Что мы знаем о трении

Сила трения. Практическое применение полученных знаний

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Что мы знаем о трении»

Тема «Сила трения – друг или враг?».

Цель урока: углубить знания учащихся о силе трения, продолжить формирование навыков исследовательской работы. Показать экспериментально, что коэффициент трения 0

Оборудование: брусок-параллелепипед, брусок-цилиндр, газета, полиэтиленовый пакет, емкость с песком, емкость с водой, небольшая емкость (крышка от пластиковой бутылки), динамометр, набор грузов.

Ход урока

Актуализация знаний.
Изложение нового материала в ходе фронтального эксперимента.
Решение качественных задач.
Подведение итогов.
Домашнее задание.

«Под снежком – ледок Скользко, тяжко, Всякий ходок Скользит – ах, бедняжка!..

( А.Блок. «Двенадцать»)

Не то, что мните вы, природа:

Не слепок, не бездушный лик —

В ней есть душа, в ней есть свобода,

В ней есть любовь, в ней есть язык.

Ф. И. Тютчев

«Под снежком – ледок.

Скользко, тяжко,

Всякий ходок

Скользит – ах, бедняжка!..

( А.Блок. «Двенадцать»)

13 ноября 1851 года император Николай I совершил поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 11.15 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 Клейнмихель не учёл одного обстоятельства…

Паровоз буксовал. А что было дальше? Жандармы, подобрав полы шинелей, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы.

Зачем? Что не учёл генерал?

‒ Да, вы правы, забыл генерал о силе трения. А мы посвятим ей урок. И так, тема урока «Сила трения»

В ходе урока мы должны будем заполнить таблицу:

(так должна выглядеть ЗАПОЛНЕННАЯ таблица)

ПРИЧИНЫ	шероховатость поверхности		ВОЗНИКАЕТ ‒	при движении
	шероховатость поверхности
			ПРИЛОЖЕНА ‒	к площади соприкасающихся поверхностей
		Жидкого трения


			НАПРАВЛЕНА ‒	Против движения
	взаимное притяжение молекул	Сила трения F= N F ‒ сила [H]; N ‒ сила реакции опоры [H]; ‒ коэффициент трения 0
			ЗАВИСИТ ОТ ‒	нормального давления; качества обработки поверхностей; материала поверхностей.
	ПРИРОДА СИЛЫ ‒ электромагнитная	Сухого трения:	НЕ ЗАВИСИТ:	ОТ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
		‒ качения;
		‒ скольжения;
		‒ покоя.

Давайте вспомним, что вы УЖЕ знаете о силе трения

Сила, проявляет себя при движении одного тела по поверхности другого;
Приложена к месту контакта – взаимодействия тел;
Направлена - против движения;

Каковы причины возникновения силы трения?

Неровность (шероховатость поверхностей тел;
Взаимное притяжение молекул.

Хорошо, таблица почти заполнена, недостающие пункты заполним после выполнения ряда экспериментов.

Но, сначала укажем какие силы действуют на тело когда оно находится в состоянии ПОКОЯ и если ДВИЖЕТСЯ ПРЯМОЛИНЕЙНО РАВНОМЕРНО:

а) б)

Брусок лежит на столе, он действует на стол с некоторой силой равной своему весу, тогда в опоре возникает сила упругости равная по величине и противоположная по направлению, эту силу будем называть СИЛОЙ РЕАКЦИИ ОПОРЫ или силой НОРМАЛЬНОЙ РЕАКЦИИ.

Попробум привести бресок в движение: СИЛА НАРАСТАЕТ, а тело В ПОКОЕ, илишь ПРИ ДОСТИЖЕНИИ , некоторого ОПРЕДЕЛЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ СИЛЫ система приходит в состояние движения. (ЗАМЕТЬТЕ, что сила плавно РОСЛА, НО после того, как тело СДВИНУЛОСЬ С МЕСТА – СКАЧКОМ УМЕНЬШИЛАСЬ) Мы преодолели СИЛУ ТРЕНИЯ ПОКОЯ. Благодаря ей на нас не расползается на нити одежда, сохраняется прическа (парикмахеры НЕ РЕКОМЕНДУЮТ приходить на укладку с только, что вымытыми длинными волосами).

Вернемся к эксперименту – увеличим нагрузку – растет сила трения. ЗНАЧИТ

К такому же выводу более 400 лет назад пришел Леонард да Винчи, однако этот закон не был опубликован, и спустя 200 лет после Леонардо был заново открыт через 180 лет французским ученым Г. Амонтоном, а затем уточнён в работах Ш. Кулона (1781 г. ). Амонтон и Кулон ввели понятие коэффициента трения как отношения силы трения к нагрузке, придав ему значение физической константы, полностью определяющей силу трения для любой пары контактирующих материалов. До сих пор именно эта формула:

Fтр = μN где Fтр - сила трения, N - составляющая силы прижатия, нормальная к поверхности контакта, а -μ коэффициент трения.

Ну а сейчас экспериментам приступаете вы:

Таблица 1.

	Исследуемое тело	Вес тела= Силе нормального давления: P=N, Н	Fтр, Н
1	Брусок	0,5	0,4
2	Брусок с одним грузиком	1	1
3	Брусок с двумя грузиками	1,5	1,5
4	Цилиндр	0,2	0,2

Подтвердили, что .

Таблица 2

	Поверхность	P=N, Н	Fтр, Н	μ=
1	Парта	0,15	1	0,12
2	Газета (ровная)	0,11	1	0,11
3	Газета (мятая)	0,2	1	0,2
4	целофан	0,1	1	0,1
	Изменяем площадь
5
6

Итак, выполнив серию экспериментов к какому выводу вы пришли?

Подтвердили, что .

Одинаков ли коэффициент μ вы получили? Нет?, Тогда от чего он зависит?

От материалов;
Качества обработки поверхностей:
Выяснили, что 0
Fтр для цилиндра – наименьшая это свойство используется в подшипниках.

Мы рассмотрели различные виды СУХОГО ТРЕНИЯ.

Теперь поставьте на стол утяжеленную пробку на стол и попробуйте ЛЕГОНЬКО ДУНУВ привести ее в движение.

СЛОЖНО?

А сейчас – поставьте в блюдце с водой и повторите эксперимент. Вы правы – вода выступает в роли смазки и ТРЕНИЕ ЗНАЧИТЕЛЬНО УМЕНЬШАЕТСЯ.

Смочите ее дно водой, поставьте на парту и повторите эксперимент. ЕЩЕ СЛОЖНЕЕ? Но ПОЧЕМУ? Ведь ПОЯВИЛАСЬ СМАЗКА??? Верно – малае количество воды работает на восстановление сил взаимного притяжения молекул.

У вас на партах карточки с задачами, кто первый готов рассказать о своей задаче? /Решение качественных задач/

Итоговый опрос

Причины позникновения силы трения?
Какова природа силы?
Кагда возникает?
Куда направлена
Отчего ЗАВИСИТ
От чего НЕ ЗАВИСИТ.
Полезна или вредна?

Домашнее задание выучить блок схему, §35.36.подготовить доклады:

Дополнительно: А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Истребитель, летящий на скорости 330 м/с и выше, только, благодаря трению нагревается до 500°С


	Если у движущегося поезда одновременно открыть все окна, то обтекание его воздухом ухудшится, а сила сопротивления движению возрастет ≈ на 25%

Сила трения в живой природе, быту технике.

О трении знают все, и не сомневаюсь, каждый из нас может рассказать о нем немало интересного. С явлением трения мы знакомы с детства. В разных случаях мы говорим: «В походе не натрите ноги»; в школе — «Сотрите с доски записи».

Всем известно, как трудно ехать на несмазанном велосипеде (да ещё против ветра) или тащить санки по посыпанной песком дорожке (да ещё с грузом); трудно передвигать шкаф (по гладкому паркету легче).

Совершенно очевидно, что без трения буквально и шага не сделаешь.

Трение удерживает все стоящие на столе и на полу предметы, а также нити в швах, гвозди и шурупы в стенах и деталях, гайки на болтах, узлы и т. д.

Так что судите сами, вредно трение или полезно. Трение есть, и с этим нужно считаться. А чтобы влиять на явление, нужно его изучать.

Классический закон трения. Два самых главных изобретения человека - колесо и добывание огня - связаны с силой трения. Изобретение колеса позволило значительно уменьшить силу, препятствующую движению, а добывание огня поставило силу трения на службу человеку. Однако до сих пор учёные далеки от полного понимания физических основ силы трения. И вовсе не оттого, что людей с некоторых пор перестало интересовать это явление. Первая формулировка законов трения принадлежит великому Леонардо, более 400 лет назад, (1519 г. ), он утверждал, что сила трения, возникающая при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорциональна силе прижатия, направлена против направления движения и не зависит от площади контакта, но, этот закон не был опубликован и поэтому был заново открыт через 180 лет Г. Амонтоном, а затем уточнён в работах Ш. Кулона (1781 г. ). Амонтон и Кулон ввели понятие коэффициента трения как отношения силы трения к нагрузке, придав ему значение физической константы, полностью определяющей силу трения для любой пары контактирующих материалов. До сих пор именно эта формула:

Если мы хотим изучать трение, нам надо ухитриться двигать песчинку, состоящую из несколько атомов, вдоль поверхности на очень маленьком расстоянии от нее, измеряя при этом силы, действующие на эту песчинку со стороны поверхности. Это стало возможным после изобретения атомно-силового микроскопа (АСМ) Г. Биннингом и Г. Рорером, которым в 1986 г. была присуждена Нобелевская премия по физике. Создание такого микроскопа, способного чувствовать силы притяжения и отталкивания между отдельными атомами, дало возможность наконец «пощупать», что такое силы трения, открыв новую область науки о трении - нанотрибологию.