План урока

Виды УУД

Учебная ситуация и ее решение, целеполагание

«Опыт – есть единственный верный путь спрашивать природу и слышать ответ в ее лаборатории» и «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять»                Д.И. Менделеев.

Тема урока: «Сила трения скольжения».

Учитель: 18 августа 1851 г император Николай I совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 часа утра. Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной  краской. Это было красиво и подчеркивало то обстоятельство, что императорский поезд первый пойдет по нетронутой белизне, уходящих в даль рельсов. А что было дальше?  (паровоз ехал, буксовал)

Учитель: Паровоз не мог двигаться, он буксовал. И жандармы, подобрав полы шинели, бежали целую версту (чуть более километра) перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы. Зачем? Какое обстоятельство не учел Клейнмихель? Он забыл о смазочном действии масляной краски, уменьшающем трение. Трение стало мало! Вот причина сложившейся ситуации. Сегодня поговорим о трении

Учитель: Шел 1500 год. Великий итальянский художник, скульптор и ученый Леонардо да Винчи проводил странные опыты, чем удивлял своих учеников: он таскал по полу, то плотно свитую веревку, то ту же веревку во всю длину. Его интересовал ответ на вопрос: зависит ли сила трения от скольжения от величины площади соприкосновения в движении тел? Механики того времени были глубоко убеждены, что чем больше площадь касания, тем больше сила трения. Они рассуждали так: чем больше точек соприкосновения, тем больше сила трения. Совершенно очевидно, что на большей поверхности будет больше таких точек касания, поэтому сила трения должна зависеть от площади трущихся тел. Леонардо до Винчи усомнился в справедливости данных предположений и стал проводить опыты. Попутно он исследовал зависимость силы трения от материалов, из которых изготовлены трущиеся тела, от величины нагрузки на эти тела, от скорости скольжения и от степени гладкости или шероховатости их поверхностей.

Регулятивные УУД:

постановка учебной задачи на основе того, что уже известно и освоено учащимися, и того, что еще предстоит узнать

Мета предметные, познавательные

Формирование учебной ситуации и организация исследования по ее решению

Учитель:  А можем ли мы экспериментально проверить от чего зависит сила трения скольжения? (Да)

Учитель разделяет на группы по 5 человек.

В нашем распоряжении следующее оборудование: динамометр, планка, брусок и шесть грузов по 100 грамм.

Учитель: 1 Сформулируйте вопросы, которые можно будет решить в ходе эксперимента с данным оборудованием.

2 Сформулируйте темы будущего эксперимента:

Сила _______зависит  от величины нагрузки на тело

Сила _________________зависит от скорости скольжения.

Сила __________зависит от площади ___________.

3 Исходя из темы сформулируйте цель эксперимента: проверить, выявить ______________

4 Сформулируйте гипотезы, исходя из пункта 2

При  (увеличении, уменьшении) числа грузов сила трения увеличивается (уменьшается).

Сила трения скольжения  (уменьшается, увеличивается) с (уменьшением, увеличением) силы нормального давления

Сила трения скольжения  (прямо, обратно ) пропорциональна силе нормального давления.

5 Используя имеющееся у вас оборудование выстроите ход эксперимента, который Вы будете проводить.

6 Проведите эксперимент по выбранной гипотезе.

Учащиеся проводят эксперимент по выбранной гипотезе о силе трения скольжения и оформляют результаты работы.

Задание 1 в отчете запишите :

Цель, сформулированную на основе выбранной гипотезы.

Рисунок установки.

Задание 2

Результаты прямых измерений в виде таблицы

Номер опыта Количество грузов Сила нормального давления Сила трения

Задание 3

Представьте результаты прямых измерений в виде  графика .

Задание 4

Достаточно ли вы имеете данных для того, чтобы опровергнуть или подтвердить сформулированную вами гипотезу?  Определите верны ли гипотезы.

Задание 5: объясните данную зависимость, используя знания физики.

Закрепление.

Задание  Водителей предупреждают, что опасно ездить на автомобиле с сильным износом протектора шин (см. рисунок). Особенно опасно, если на таких шинах автомобиль движется в дождь по мокрому асфальту и лужам, поскольку может наблюдаться эффект аквапланирования. При аквапланировании между шинами и дорогой образуется слой воды и исчезает сцепление колес автомобиля с дорогой.

Можем ли мы проверить зависит ли сила трения скольжения от рода соприкасающихся поверхностей? (нужно провести эксперимент, изменив поверхность).

Учащиеся проводят эксперимент, который проводили выше, но изменяют поверхность, по которой двигают грузы на поверхность парты или линейки.

Учащиеся оформляют результаты.

Задание 1

Результаты прямых измерений в виде таблицы

Номер опыта Количество грузов Сила нормального давления Сила трения

Задание 2

Представьте результаты прямых измерений в виде  графика .

Задание 3

Достаточно ли вы имеете данных для того, чтобы определить зависит ли сила трения скольжения от рода поверхности?

Задание 4: объясните данную зависимость, используя знания физики.

Задание  Тормозной путь автомобиля

Представьте, насколько меньше было бы аварий, если бы автомобили могли останавливаться мгновенно. К сожалению, элементарные законы физики говорят, что это невозможно. Тормозной путь у разных машин отличается. Здесь в расчёт идёт скорость передвижения, вес транспортного средства и его габариты, состояние резины, погодные условия и много других показателей. Кроме того, важна и скорость реакции водителя, т.е. в остановочный путь входит и путь реакции, который проходит автомобиль за время между появлением опасности и нажатием водителем на педаль тормоза.

Для тормозного пути характерна сильная зависимость от скорости автомобиля.

В таблице приведены данные исследования зависимости тормозного пути некоторого автомобиля от скорости его движения перед началом торможения. Абсолютная погрешность измерения скорости составляет ±1 км/ч, а погрешность измерения тормозного пути составляет ±0,5 м.

Скорость автомобиля, км/ч 32 48 64 80 96 112

Тормозной путь, м 6 14 24 38 56 75

Но эти данные характерны для движения по сухому асфальту. При движении по заснеженной дороге или в гололёд тормозной путь значительно увеличивается.

Вопрос:

Выберите все верные утверждения о характере торможения автомобиля.

А. Для одного и того же автомобиля тормозной путь увеличивается с увеличением скорости движения и не зависит от погодных условий.

В. Исследование зависимости тормозного пути от скорости движения должно было проводиться для одного и того же автомобиля и при движении по одной и то же дороге.

С. Чем легче автомобиль, тем больше его остановочный путь.

Д. Если водитель отвлекается от дороги, то увеличивается путь реакции, являющийся составной частью общего остановочного пути.

Е. Путь реакции всегда постоянен, а тормозной путь прямо пропорционален скорости движения автомобиля перед началом торможения.

Ответ: В, Д

• Базовые исследовательские УУД
• Умение выявлять закономерности и наблюдениях, относящихся к физическим явлениям.
• Умение выявлять причинно-следственные связи при изучении физических явлений и процессов.
• Умение делать выводы на основе индуктивных и дедуктивных умозаключений.
• .Умение иллюстрировать решаемые задачи схемами, диаграммами, графиками или их комбинациями.
• Умение анализировать, систематизировать, интерпретировать информацию, полученную опытно-экспериментальным путем.

• Компетеннтностно-ориентированное задание

• Компетеннтностно-ориентированное задание

Подведение итогов урока.

Вопросы учителя:

1. Достигли мы цели урока? (да, каждый проверил свою гипотезу).
2. Как называется способ, с помощью которого вы открывали на уроке новые знания?
3. Какими методами исследования вы пользовались сегодня?
4. Перечислите этапы проведения эксперимента.
5. Какую силу Вы сегодня исследовали?
6. С какими величинами связана сила трения скольжения?
7. Какова связь силы трения скольжения и силы нормального давления.

Предметные УУД