається в окремих крапках (діаметр плям торкання складає 1 – 50 мкм), де створюється великий тиск. В результаті цього в місцях контакту відбувається впровадження однієї поверхні в іншу, і з'являються сили молекулярного тяжіння, які мають електричну природу. Відносний зсув таких поверхонь супроводиться деформацією зрушення, для здійснення якого потрібно докласти зовнішні зусилля.

Таким чином, згідно цієї теорії, зовнішнє тертя має подвійну природу: воно обумовлене як подоланням молекулярних зв'язків між тілами, так і подоланням опору деформованих поверхневих шарів, що взаємно упроваджуються нерівностями.

Зако́н Амонто́на — Куло́на — эмпирический закон, устанавливающий связь между поверхностной силой трения, возникающей при относительном скольжении тела, с силой нормальной реакции, действующей на тело со стороны поверхности.

Сила трения, возникающая при относительном скольжении тел под воздействием внешней силы, :

Сила трения скольжения возникает при скольжении данного тела по поверхности другого тела и тангенциально направлена к общей границе между двумя телами в сторону, противоположную перемещению:

Fтер = μ N

где μ — коэффициент трения для данных поверхностей (зависит от материала трущихся поверхностей, качества обработки их поверхностного слоя, в меньшей степени — от температуры и относительной скорости перемещения и не зависит от площади соприкасающихся поверхностей),  — сила нормальной реакции опоры (зависит от площади пятна контакта и давления).

В настоящее время установлено, что коэффициент трения в равной степени зависит от трех факторов:

материала трущихся тел и характера смазки, пленки, имеющейся па поверхности;

конструкции фрикционного сочленения: размера поверхности, геометрического очертания, в основном от отношения площадей трения контактирующих деталей — коэффициента взаимного перекрытия;

режима работы: температуры, скорости, нагрузки, в основном температурного поля, возникающего в тонком поверхностном слое.

Впервые понятие о коэффициенте трения ввел Леонардо да Винчи[1] (1508), позже Амонтон (1699). Часто приведенную выше формулу называют законом (формулой) Кулона (или Амонтона-Кулона). Шарль Кулон в 1785 году подтвердил закон и предложил обобщённую формулу (см. приведенную литературу):

,

где  — характеристика сцепления (за счёт молекулярного сцепления), не зависящая от нагрузки. Это была первая формула, в которой учитывалось два вида тангенциального сопротивления — зависящего и не зависящего от внешней нагрузки.