Способы определения коэффициента трения разными способами

«Различные способы определения коэффициента трения»
план-конспект урока по физике (10 класс) по теме

Данный урок рекомендуется проводить при изучении темы «Сила трения» в классах с углубленным изучение физики. Лучше всего провести его после проведения лабораторной работы «Определение коэффициента трения».

В данной разработке рассматриваются несколько способов для определения коэффициента трения, отличных от способа, предлагаемого в стандартном учебнике.

Скачать:

Вложение	Размер
otkrytyy_urok_vosstanovlen.docx	41.05 КБ

Предварительный просмотр:

«Различные способы определения коэффициента трения»

1. Образовательные: ознакомить учащихся с различными способами определения коэффициента трения.
2. Воспитательные: показать познаваемость явлений окружающего мира, раскрыть значение накопляемости фактов и их уточнение при познаваемости явлений, развивать у учеников внимательность, наблюдательность, аккуратность и настойчивость в работе.
3. Развивающие: развивать творческое мышление. Интеллектуальные способности учащихся в процессе выполнения задания; формировать умение обобщать известные знания.

1. Организация начала урока

Дидактическая цель: стимулирование деятельности учащихся, обеспечение их общей готовности; доминирующая функция — организующая; задача этапа – обеспечение своевременного и организованного начала урока.

1. Выявление имеющихся знаний , умений и навыков.

Дидактическая цель: выявление и анализ имеющихся у учащихся знаний, умений и навыков; доминирующая функция – контрольно-оценочная, обучающая, организующая; задачи этапа – контроль знаний и умений, их корректировка.

1. Знакомство с новым материалом.

Дидактическая цель: ознакомление учащихся с новым материалом; доминирующая функция – раскрытие новых знаний и умений; задачи этапа – сообщение новых. Расширение и углубление имеющихся знаний

1. Совершенствование знаний и умений, их применение.

Дидактическая цель: усвоение умений пользоваться знаниями; осознание практической значимости изучаемого материала в жизни; доминирующая функция – применение знаний по образцу; задачи этапа – практическое оперирование полученной информацией, получение новых знаний на основе имеющихся.

1. Систематизация и обобщение знаний.

Дидактическая цель: выявление главного и установление связей в изучаемом и изученном материале; доминирующая функция – контрольно-проверочная, обучающая; задачи этапа – подведение итогов работы учащихся.

Дидактическая цель: самоконтроль и оценка своих знаний и деятельности по овладению знаниями; доминирующая функция – организующая обучающая и контролирующая; задачи этапа – проверка степени усвоения изученного, тренировка в применении знаний и умений.

Психолого-педагогическая характеристика 10Б класса.

В 10Б классе 27 учащихся, из них мальчиков и девочек. По своему развитию класс можно разделить на три группы.

У учащихся высокий уровень развития. Они быстро включаются в работу. Присутствует гибкость внимания. Они способны легко переключаться на разные виды работы. У них развиты различные виды памяти – зрительная, слуховая логическая. Запоминают все быстро, продуктивно. Логически мыслят, при ответах используют дополнительные знания, проявляют интерес к физике. Всегда выполняют домашние задания, любят помогать товарищам.

У учащихся средний уровень обученности. Они усваивают материал не так быстро, как дети с высоким уровнем обученности. Им необходимо повторить урок несколько раз, вспомнить ранее пройденный материал. Они могут логически мыслить, анализировать, обобщать. Учащиеся быстро воспринимают речь учителя, могут отвечать и составлять вопросы. Учебный материал усваивают хорошо. Ребята уравновешены, соблюдают правила поведения на уроках. Всегда выполняют домашнее задание.

Четыре учащихся класса усваивают учебный материал только повторив его несколько раз, так как не могут сосредоточить свое внимание на достижении поставленной цели. Могут логически мыслить, делать сообщения, активно работать, но при условии что у них есть настроение. Зрительная и слуховая память развиты слабо. Если их спросить материал, пройденный на уроке, то они не всегда могут его пересказать. Домашнее задание выполняют нерегулярно. Творческие задания делают с удовольствием, но только ради получения хорошей оценки.

В целом, учащиеся 10Б класса уравновешены, общительны, доброжелательны по отношению к учителю и друг другу. Отзывчивы, эмоциональны.

Проявляют большой интерес к предмету с целью получения новых знаний.

Источник

Способы определения коэффициента трения разными способами

Наличие искусственных водоемов на приусадебных участках уже давно перестало быть редкостью. К настоящему времени они стали не только красивыми и функциональными, но и.

Скрытые петли – это фурнитура, которая позволяет сделать зазор между полотном и коробом минимальным, а эксплуатацию двери удобной, долговечной и надежной.

Если вы новичок в сварке и только начинаете свой путь, то сегодняшний огромный рыночный ассортимент продукции сварочных аппаратов, поначалу может привести в.

Из одного деревянного бруса сразу несколько досок выпиливаются с помощью многопильных деревообрабатывающих станков. Формы и размеры заготовок задаются заранее. По.

Долговечность и устойчивость строения зависит от качества и прочности фундамента. Специальные блоки нередко используют для того, чтобы создать надежное основание. Со.

Натяжной потолок — отличное решение для современного интерьера, имеющее целый ряд преимуществ.

В сохранности стремятся сохранить свое имущество все люди. Только злые собаки и надежные замки раньше были в распоряжении владельцев частных домов. Дополнительную охрану.

В современных интерьерах все чаще можно увидеть стеклянные элементы. Это козырьки, душевые кабины, перегородки, двери и другие конструкции.

Источник

10 способов определения коэффициента трения скольжения

10 способов определения коэффициента трения скольжения

( фрагмент факультативного занятии по физике в 10 классе + наши наработки).

Я проводил открытое внеклассное занятие в рамках (Недели физики и химии) по теме: «Определение коэффициента трения несколькими способами» в 10 классе. После занятии у нас с учениками возникла мысль (кстати, не я ее предложил) : «А сколько способов определения µ можно найти?» Стандартные, что в лабораторных работах, знали. Я предложил найти в задачниках задачи, где хоть как-то упоминается коэффициент трения. Мне показалось, что получилась небольшая исследовательская работа.

Прямой способ на основе стандартной лабораторной работы. Измеряется сила трения и вес тела.

Способ основан на анализе движения деревянного бруска по наклонной плоскости. Поднимая деревянную рейку за один конец, добиваются равномерного скольжения бруска.

µ= tg ɑ. ɑ- угол наклона плоскости к горизонту.

На горизонтальной рейке брусок. К нему привязана нить, перекинутая через блок. К другому концу нити прикреплена чашечка от лабораторных весов. Увеличивая массу груза на чашечке, добиваются равномерного скольжения первого бруска.

Брусок прижимают к вертикальной рейке при помощи демонстрационного динамометра, постепенно ослабляя прижимающую силу, замечают момент, когда брусок начнет выскальзывать. Записывают значение этой силы.

( второй брусок с отверстиями, чтобы «поехал» только первый).

По наклонной плоскости с углом наклона 45º к горизонту сначала удерживают брусок, прикладывая силу F₁параллельно плоскости, а затем втаскивают, прикладывая силу F₂ параллельно плоскости.

На диске от проигрывателя грампластинок диск из фанеры. На скорости вращения 78об/мин.(1,3об/с) находят место на диске, из которого маленький деревянный брусочек будет соскальзывать. Измеряют радиус вращения.

(на момент съемки фанерный диск отсутствовал, в 5-м классе на технологии сделают с удовольствием).

Достаточно широкая цилиндрическая (D≈20см) емкость обклеена изнутри шпоном. Деревянный шарик раскручивается как в цирковом номере с мотоциклистами на вертикальной стенке. Удерживая частоту вращения на гране «срыва» шарика, измеряют период вращения

. µ= g Т 2 /4 π 2 R

К бруску через нить привязан динамометр. Удерживая брусок рукой, прикладывают силу, растягивая пружину динамометра. Затем удерживая динамометр, опускают брусок. Измеряют величину силы ( F ), величину растяжения пружины (х), перемещение бруска ( S ) и его вес (Р).

На горизонтальной поверхности деревянный брусок. На штативе шарик на нити. Отклоняя шарик от вертикали, и отпуская его, добиваются центрального удара о брусок. Изменяют высоту шарика над столом так, чтобы после удара он остановился (можно чего-нибудь приклеить к бруску). Измеряют высоту шарика над столом ( h ), его массу ( m ), массу бруска (М) и его перемещение ( S ).

На горизонтальной плоскости брусок, к которому привязана нить. Другой конец нити намотан на шкив лабораторного электродвигателя. Включив двигатель, измеряют силу тока, напряжение и время работы двигателя. Для бруска измеряют перемещение. Полезно для более точного определения µ найти К.П.Д. двигателя (брусок или груз поднимается по вертикали).

η = Р h/UIt. µ= ηUIt/PS

С уважением ко всем, кто увлекается физикой «в школе и дома», Лисичкин В.И., г. Торжок,Тверская обл.

Источник

Практикум «Способы определения коэффициента трения скольжения»

Разделы: Физика

(Занятие каникулярной школы для учащихся 8–9 кл.)

• Активизация мыслительной деятельности учащихся.
• Формирование обобщенного умения проводить физические измерения.
• Формирование обобщенного умения проводить экспериментальную проверку физических закономерностей.
• Формирование умения систематизировать полученные результаты в виде таблицы, умение делать вывод на основе эксперимента.

Организация проведения практикума: Все учащиеся принимающие участие в работе практикума делятся на группы. Каждая группа учащихся получает задание с кратким описанием работы.

По окончании выполнения работы учащимся необходимо составить отчет. Отчет состоит из таблицы, вычисления искомой величины и ее погрешности, вывода по работе.

I. Вступительное слово учителя:

Если положить на горизонтальную поверхность брусок и подействовать на него с достаточной силой в горизонтальном направлении, то брусок станет двигаться. Нетрудно убедиться, что в этом случае на брусок действуют четыре силы: в вертикальном направлении – сила тяжести P и сила реакции опоры Q, равные по модулю противоположные по направлению; в горизонтальном направлении – сила тяги F и противоположная по направлению сила трения F_mp.

Чтобы брусок двигался равномерно и прямолинейно, нужно, чтобы модуль силы тяги был равен модулю силы трения.

На этом основан метод измерения силы трения. Следует приложить к бруску силу тяги, которая будет поддерживать равномерное прямолинейное движение этого тела. По этой силе тяги определяют модуль силы трения.

Задание группе I.

Определите коэффициент трения скольжения при движении бруска по горизонтальной поверхности стола.

Оборудование: трибометр, деревянная линейка, деревянный бруска с тремя отверстиями; динамометр; набор грузов по механике.

Порядок выполнения работы.

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.
2. Измерьте вес бруска при помощи динамометра. Результат измерения веса запишите в таблицу.
3. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра.
4. Результат измерения запишите в таблицу.
5. Нагружая брусок одним, двумя и тремя грузами, измерьте в каждом случае силу трения. Данные занесите в таблицу.
6. Вычислите коэффициент трения скольжения
7. Определите инструментальную погрешность коэффициента трения.
8. Сделайте вывод.

Легко убедиться, что в случае движения тела по горизонтальной поверхности сила нормального давления равна силе тяжести, действующей на это тело: N = P. Это позволяет вычислить коэффициент трения:

Цена деления шкалы динамометра, ц.д = 0,1 Н.

1. Определили вес бруска и груза с помощью динамометра, записали в таблицу.

2. Двигая брусок равномерно по деревянной линейке, определили силу тяги, которая равна силе трения. Записали ее значение в таблицу.

Количество грузов	Fтр, H	P, H	µ
Без груза	0,6 ± 0,1
Один груз	0,3 ± 0,1	1,6 ± 0,1	0,18 ± 0,06
Два груза	0,5 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0,19 ± 0,04
Три груза	0,7 ± 0,1	3,6 ± 0,1	0,19 ± 0,03

3. Определили коэффициент трения для каждого измерения силы трения, занесли их в таблицу.

4. Определили погрешность измерения для каждого значения коэффициента силы трения.

1. Коэффициент трения равен 0,2.
2. Инструментальная погрешность измерения равна 0,06.
3. Коэффициент трения скольжения при взаимном движении тела по поверхности стола является величиной постоянной не зависящей от силы нормального давления.

2. Сравните коэффициент трения покоя, скольжения и качения. Сделайте вывод.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, грузы с двумя крючками – 2 шт., карандаши круглые – 2 шт.

Порядок выполнения работы.

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра. Результат измерения веса запишите в тетрадь.

3. Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по столу. Для этого положите брусок на стол, а на брусок два груза; к бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в движение. Запишите показания динамометра, соответствующее началу движения бруска.

4. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь.

5. Измерьте силу трения качения бруска по столу. Для этого положите брусок с двумя грузами на два круглых карандаша и перемещайте равномерно брусок по столу при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в тетрадь.

6. Сделайте вывод о том, какая сила больше:
а) вес тела или максимальная сила трения покоя?
б) максимальная сила трения покоя или сила трения скольжения?
в) сила трения скольжения или сила трения качения?

7. Сравните коэффициент трения покоя, трения скольжения и трения качения.

Цена деления шкалы динамометра, ц.д = 0,1 Н.

Вид трения	Fтр, H	P, H	µ
Трение покоя	0,9 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0,35
Трение скольжения	0,5 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0,19
Трение качения	0,1 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0,04

а) Вес тела больше чем максимальная сила трения покоя.

б) Максимальная сила трения покоя больше чем сила трения скольжения.

в) Сила трения скольжения больше чем сила трения качения.

г) При неизменном весе тела, наименьшее значение коэффициент трения имеет при качении тела, а наибольшее в случае покоя.

3. Определите коэффициент трения скольжения при движении бруска вдоль поверхности резины, нешлифованной деревянной рейки, наждачной бумаги.

Оборудование: динамометр, брусок деревянный, грузы с двумя крючками – 2 шт., отрез линолеума, деревянная нешлифованная рейка, наждачная бумага.

Порядок выполнения работы.

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.
2. Измерьте вес бруска при помощи динамометра. Результат измерения веса запишите в таблицу.
3. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по поверхности резины, деревянной нешлифованной линейки и по поверхности наждачной бумаги. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Результат измерения запишите в таблицу.
4. Вычислите коэффициент трения скольжения.
5. Сделайте вывод.

Цена деления шкалы динамометра, ц.д = 0,1 Н.

Виды трущихся поверхностей	Fтр, H	P, H	µ
Дерево по дереву (гладкая поверхность)	0,5 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0,19
Дерево по дереву (нешлифованная деревянная рейка)	0,9 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0, 35
Дерево по линолеуму	1,1 ± 0,1	2,6 ± 0,1	0, 42
Дерево по наждачной бумаге	2,6 ± 0,1

а) зависит от рода трущихся поверхностей.
б) зависит от шероховатости трущихся поверхностей.
в) чем больше шероховатости поверхности, тем коэффициент трения больше.

2. Способы увеличения или уменьшения силы трения скольжения:

Увеличить: увеличить шероховатость трущихся поверхностей, насыпать между трущихся поверхностей частицы (стружку, опилки, песок).

Уменьшить: шлифовка, полировка трущихся поверхностей, нанесение смазки.

Задание группе II.

Измерение коэффициент трения скольжения, используя наклонную плоскость

Оборудование: линейка деревянная от трибометра, брусок деревянный, линейка измерительная, штатив.

Порядок выполнения работы.

1. Используя штатив, закрепите линейку под углом к столу.
2. Положите брусок на закрепленную под углом деревянную линейку.
3. Меняя угол наклона линейки, найдите такой максимальный угол, при котором брусок еще покоится.
4. Измерьте длину основания линейки и высоту подъема линейки.
5. Рассчитайте значение коэффициента трения скольжения дерева о дерево по формуле:

6. Рассчитайте погрешность измерения.
7. Вывод.

Измерили высоту подъема и длину основания линейки.

1. Коэффициент трения равен 0,3.
2. Погрешность измерения равна 0,0016.

2. Измерение коэффициента трения скольжения, через опрокидывание бруска

Оборудование: брусок деревянный, линейка деревянная от трибометра, нить, линейка ученическая.

Порядок выполнения работы.

Теоретическое обоснование: Брусок с привязанной к длинной грани нитью поставьте торцом на горизонтальную поверхность стола и тяните за нить. Если нить закреплена невысоко над поверхностью стола, то брусок будет скользить. При определенной высоте h точки А крепления нити сила натяжения нити F опрокидывает брусок.

Условия равновесия для этого случая относительно точки – угла опрокидывания:

Согласно II закону Ньютона: F – Fтр = 0;

1. Рассчитайте по формуле значение коэффициента трения скольжения дерева о дерево.
2. Определите погрешность измерений.
3. Запишите полученный ответ с учетом допущенных погрешностей измерений.
4. Сделайте вывод.

a = 45 ± 1 мм, h = 80 ± 1 мм.

1. Коэффициент трения равен 0,28.
2. Инструментальная погрешность измерения равна 0,0098.

3. Измерение коэффициента трения скольжения с помощью карандаша.

Оборудование: карандаш, линейка деревянная от трибометра, линейка ученическая.

Порядок выполнения работы.

Теоретическое обоснование: Поставьте карандаш на стол вертикально, нажмите на него, наклоните и наблюдайте характер его падения. При небольших углах наклона к вертикали карандаш не проскальзывает относительно поверхности стола при любой величине силы, прижимающей его к столу. Проскальзывание начинается с некоторого критического угла, зависящего от силы трения.

Записываем второй закон Ньютона в проекциях на координатные оси при угле наклона, равном критическому. (Силой тяжести mg, действующей на карандаш, по сравнению с большой силой F пренебрегаем).

1. Рассчитайте по формуле значение коэффициента трения скольжения дерева о дерево.
2. Определите погрешность измерений.
3. Запишите полученный ответ с учетом допущенных погрешностей измерений.
4. Сделайте вывод.

1. Обработка результатов

µ= tgα = sin a /cos a

1. Коэффициент трения равен 0,58.

III. Подведение итогов практикума:

Сила трения скольжения зависит:

а) От рода трущихся поверхностей.
б) От шероховатости трущихся поверхностей.
в) Прямо пропорционально от силы давления.
г) Коэффициент трения скольжения при взаимном движении тела по поверхности является величиной постоянной не зависящей от силы нормального давления.
д) Чем больше шероховатости поверхности, тем коэффициент трения больше.

Источник