Физика 7 класс трение полезное и вредное
В нашем мире все подчинено определенным законам. Любое действие, совершаемое на Земле, легко объясняется законами мироздания и природы. Что бы ни произошло, это легко объяснить, достаточно лишь немного освежить свои знания в области естествознания. Все законы физики, так или иначе, имеют свое влияние на происходящее в мире. Ну а если говорить о более насущных вещах, то даже на наш повседневный быт влияют законы физики. В особенности это касается силы трения. Что это за сила, и, чем она так знаменита? А главное, какую роль она оказывает на нашу повседневную жизнь?
Сила трения
Что такое сила терния? Сила трения – сила, возникающая при соприкосновении двух тел. Если объяснять это языком, далеким от науки, то, когда два предмета соприкасаются, то их поверхности редко бывают гладкими, поэтому на микроскопическом уровне их поверхности как бы цепляются друг за друга.
Плюсы
У этого природного явления есть много плюсов, которые делают нашу жизнь такой, какая она есть. Причем список этих плюсов достаточно внушительный:
- Мы можем ходить. Если бы силы трения не существовало, то сложно представить, как бы мы перемещались. Наша стопа бы просто не могла бы сцепиться с землей, чтобы оттолкнуть тело в нужном направлении.
- Мы можем стоять. Да-да, без силы трения мы не смогли бы ходить, но и стоять на месте тоже, любое дуновение ветерка могло бы «сдуть» нас куда угодно.
- Мы можем носить в руках предметы. Все, что мы берем в руки не выскальзывает не только потому, что мы крепко держим предмет, а в основном благодаря силе трения.
- Движение с помощью транспорта. Шины автомобилей могут отталкиваться от асфальта и двигать машину только благодаря силе трения. Поезд едет за счет сцепления с рельсами. Самокат, велосипед, ролики и другой транспорт с колесами был бы немыслим без силы трения.
- Борьба с гололедом. По льду ходить затруднительно, а вот по льду, присыпанному песком – другое дело. Благодаря увеличению силы трения, мы можем перемещаться в пространстве даже зимой, когда дороги покрыты льдом.
- Существование предметов. Все предметы соединены не только благодаря силе трения, но она играет очень важную роль. Даже нитки держат нашу одежду благодаря тому, что в физике есть такое явление.
- Предметы могут тормозить. Яркий пример пользы этого явления — аварийные съезды. Во многих горных местностях есть специальные съезды на дорогах на случай, если у машины откажут тормоза. Достаточно поехать в гору некоторое время, тогда в дело вступит сила трения, и машина затормозит самостоятельно.
- Предметы могут стоять. Представьте себе мир, где предметы могут только скользить и кататься. Наверно, это было бы чем-то похоже на космос и состояние невесомости. И попытка просто поставить на стол предмет оканчивалась бы провалом, мало того, что он выскальзывает из рук, так даже если бы это и удалось победить, то все равно, при попытке поставить стакан на стол, он бы просто скользил и падал.
- Фрикционные механизмы. Их действие основывается как раз таки на силе трения. В отличие от зубчатых механизмов, фрикционные сцепляются за счет силы трения. И хотя они не так надежны, их применяют в областях, где важна бесшумность работы, например при изготовлении магнитофонов, проигрывателей, спидометров. Хотя нередко их можно встретить в различных станках, где важность имеют, прежде всего, точность регулирования.
- Защита Земли от комет и метеоритов. За счет силы трения они сгорают еще до того, как успевают приблизиться к земле.
Минусы
Но даже у такой масштабной и важной природной силы есть свои минусы, которые немножко осложняют нам жизнь. Но их не так уж и много:
- Движение тяжелых предметов. Чем меньше сила трения, тем легче сдвинуть предмет. Только вот в обычной жизни сила трения стандартная, что усложняет нам жизнь, когда нужно передвинуть какой-нибудь тяжелый предмет.
- Предметы электризуются из-за силы трения. Конечно, в электризации предметов есть плюсы, но согласитесь, когда одежда бьется током и прилипает к телу, приятного в этом мало. Да и волосы, прилипающие к лицу и трещащие, когда пытаешься их пригладить.
- Затрудняет работу различных механизмов за счет снижения коэффициента полезности действия. Для того чтобы увеличить КПД, приходится использовать различные вещества, которые помогают снизить силу трения.
- Механизмы изнашиваются. Да и не только механизмы: подошва ваших любимых кед стирается, каменные ступеньки становятся скользкими, веревки перетираются, на носках появляются дырки – все это результат работы силы трения.
- Невозможность создания вечного двигателя. Вечный двигатель – безумная мечта миллионов ученых за все время существования науки. Но недостижимая, потому что сила трения рано или поздно заставляет механизм остановиться.
- Механизмы перегреваются. За счет силы трения возникает лишняя энергия, которая становится теплом, а затем нагревает элементы механизма. В некоторых случаях это может даже привести к возгоранию.
- Спортивная скорость. Чтобы достигать высоких результатов, спортсмену необходимо напрячься, чтобы преодолеть силу трения. Многим спортсменам даже приходится брить свое тело, чтобы сделать кожу максимально гладкой. Как они утверждают, это помогает им снизить сопротивление воздуху, уменьшить силу трения и двигаться максимально быстро.
Вывод
Как можно увидеть, эта физическая сила – одна из важнейших вещей, которые существуют на нашей планете. Без этой физической величины наш мир был бы совершенно непохожим на тот, который мы знаем. Да, несомненно, были бы какие-то мелкие плюсы, но минусов было бы намного больше, ведь в природе ничего не бывает просто так. Все продуманно и подчиняется определенным законам, которые создают для нас тот мир, который мы привыкли видеть.
Слайд 1
Трение – полезное или вредное явление?
Слайд 2
Методическая разработка презентации, рассчитанная для детей с ограниченными возможностями. Она позволяет повысить интерес у учащихся к изучению предмета. Курс физики средней школы включает в себя разделы, изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать, сравнивать, сопоставлять, дискутировать. Поэтому выбрал именно такую презентацию после изучения темы «сила трения», которая позволяет научить высказывать своё мнение и обосновать его. Кроме того ученику даю возможность самостоятельно найти доводы из ресурсов Интернета, что повышает эффективность образования. Основной целью этой презентации должно явиться удовлетворение личностно-значимых образовательных потребностей. Технология основана на реализации индивидуальных маршрутов обучаемых, создаваемых с учетом их образовательных потребностей и индивидуальных особенностей.
Слайд 3
Методическая разработка дистанционного урока , рассчитанная для детей с ограниченными возможностями. Этот урок позволяет повысить интерес у учащихся к изучению предмета. Курс физики средней школы включает в себя разделы, изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать, сравнивать, сопоставлять, дискутировать. Поэтому выбрал именно такой урок после изучения темы «сила трения», который позволяет научить высказывать своё мнение и обосновать его. Кроме того ученику даю возможность самостоятельно найти доводы из ресурсов Интернета, что повышает эффективность образования. Основной целью дистанционного урока должно явиться удовлетворение личностно-значимых образовательных потребностей. Технология дистанционного урока основана на реализации индивидуальных маршрутов обучаемых, создаваемых с учетом их образовательных потребностей и индивидуальных особенностей.
Слайд 4
Цель урока: – вовлечь в непринуждённый, живой разговор учеников и этим помочь избежать формализма в знаниях. -научить высказывать своё мнение и обосновать его. -приучить к диалогу, т.е. обучить вникать в доводы оппонента, обнаруживать в них слабые места, задавать вопросы, помогающие вскрывать неверные утверждения искать и приводить контр доводы.
Слайд 5
Вопросы для повторения : Какую силу называют силой трения? В чём заключается причины трения? Какие виды трения вы знаете? Как можно измерить силу трения? Как обозначают силу трения и в каких единицах измеряют? Причины возникновения силы трения. Способы уменьшения силы трения.
Слайд 6
В природе и технике трение имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным . Когда оно полезно , его стараются увеличить, вредно – уменьшить. Например, без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по Земле. Когда трение между подошвой обуви и землёй мало, например, в гололедицу, то отталкиваться от земли очень трудно, ноги при этом скользят. Чтобы ноги не скользили, тротуары посыпают песком. Это увеличивает силу трения между подошвой обуви и льдом. Нельзя было бы сделать ботинки, так как нитки в швах не держались бы, гвоздики выскакивали бы из кожи. Новые ботинки были бы как старые. Да и узел бы не держался бы. Он ведь удерживается только трением одной части веревки не было бы -она растепалась бы на отдельные волоконца. Трение полезно! Так как если бы трения не было, то не смогли бы не только зашить одежду, но даже удержать бы в руке иглу.
Слайд 7
Трение вредное явление. Из -за трения нагреваются и изнашиваются движущиеся части. Для уменьшения трения соприкасающиеся поверхности делают гладкими, между ними вводят смазку. Также из-за трения протерается одежда на локтях. Трение вредно! Так как ,почти вся механическая энергия, вырабатываемая двигателями всех видов транспорта-автомашинами,мотоциклами, тепловозами, расходуется на преодоление разных видов трения. Если педставить,сколько в мире машин и сколько они потребляют топлива! И все это, оказывается, расходуется зря!
Слайд 8
Осенью у трамвайных путей, идущих под уклон вблизи деревьев, вывешивается табличка «Листопад. Берегись юза!». Что же такое юз? Юзом называется скольжение уже заторможенного, невращающегося колеса. Попавшие под колеса свежие листья при раздавливании дают влагу, уменьшающую трение. Уже при yгле наклона в 6 градусов паровоз способен тянуть вместо трех всего два вагона. Вот почему минимально возможный уклон полотна железной дороги стал с caмoгo начала необходимым требованием при прокладке железных дорог.
Слайд 9
Среди живых организмов распространены приспособления (шерсть, щетина, чешуйки, шипы, расположенные наклонно к поверхности ), благодаря которым трение получается малым при движении в одном направлении и большим – при движении в противоположном направлении. На этом принципе основано движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно пропускают тело червя вперед, но тормозят обратное движение. При удлинении тела головная часть продвигается вперед, а хвостовая остается на месте, при сокращении головная часть задерживается, а хвостовая подтягивается к ней. Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания (усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных). Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения силы трения. Трение в жизни растений и животных.
Слайд 10
Как выглядел бы мир без трения? А представьте себе… что пол в вашей комнате стал ещё более скользким, чем каток; вот в этом случае вы и получите отдалённое представление о ходьбе в мире без трения – она в таком мире почти невозможна. Люди поминутно падали бы и не могли подняться. Ведь толькотрение(точнее: трение покоя) позволяет нам отталкиваться ногами, шагая вдоль по ровной дороге. На столе ничего не лежало бы: при малейшем -наклоне всё съезжало бы на пол, скользило и катилось по нему, стараясь добраться до самого низкого места. В самом деле, ведь только сила трения покоя удерживает предметы на слегка наклонном гладком столе и полу и не даёт им съезжать под действием силы тяжести. Все узлы немедленно развязывались бы; ведь узлы держатся только благодаря трению одних частей верёвки, шнурка или бечёвки о другие. Все ткани расползались бы по ниткам, а нитки – в мельчайшие волокна. Но не только ходить в мире без трения было бы невозможно. Каким образом, например, мог бы шофёр остановить свою машину? Ведь автомобиль тормозят тем, что прижимают к специальным барабанам, вращающимся вместе с колёсами, тормозные колодки (или ленты).Повернуть машину в мире без трения тоже не удалось бы. Вспомните, что в гололедицу автомобиль не только «идёт юзом», но и не слушается руля. Без трения автомобиль не только нельзя остановить или повернуть, его вообще нельзя заставить катиться. Мотор приводит во вращение задние ведущие колёса автомобиля. Но в мире без трения вращающиеся ведущие колёса автомобиля будут «буксовать», как это часто бывает в зимнее время на обледеневшей дороге. Чтобы колёса катились, необходимо трение их о дорогу.
Слайд 11
Вопросы для закрепления. 1. Лошадь везет телегу. Где здесь сила трения полезна, а где вредна? СКАЗКА «РЕПКА» Кошка за Жучку Жучка за внучку Внучка за бабку Бабка за дедку Дедка за репку Тянут – потянут, вытянуть не могут. 2.Маленькую или большую репку вытягивать легче? 3.Из какого грунта – глинистого, песчаного или чернозема – труднее вытягивать репку? 4.Может быть, стоило тянуть репку вверх вертикально? 5.Если бы прошел сильный дождь или дед хорошо бы полил участок, смог бы он один вытащить репку? 6.Не легче ли было вытягивать репку иного сорта – с очень гладкой поверхностью? 7.Одинаково ли трудно вытягивать равные по массе репку и морковь?
Слайд 12
Пословицы и поговорки связанные с трением. 1.Не подмажешь- не поедешь; 2.Пошло дело как по маслу; 3.Угря в руках не удержишь; 4.Что кругло легко катиться; 5.Лыжи скользять по погоде; 6.Коси коса пока роса; роса долой и мы домой; 7.Колодезная веревка сруб перетирает; 8. Ржавый плуг только на пахоте очищается.
Слайд 13
Заполни таблицу. Трение полезно. Трение вредно.
Слайд 14
Пройди тест
Слайд 16
Итог урока. Трение – нам друг или враг? Что такое трение? Трение – явление. Враг оно нам или друг? Это знают все вокруг. Если б трение пропало, Что со всеми нами стало? Мы ходить бы не смогли, Оттолкнувшись от Земли. Если б взяли что – то вдруг. Оно выпало б из рук. Помогает трение Начинать движение Всем машинам, тракторам, Мотоциклам, поездам. Ну а так же тормозить И их всех остановить ! Очень нужно трение нам. Всем растениям и зверям! . . . Но притом приносит вред и не мало разных бед. В станках, приборах трутся части, И это – главное несчастье. Ну и все автомашины Быстро снашивают шины! И поэтому вопрос Не настолько уж и прост: Трение – друг нам или враг? Ответ двоякий: так и так!
Слайд 17
Продолжи фразу: Сегодня на уроке открыл для себя… Мне понравилось на уроке то, что… . На уроке меня порадовало…. Я удовлетворен своей работой, потому что… . Мне хотелось бы порекомендовать… . Если бы я был учителем, то ….
Слайд 18
Список литературы Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2001. Физика и астрономия: Проб. учеб. для 7 кл. сред.шк./ А.А. Пинский, В.Г. Разумовский, Ю.И. Дик и др. – М.: Просвещение, 1993. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1990. Перельман Я.И. Занимательная физика. В двух книгах. Книга 2 – М.: Наука, 1979. Урок физики в современной школе. Творческий поиск учителей. Сост. Э.М. Браверман; Под ред. В.Г. Разумовского – М.: Просвещение, 1993, стр. 123. Перышкин А.В. и др. Преподавание физики в 6 – 7 классах средней школы. Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1985.
Проект по физике
на тему:
«Её величество-сила трения»
Липецк, 2016 г.
Содержание
1. Цель и задачи проекта.
2. Актуальность темы.
3. Теория.
3.1. Виды сил трения.
3.2. Коэффициент трения.
3.3. Польза и вред силы трения.
3.4. Уменьшение и увеличение силы трения.
4. Природа и трение.
5. Трение в спорте.
6. Пословицы и поговорки о силе трения.
7. Эксперименты.
7.1. Эксперимент №1.
7.2. Эксперимент №2.
8. Практические применения силы трения.
9. Заключение.
10. Список литературы и интернет – ресурсов.
Цель: Исследовать роль силы трения
Задачи:
1) Узнать, что такое сила трения.
2) Исследовать факторы, от которых зависит сила трения.
3) Рассмотреть виды трения.
4) Трение-полезное или вредное явление.
5) Понять, как уменьшить или увеличить силу трения.
6) Провести эксперименты, подтверждающие закономерности и зависимости силы трения.
Актуальность темы:
Я считаю эту тему интересной и актуальной, потому что сила трения – одна из наиважнейших сил в жизни. Это явление встречается очень часто. Все движения соприкасающихся тел друг относительно друга всегда происходят с трением. Также, сила трения влияет в большей или меньшей степени на характер движения.
Очень важно знать, где трение полезно, а где – нет, и, конечно, нужно уметь уменьшать и увеличивать силу трения для определённых целей.
О силе трения.
С трением мы сталкиваемся на каждом шагу. Вернее было бы сказать, что без трения мы и шагу ступить не можем.
Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в сторону, противоположную движению. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией(tribology).
Сила трения зависит от силы давления тел друг на друга, от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения и не зависит от площади соприкосновения.
Коэффициент трения.
Величина, характеризующая зависимость силы трения от материала и качества обработки трущихся поверхностей, называется коэффициентом трения. Коэффициент трения измеряется отвлеченным числом, показывающим, какую часть силы нормального давления составляет сила трения.
Виды сил трения:
трение скольжения – сопротивление качению одного тела (катка) по поверхности другого.
трение качения – сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении.
трение покоя – сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения.
По физике взаимодействия трение принято разделить на:
сухое – когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками (в том числе и твердыми смазочными материалами) — очень редко встречающийся на практике случай. Характерная отличительная черта сухого трения — наличие значительной силы трения покоя;
жидкостное (вязкое) – при взаимодействии тел, разделённых слоем твёрдого тела (порошком графита), жидкости или газа (смазки) различной толщины — как правило, встречается при трении качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость, величина вязкого трения характеризуется вязкостью среды;
смешанное – когда область контакта содержит участки сухого и жидкостного трения;
граничное – когда в области контакта могут содержаться слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и так далее) — наиболее распространённый случай при трении скольжения.
Польза и вред силы трения.
Способы увеличения и уменьшения силы трения.
Полезно или вредно трение? Многие, не задумываясь, отвечают: «Конечно, вредно!». Но ведь, если бы не было трения, мы не могли бы ходить по земле (вспомните, как скользят ноги на льду), сидеть, работать без опасения, что книги и тетради упадут со стола, что стол будет скользить, пока не упрется в угол, а ручка выскользнет из пальцев.
Трение способствует устойчивости. Плотники выравнивают пол так, что столы и стулья остаются там, где их поставили. Сила трения удерживает вбитые гвозди, винты, гайки; удерживает нитки в материи, завязанные узлы и т. д. При отсутствии трения нельзя было бы сшить одежду, собрать станок, сколотить ящик. К этому можно добавить, что, если бы не было трения, неизвестно, как пошло бы развитие цивилизации на Земле – ведь наши предки добывали огонь трением. Жизнь без трения просто невозможна!
Но сила трения имеет и свои минусы, т.е. приносит вред. Оно может быть опасно для нас, особенно в зимний период, период гололедов.
Трение – не только тормоз для движения. Это еще и главная причина изнашивания технических устройств, проблема, с которой человек столкнулся также на самой заре цивилизации. И в нашу эпоху борьба с изнашиванием технических устройств – важнейшая инженерная проблема, успешное решение которой позволило бы сэкономить десятки миллионов тонн стали, цветных металлов, резко сократить выпуск многих машин, запасных частей к ним.
Мы выяснили, что трение является как вредным, так и полезным явлением. Когда оно полезно, его стараются увеличить, а когда вредно – уменьшить.
Как увеличить трение: Как уменьшить трение:
-увеличить нагрузку (вес); -шлифовка деталей;
-увеличить шероховатость поверхности; -смазка трущихся поверхностей;
-подшипники
Природа и трение.
У животных имеются различные органы, служащие для хватания (хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных).
В жизни многих растений трение также играет положительную роль. Например, лианы, хмель, горох, бобы и другие вьющиеся растения благодаря трению могут цепляться за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Между опорой и стеблем возникают достаточно большое трение, т.к. стебли многократно обвивают опоры и очень плотно прилегают к ним.
Трение в спорте.
Хоккей.
Немногие задумывались над тем, что этот «взрывной» вид спорта обязан своим происхождением …трению, точнее, весьма малому трению при скольжении плоской резиновой шайбы по льду. Именно это обстоятельство позволяет хоккеистам поддерживать невиданный темп игры, осуществляя молниеносные комбинации.
Велоспорт.
При езде на велосипеде создали шлемы для уменьшения силы трения
Пословицы и поговорки о силе трения:
• не подмажешь, не поедешь;
• пошло дело как по маслу;
• угря в руках не удержишь;
• что кругло – легко катится;
• лыжи скользят по погоде;
• из навощенной нити сеть не сплетешь;
• колодезная веревка сруб перетирает;
• ржавый плуг только на пахоте очищается;
• нет такого человека, который бы хоть раз не поскользнулся на льду;
• коси коса пока роса; роса долой и мы домой;
• баба с воза-кобыле легче;
• сухая ложка рот дерёт.
Эксперименты.
Эксперимент №1: изучение зависимости силы трения от силы давления тела на горизонтальную поверхность.
Цель: найти зависимость силы трения от силы давления.
Оборудование: динамометр лабораторный, алюминиевые грузы-2 штуки, свинцовый груз-1шт, деревянная дощечка, деревянный брусок.
Один груз: Два груза: Три груза:
Вывод: Прямо пропорциональная зависимость. Чем больше сила давления, тем больше сила трения.
Эксперимент №2: изучение зависимости силы трения от неровностей поверхности.
Цель: установить зависит ли Fтр. от неровности трущихся поверхностей.
Оборудование: динамометр лабораторный, алюминиевый груз, салфетка, песок, доска
Поверхность 1:
Поверхность 2:
Поверхность 3:
Вывод: сила трения зависит от неровности трущихся поверхностей, а именно от рода вещества, из которого изготовлены тела.
Практические применения силы трения:
• При передвижении мебели в классе уменьшали силу трения с помощью мокрого пола;
• Натирали смычок канифолью для увеличения продолжительности звука (струна увлекается за смычком за счет силы трения покоя);
• Нарезка сливочного масла с помощью влажного ножа.
Заключение.
• Мы выяснили, что такое трение, и какое оно бывает. Трение – явление, сопровождающее нас с детства буквально на каждом шагу, а потому ставшим таким привычным и незаметным.
• Теперь мы точно знаем, от чего зависит сила трения, а что не влияет на нее. Если говорить более конкретно, то сила трения зависит: от нагрузки или массы тела; от рода соприкасающихся поверхностей; от скорости относительного движения тел; от размера неровностей или шероховатостей поверхностей. А вот от площади соприкосновения она не зависит.
• Мы узнали, что сила трения имеет как положительную, так и отрицательную сторону. Теперь нам известно, как увеличивать, а как уменьшать силу трения. Шаг за шагом, человек научился успешно бороться с трением доступными и привычными способами, передаваемыми из поколения в поколение и дожившими до нашей эпохи.
• Мы провели серию экспериментов, проделали примерно такие же опыты, как и ученые, и получили примерно такие же результаты. Получилось, что экспериментально мы подтвердили все утверждения, высказанные нами.
• Но, наверное, самое главное – мы поняли, как здорово добывать знания самим, а потом делиться ими с другими.
Список литературы и интернет – ресурсов:
https://ppt4web.ru/
https://www.myshared.ru/
https://www.mista.ru/pogovorki.htm
https://class-fizika.narod.ru/7_tren.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/Трение