人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 摩擦力公开课教学课件ppt

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如图所示，将手掌压在桌面上滑动时，你是否感到桌面对手掌有阻碍作用?要改变手掌受到的阻力的大小，你有哪些方法?
1. 能根据生活体验认识摩擦力。2. 能根据二力平衡的条件用弹簧测力计粗略的测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。3. 经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，知道滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。4. 认识摩擦在生产或生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
1. 摩擦力2. 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关3. 摩擦的利用与防止4. 课堂总结5. 练习与应用6. 提升训练
①把手掌压在桌面上滑动
②如图所示，在桌面上用力拉动牙刷
感觉桌面对手掌有一种阻碍作用
发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反，说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用
1. 现象探究：摩擦的存在及分类
【做一做】选做下面的几个小实验，观察现象，分析原因。
③如图所示，让足球在草坪上滚动
④如图所示，把一个物体静止在斜面上
草坪上滚动的足球会慢慢停下来，说明草坪对足球的滚动有一种阻碍作用
物体能静止在斜面上没有下滑，说明斜面对物体的下滑有一种阻碍作用
【探究归纳】两个相互接触的物体，当它们有相对运动（或有相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力。
2. 三种摩擦（1）静摩擦：一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时产生的摩擦。（2）滑动摩擦：一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦。（3）滚动摩擦：一个物体在另一个物体的表面上滚动时产生的摩擦。
如用铅笔写字时，手与笔杆之间的摩擦属于静摩擦，笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦；而用圆珠笔写字时，笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦。
3. 摩擦力（1）摩擦力：接触面阻碍物体相对运动的力统称为摩擦力。常用字母f表示。（2）产生摩擦力的条件①两个物体互相接触并互相挤压。②两个物体的接触面必须都是粗糙的。③有阻碍物体相对运动或相对运动趋势的特征。（3）摩擦力的方向：总是沿接触面的切线方向。
4. 滑动摩擦力（1）定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。（2）产生原因：相互接触的两个物体表面是凹凸不平的，在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮合。当两个物体做相对滑动时，啮合部位就会产生阻碍相对运动的作用，产生滑动摩擦力。
（3）滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反。如向右推木箱时，木箱受到的滑动摩擦力的方向向左。
（4）测量滑动摩擦力①测量原理：二力平衡②测量方法：如图所示，用弹簧测力计拉动木块，使它沿长木板水平做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。③分析：由于木块做匀速直线运动，受到的力为平衡力，在水平方向上木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。由二力平衡条件可知，木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，所以弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。
5. 静摩擦力（1）静摩擦力：一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时产生的摩擦。（2）静摩擦力的方向：如图所示，瓶子有向下运动的趋势，当瓶子静止时，瓶子所受到的静摩擦力的方向与向下运动的趋势相反，即静摩擦力的方向竖直向上。（3）静摩擦力的大小：当瓶子静止时，在竖直方向上所受到的静摩擦力与重力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，静摩擦力与重力大小相等，即：f=G。
视频讲解——《摩擦力及其分类》
【例题1】关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）A. 相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力B. 静止的物体一定不受摩擦力C. 相对运动的两个物体，一定存在摩擦力D. 一个物体只有在另一个物体表面运动或有相对运动趋势时，才有可能受到摩擦力
A. 缺少“相对运动”或“相对运动趋势”的条件，A错误。B. 静止的物体只要满足“接触”“挤压”“粗糙”“有相对运动或相对运动趋势”，也存在摩擦力，B错误。C. 缺少“接触”“挤压”“粗糙”三个条件，C错误。D. 这是产生摩擦力的必要条件，具备这个条件才有可能产生摩擦力，否则，一定不会产生摩擦力，D正确。
①如果用100牛的力水平向右推木箱，没有推动，则此时木箱受到的静摩擦力与推力平衡，大小为100牛，方向水平向左。②若木箱在125牛的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力与拉力平衡，大小为125牛，方向水平向左。
【例题2】小华同学用100N的力水平向右推木箱，结果没有推动，则此时木箱受到的静摩擦力为____N，方向________。小华增大推力，最后在125N的水平推力作用下使木箱向右做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力为____N，方向_________。
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【提出问题】滑动摩擦力的大小与什么因素有关?【猜想和假设】根据生活经验可知，在手掌压在桌面上滑动的过程中，压力越大，手掌受到的阻碍越大；桌面越粗糙，滑起来越费力。当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力。①滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关？②滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关？③滑动摩擦力的大小可能跟接触面积有关？ ………
【实验思路】（1）实验器材：弹簧测力计、木块、木板3块（粗糙程度不同）、砝码等。
（2）研究方法——控制变量法根据生活经验，同样的接触面，物体越重，对接触面的压力越大，滑动时受到的摩擦力越大；同样的压力，接触面越粗糙，物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同，测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力，就可以找到滑动摩擦力与压力的关系；同理，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。（3）请结合实验器材，思考以下问题。①如何改变对接触面压力的大小?②如何改变接触面的粗糙程度?
【进行实验】（1）用弹簧测力计拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，读出弹簧测力计的示数，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力（图甲）；
（2）在木块上放不同数量的砝码，改变压力，测量滑动摩擦力（图乙）；（3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持压力不变，测量滑动摩擦力（图丙）。
（4）把每次实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中。
【分析与论证】（1）在第1与2次实验中，接触面的粗糙程度不变，改变压力，可得出结论：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）在第2与3次实验中，压力不变，接触面的粗糙程度不同，可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。接触面越粗糙、压力越大，滑动摩擦力越大。另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
【实验评估】实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态，便于读数。
视频演示——《探究影响滑动摩擦力大小的因素》
【拓展一】探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
实验结论：在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
（1）把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1。（2）把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2。（3）实验现象：两次实验弹簧测力计的示数相等。
【拓展二】探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系
实验结论：在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
（1）把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。（2）保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。（3）实验现象：两次实验弹簧测力计的示数相等。
【例题3】下图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。（1）将木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做___________运动。（2）由图甲可知：此时木块受到的滑动摩擦力大小为____N。（3）由图乙和图丙可知：在其他条件相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越_____。（4）本实验产生误差的原因是：________。（写一条即可）
很难控制木块做匀速直线运动
（1）“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验的原理是根据二力平衡，因此应该沿水平方向拉木块做匀速直线运动。（2）由二力平衡力可知摩擦力大小与拉力大小相等，图甲弹簧测力计的示数为1.2N，则摩擦力为1.2N。（3）由图乙、丙可知，接触面的粗糙程度相同，图丙的压力比图乙大，弹簧测力计的示数图丙较大，即图丙的摩擦力较大，说明在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（4）本实验产生误差的原因是很难控制木块做匀速直线运动。
有些摩擦是有益的，如走路时，脚和地面的摩擦；有些摩擦是有害的，如机器转动部分的摩擦。有益的摩擦要设法增大，有害的摩擦要减小。 1. 增大摩擦的方法（1）增大物体间的压力
机器靠张紧的皮带传递动力
（2）使接触表面粗糙增大物体接触表面的粗糙程度也可以增大摩擦。
（3）变滚动摩擦为滑动摩擦
汽车急刹车时，车轮在路面滑动，把滚动变为滑动，增大了轮胎与地面间的摩擦力，使车容易停下来。
2. 减小摩擦的方法（1）使接触表面光滑 使物体间的接触面变光滑，可以减小摩擦力。
（2）减小压力 使接触面间的压力减小，可以减小摩擦力。例如，在推箱子时，若箱子里的物品比较多，就不容易推动，当把物品拿出一部分，减小了压力，摩擦力也变小，就容易推动。
（3）用滚动代替滑动用滚动摩擦代替滑动摩擦，可以大大减小摩擦。我国古人很早就发现用滚动代替滑动可以大大减小摩擦，人们常常利用滚木移动巨石、巨木等。滚动轴承的原理是利用滚珠之间的滚动摩擦来减小摩擦力。
（4）使接触面分离例如，给门轴上的合页加润滑剂可以在两个表面之间形成油膜，使它们互不接触，这样就减小了摩擦。气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触，可以大大减小摩擦。磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，在列车和轨道间出现一薄层空气，减小摩擦。
【例题4】在日常生活中，有时需要增大摩擦力，有时需要减小摩擦力，属于增大摩擦力的是（　　）A． 图甲：用力捏车闸 B． 图乙：冰壶运动员在刷冰C． 图丙：滚动轴承 D． 图丁：滴加润滑油
A．用力捏车闸是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，A符合题意；B．冰壶运动员用刷子刷冰面，使冰面变光滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的，B不符题意；C．在其它条件相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，滚动轴承内圈与外圈之间用滚动代替滑动减小了摩擦力，故C不符合题意；D．往门轴的合页加润滑油，是通过使接触面之间形成油膜，使接触面彼此分离来减小摩擦力，故D不符合题意。
①三种摩擦：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦.②摩擦力方向：与物体相对运动或相对运动趋势方向相反.①概念：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力.②方向：与物体相对运动的方向相反.③测量：用弹簧测力计拉动物体沿水平面做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关.①增大摩擦的方法：增大压力；使接触面粗糙； 变滚动摩擦为滑动摩擦.②减小摩擦的方法：减小压力；使接触面光滑； 变滑动摩擦为滚动摩擦；使接触面分离.
下大雪后，人们常常将煤渣撒在结冰的路面上，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。特别是当大量的煤渣被路上往来的车辆压入冰面以下时，摩擦力会更大。
1. 北方城市在下大雪后，因为路滑，容易发生交通事故。过去，居民使用的燃料主要是煤，下大雪后，有些居民将煤渣撒在结冰的路面上，你知道这是为什么吗?
轮胎、脚踏板上以及车把上都刻有凹凸不平的花纹，利用了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。刹车时，用力捏紧车闸，是利用增大压力的方法来增大摩擦的。在轴的位置放置滚珠或轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦；往自行车的转动部分加润滑油使原来接触的表面彼此分离来减小摩擦。
2. 在自行车中有的设计是为了增大摩擦，有的是为了减小摩擦。请各举两例说明是通过什么方法来增大或减小摩擦的。 
 3. 冰壶比赛时，运动员需要不断调节自己的运动情况。如图所示，一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成的，而滑行脚的鞋底为塑料制成的。运动员需要滑行时，全身由滑行鞋支撑，蹬冰鞋不与冰面接触；运动员需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。请你利用本节知识说明运动员是怎样改变摩擦力大小的?
相同条件下，橡胶比塑料粗糙，穿橡胶底（蹬冰脚）可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；滑行脚的鞋底为塑料制成，这样可以通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，便于滑行。
摩擦在生活中无处不在，我们的很多活动都离不开摩擦，如果没有摩擦力：①圆珠笔无法写字，因为没有摩擦,笔内的滚珠不转动；②眼镜会从鼻梁上滑下来；③橡皮无法使用；④粉笔无法写字；⑤倾斜放置的东西都会滑下；⑥天花板上吊灯会因螺丝滑脱而掉落等。
4. 如果上课时教室内的摩擦力突然消失10s，我们身边的情景将会发生哪些变化？描述两个可能出现的场景。
1. 摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。（1）用手拿起茶杯喝水，手与杯子间存在_____ 摩擦力；（2）铅笔和圆珠笔是好朋友，都爱在纸上“玩”，不同的是，铅笔在纸上“滑”，圆珠笔在纸上“滚”。 ______（选填“铅笔”或“圆珠笔”）与纸面的摩擦力为滑动摩擦力，______（选填“铅笔”或“圆珠笔”）与纸面的摩擦力为滚动摩擦力。
（1）用手拿起茶杯喝水，手与杯子间没有相对滑动，存在静摩擦力。（2）因为铅笔写字时，笔尖与纸面发生相对滑动，因此笔尖与纸面的摩擦是滑动摩擦；而圆珠笔在纸上写字时，是利用圆珠在纸上滚动，因此圆珠笔在纸上写字时的摩擦是滚动摩擦。
2．浴室中，为了防止浴室地面沾水使人打滑跌倒，下列采取的措施中错误的是（ ）A．浴室地面铺上带有凹凸花纹的地砖 B．人沐浴时穿鞋底有凹凸花纹的拖鞋C．脚底下放一条毛巾 D．穿上平底光滑的塑料拖鞋
浴室地面铺上带有凹凸花纹的地砖、人沐浴时穿鞋底有凹凸花纹的拖鞋、脚底下放一条毛中，都是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，避免滑倒。而穿上平底光滑的塑料拖鞋，减小了接触面的粗糙程度，会使地面对鞋的摩擦力减小，容易滑倒。 故选D。
3. 把一木制小桌子放在地面上拖动，按如图所示的两种拖法，桌面和桌腿的光滑程度相同，桌子所受的摩擦力大小相比较是（　　）A．相等 B．甲大 C．乙大 D．无法判断
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与接触面积无关，故在该题中，对于如图所示的两种拖法，虽然接触面积变了，但桌子与地面间的粗糙程度是不变的，同时压力也是不变的，所以此时的滑动摩擦力不变，故两次的摩擦力相等。故A符合题意，BCD不符合题意。
4. 体操比赛中，运动员在上杠之前要在手上抹一些镁粉，而在杠上做回环动作时手握杠又不太紧，这样做的目的是 （ ） A. 前者是为了增大摩擦，后者是为了减小摩擦 B. 前者是为了减小摩擦，后者是为了增大摩擦 C. 两者都是增大摩擦 D. 两者都是减小摩擦
在手上抹一些镁粉，是为了增大摩擦；在杠上做回环动作时手握杠又不太紧，是为了减小摩擦。
王亚平抛出冰墩墩后，因冰墩墩处于失重状态，所以可以认为它所处于理想状态——不受任何力的作用，根据牛顿第一定律可知，它将沿原方向匀速运动，故D符合题意，ABC不符合题意。
5. 重50N的物体紧靠在墙面上，并在100N的压力作用下保持静止：（1）通过计算求出物体的质量是多少？（2）当作用的压力增大为200N时，物体所受的摩擦力为多少？（3）当F=80N时，物体能沿竖直墙壁匀速下滑，这时物体受到的摩擦力是多少？
6. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，在同一木块上加上不同的砝码，用弹簧测力计拉着木块在同一水平桌面上运动。①如图甲、乙、丙所示，为准确测出滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应沿水平桌面拉着木块做__________ 运动；②由甲、乙、丙三图数据可知，滑动摩擦力的大小与________有关；③增大丙图中弹簧测力计的拉力，木块受到的滑动摩擦力_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
接触面的粗糙程度