北师大版六、学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关教案

7.6学生实验：探究-摩擦力的大小与什么

有关

教学目标

【知识与技能】

（1）通过生活中的实例分析，知道摩擦力；

（2）知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法；

（3）通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法；

（4）能运用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的具体问题。

【过程与方法】

（1）通过科学探究活动，使学生体验控制变量法 在物理研究过程中的应用；

（2）培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。

【情感态度价值观】

（1）通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点；

（2）通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情。

教学重难点

【重点】探究摩擦力大小与哪些因素有关。

【难点】摩擦力的分类及产生条件。

课前准备

弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板、多媒体课件等。

教学过程

一、激发学习动机

思考：运动员松手后，在水平冰面上滑行的冰壶，失去动力后为什么会停下来呢？滑冰车的同学停止撑冰后 为什么也会停下来呢？讲授实验内容，体验摩擦力。在分析摩擦力之前，先让我们来做一个小实验，感受一下摩擦力。

将手掌用力压在桌面上并向前用力，但手掌相对桌面静止；将手掌用较小力压在桌面上并向前用力，使手掌相对于桌面滑动；用两根手指在桌面上模仿人走路的情景，感受指尖受摩擦力方向。

提出问题，引导讨论。你感到摩擦力是一个什么样的力？作用在哪？作用方向如何？设疑导入：引导学生回顾生活中常见的现象，为什么冰面上容易摔倒，为什么体操运动员手上要抹“白粉”，引出摩擦力的概念、摩擦力（F摩）。

两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这个力叫滑动摩擦力。

摩擦力产生条件：两个物体接触且有压力；有相对运动或相对运动的趋势；接触面不光滑 。

摩擦力的方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反。

二、讲授新知识

从力的三要素看， 摩擦力的大小是多少呢？

那我要想知道某种情况下，物体受到的摩擦力大小，比如这个木块放在这个长木板上滑动时受到的摩擦力，我该怎么办呢？

测量滑动摩擦力

测量工具：弹簧测力计；测量原理：二力平衡；测量方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做匀速直线运动。

进行实验：木块放置在长木板上，使用弹簧 测力计水平拉动木块，尽量保持木块运动速度不变。读出弹簧测力计的示数记录下来。反复多做几次记录数据。

总结实验：测量出木块在水平木板上滑动时的摩擦力大小。

问题与猜想

生活经验我们知道：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。

我们会猜测：滑动摩擦力大小可能与：物重；接触面所受压力；接触面粗糙程度；物体运动的速度；接触面面积的大小……有关。

创设情境举出一些例子作对比，让同学们思考猜想影响摩擦力大小的因素。比较在平地上走路以及在冰面上走路以及在沙地上走路的区别;比较推动轻箱子和重箱子的区别。从经验初步总结影响摩擦力大小的因素，并引导学生设计实验。当有多个因素同时影响变量时，应使用控制变量法，只改变其中一个来观察其中一个因素对摩擦力的影响。

制定计划

实验器材：弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板。

实验方法：控制变量法

实验表格：自行设计，实验后交流

实验结论：滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关；与物重、速度、接触面积无关。

准备实验：准备两个表面粗糙程度不同的长木板，木块，砝码以及弹簧测力计。说明实验流程以及试验方法。

收集证据

进行实验：1.用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

2.改变放在木块上的砝码，从而改变对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力。

3.换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木板上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。

对于测量过程不准确的可以进行多次测量。并将结果记录在表格中。每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个，其他因素保持不变，测出滑动摩擦力大小并记录。

分析与结论

影响滑动摩擦力大小的因素：1．滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大； 2．滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力大小与物重、速度、接触面积无关。

总结实验：引导学生观察数据以及实验现象之间的联系，得出结论。滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙 程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

评估与交流

在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制哪些条件不变？如何改变压力的大小？实验还可以怎样改进？

摩擦力是接触力，在判断物体之间是否有摩擦力及其方向时，应正确理解相互接触的物体之间的两个方面的关系，在判断物体之间是否有相对运动或相对运动的趋势时，要明确研究对象和参照物，在 已经判断出存在摩擦力的情况下要明确摩擦力的受力物体和施力物体。运用 巩固

摩擦分为静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦 力：在相互接触的物体之间产生的，有相对运动的趋势，其方向沿着接触面的切线方向。

动摩擦力分为滑动摩擦力和滚动摩擦力。

滑动摩擦力：在相互接触的物体之间发生相对运动时产生的，其方向沿接触面的切线方向。

滚动摩擦力：是物体滚动时，接触面是变化的，其实质是静摩擦力。

摩擦的利用和防止

利用传送带将货物运送到高处时，传送带和货物之间有摩擦；拔河时手和绳子之间有摩擦；人走路时，脚和地面有摩擦；体操运动员手和单杠之间的摩擦；自行车车闸闸皮与车圈之间的摩擦；拧瓶盖时手和瓶盖的摩擦；这些摩擦都是有益的，都是需要增大的。

你还知道那些地方需要增大摩擦？对于有益的摩擦，我们都用了什么方法增大摩擦的呢？

增大摩擦的方法：增大压力；增大接触面粗糙程度。

当然还有很多时候，摩擦是有害的 。比如我们要推动一个重物时，这是我们可能会在重物下放上圆木，就能减小摩擦；再比如机械零件之间的摩擦，这时我们会用到滚动轴承。

减小摩擦的方法：减小压力；减小接触面粗糙程度； 用滚动代替滑动； 是两个相互接触的表面隔开。

讨论一下自行车上，哪些部位存在摩擦？ 哪些摩擦要增大？ 哪些摩擦要减小？ 各用的什么方法？

归纳总结

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，这种力叫做滑动摩擦力。使用弹簧测力计额以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦力的大小。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。与接触面的大小和物体运动速度无关。

三、课堂小结

1.两个相互接触的物体，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，这种力叫做滑动摩擦力 ；

2.滑动摩擦力的 大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

3.摩擦分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

四、教学反思

本节课首先通过生活中具体的例子，这节课我们学习了有关摩擦力的知识，知道摩擦力产生的条件、作用点和方向，测量了滑动摩擦力的大小，分析了影响滑动摩擦力的因素。引导学生观察数据以及实验现象之间的联系，得出结论。滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的 大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。并对生活中那些地方要增大摩擦，那些地方要减小摩擦做了讨论，掌握了一些增大减小摩擦的方法。放手让学生亲自动手进行实验探究，使学生由被动接受知识转变为主动获取知识，通过实践使学生体会到学习的乐趣。