Физкультминутка (трение скольжения, покоя, качения)
Выводы:
1. Fтр. покоя > Fтр. скольжения > Fтр. качения
2. Сила трения скольжения зависит от материала, из которого изготовлены трущиеся поверхности.
3. Сила трения скольжения зависит от массы тела и растет с ее увеличением.
4. Сила трения скольжения не зависит от площади трущихся поверхностей.
Способы уменьшения силы трения:
1. шлифование;
2. смазка;
3. уменьшение нагрузки.
Способы увеличения силы трения:
1. увеличение нагрузки;
2. увеличение неровностей;
3. использование специальных материалов.
1.Для горизонтальной поверхности сила тяжести совпадает по модулю с реакцией опоры.
2.В случаях, когда тело находится на наклонной поверхности, и оно неподвижно, так как сила трения покоя препятствует силе тяжести, которая стремится столкнуть тело вниз при попытке сдвинуть тело со своего места, сила реакции опоры будет зависеть от угла наклона плоскости.
Если сдвигающая сила превысит максимальное значение силы трения покоя, тело начнет двигаться. При этом возникает сила трения скольжения, которая несколько меньше максимального значения силы трения покоя и сила трения скольжения не зависит от сдвигающей силы. В нашем примере со шкафом оказывается, что уже скользящий по полу шкаф передвигается с меньшим усилием, чем первоначальный сдвиг с места, дело в том, что на помощь приходит инерция, то есть шкаф движется по инерции и под действием меньшей силы. Пока шкаф покоится, сила трения увеличивается пропорционально увеличению сдвигающей силы. Когда шкаф начинает двигаться, сила трения скольжения зависит уже от других факторов.
|
|
|
Вывод: в первую очередь сила трения скольжения зависит от силы нормального давления, чем больше масса, тем больше сила трения. Сила трения зависит от качества обработки трущихся поверхностей, чем больше неровностей на поверхностях, тем чаще происходит зацепление их, сопровождаемое деформацией и увеличением вследствие этого силы трения. Коэффициент трения зависит также от материалов, из которых сделаны тела, и в наименьшей степени от модуля относительной скорости перемещения. Сила трения не зависит от площади соприкасающихся тел: ведь нужна одинаковая сила, чтобы сдвинуть с места или тащить с медленной скоростью широкий лист стали или такого же веса гирю, опирающуюся на поверхность лишь малой площадью. Поэтому коэффициент трения характеризует два тела трущихся друг о друга и зависит от материалов, из которых сделаны тела и от качества обработки поверхностей.
Например, задача на использование таблицы значений для коэффициента трения, из серии “Вовочкины” задачи:
1.Вокруг школы шли ремонтные работы и рабочий устанавливал деревянную лестницу к столбу, но верхняя ступенька все время соскальзывала с деревянного столба. В это время Вовочка проходил мимо и посоветовал рабочему заменить верхнюю ступеньку лестницы веревкой или куском каната. Почему он предложил этот способ для устойчивости лестницы? (Ответы учащихся)
|
|
|
Ответ: Площадь соприкосновения веревки со столбом больше, чем ступеньки лестницы. Кроме того, веревка ворсиста. Все это увеличивает силу трения.
Предлагаю учащимся эксперимент: сползет или не сползет карандаш, если положить его на наклонно распложенную книгу? Это зависит от того, как расположить карандаш. Если положить вдоль уклона, карандаш даже при большом угле наклона скользить будет медленнее, чем при меньшем угле наклона будет скатываться карандаш, положенный поперек, особенно если он круглый. Катить легче, чем волочить, так как сила трения качения при прочих равных условиях всегда меньше силы трения скольжения. Именно, поэтому люди изобрели колеса. В глубокой древности о колесах не знали и даже летом грузы возили на санях или тащили волоком. Прошло немало лет прежде, чем древние инженеры догадались подложить под грузы катки, то есть заменить трение скольжения трением качения. Так для постройки памятника Петру-I в Санкт-Петербурге, громадную каменную глыбу доставили в город на катках. А иначе, постамент для памятника основателю города трудно было бы строителям тащить волоком.
|
|
|
Замена трения скольжения трением качения было большим шагом вперед и увеличило производительность труда. Сначала полозья заменили брусьями, затем колесами, насажанными на оси, для уменьшения трения ввели смазку между трущимися деталями. В качестве смазки могут использоваться различного вида жидкости, масла. Кроме того, чтобы происходил как можно меньший износ трущихся частей, были изобретены шариковые подшипники.
Задачи на закрепление материала:
Задача 1: Вы знаете, что чтобы забить гвоздь в древесину, необходимо приложить немало усилий, но чтобы вытащить его нужно не меньше. Это можно сделать с помощью клещей. Но, что же так крепко держит гвозди в доске? Ведь поверхность гвоздя гладкая, и если он прямой, то ему нечем зацепиться за дерево! Чем можно это объяснить?
Ответ: Держит гвоздь сила трения. Когда его забивали, то заостренный конец с силой раздвигал древесные волокна, проделывая отверстие, по которому проходило тело гвоздя. Раздвинутые волокна стремятся занять свое положение и снова сдвинуться. Они со всех сторон сжимают гвоздь. Благодаря этому нажиму между поверхностью гвоздя и деревом возникает большая сила трения. Гвоздь оказывается зажатым, будто в тисках.
|
|
|
Задача 2: Жидкости являются смазкой при трении, и допустим, деревянное изделие с вбитыми гвоздями долго находилось под дождем или в сыром месте. Если начать вытаскивать гвозди из сырой древесины, то нужно приложить еще больше усилий, чем при вытаскивании из сухой, почему так? Ведь вода, кажется должна быть смазкой.
Ответ: Потому, что промежутки между частичками древесины, набухшей от влаги, увеличиваются, и гвоздь сильнее сжимается волокнами древесины. Значит, сила трения увеличивается.
Заключительная часть
Рефлексия. Подвожу итог урока совместно с учениками: достигли ли целей, поставленных вначале свой работы; подтвердилась ли цепочка действий по решению проблемы; понравилась ли групповая работа. Для закрепления изученного материала и контроля знаний учащихся провожу тест:
Тестовое задание
1. Сила — причина …
А. … только изменения скорости тела.
Б. … только деформации тела.
В. … изменения скорости и деформации тела.
Г. … движения тела.
2. Если тело покоится или движется равномерно, значит …
А. … все силы направлены в одну сторону.
Б. … на него не действуют силы .
В. … силы, действующие на тело, скомпенсированы.
Г. … на него не действуют силы или их равнодействующая равна нулю.
3. Силой трения называют силу …
А. … с которой Земля притягивает к себе тела.
Б. … действующую на тело со стороны деформированной опоры и направленную против деформирующей силы.
В. … с которой тело вследствие земного притяжения действует на опору или подвес.
Г. … возникающую при движении одного тела по поверхности другого и направленную в сторону, противоположную движению.
4. Точка приложения силы трения расположена …
А. … в центре тела.
Б. … в точке контакта двух тел.
В. … в точке действия внешней силы.
Г. … в любом месте тела.
5. Сила трения всегда направлена …
А. … противоположно движению тела.
Б. … противоположно деформирующей силы.
В. … вертикально вниз.
Г. … влево или вправо.
6. Сила трения зависит от …
А. … нагрузки.
Б. … шероховатости поверхностей.
В. … вида материала контактирующих поверхностей.
Г. … всех вышеперечисленных фактов.
7. Силу трения можно уменьшить …
А. … заменяя один вид трения другим.
Б. … заменяя скольжение качением.
В. … смазывая трущиеся поверхности.
Г. … увеличивая скорость тела.
8. Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
А. 350 Н.
Б. 700 Н.
В. 70 Н.
Г. Среди ответов А — В нет правильного.
Ответы к тесту:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| В | Г | Г | Б | А | Г | А | Б |
Обсуждать ответы на вопросы теста может целая группа. Ответы на тестовое задание заранее готовлю на доске. 7 выполненных заданий — отметка “4” (7 баллов), 8 выполненных заданий — отметка “5” (8 баллов). Ниже отметки не ставятся. Здесь же сообщается информация о домашнем задании.
Домашнее задание: § 23, Контрольные вопросы после параграфа, подготовиться к лабораторной работе №7.
Дополнительно (обязательно прокомментировать) – исследовать трение веревки по столбу, определение коэффициента трения (с помощью остро заточенного карандаша, используя понятие момента силы).
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 147; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!