粤沪版八年级下册4 探究滑动摩擦力教案

这是一份粤沪版八年级下册4 探究滑动摩擦力教案，共15页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观等内容，欢迎下载使用。

设计说明
从新课程标准要求来看，本节内容对于培养学生的问题意识、信息意识、研究意识、创新意识和合作意识以及科学探究精神都有积极的、不可替代的作用。在探究能力培养和探究过程体验方面，通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究，突出猜想与假设这个环节，同时认识在探究过程中“变量控制”的意义和方法。在学习过程中特别是实验探究过程中，渗透以实事求是，尊重自然规律，乐于参与科学实验为主要特征的科学态度、科学精神，激发学生将自己见解公开并与他人交流的愿望，增强学生与同伴协同、合作的能力。
本节课主要包括以下几部分的内容：认识生活中的摩擦；探究影响滑动摩擦力大小的因素；了解增大、减小摩擦的方法。生活中的摩擦有静摩擦、滚动摩擦和滑动摩擦三种，教材对静摩擦没有讲述，对滚动摩擦也是以“信息浏览”栏目出现的，在摩擦现象中涉及静摩擦和滚动摩擦的事例很多，应适当补充静摩擦和滚动摩擦的知识，使学生知道即可。教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因，教学中使学生有所了解即可，不必引伸。教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在，并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的；随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产中都有重要的意义，教材最后讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。应用摩擦知识解释实际现象，学会根据不同情况选择增大或减小摩擦的方法，这些应用都基于对影响滑动摩擦力大小因素的理解。因此，应充分重视研究影响滑动摩擦力大小因素的探究实验。
教学目标
【知识与技能】
1.知道一个物体在另一个物体表面上滑动和滚动时，都会产生摩擦。
2.知道影响滑动摩擦力大小的因素；知道增大和减小摩擦的方法，了解摩擦在现实生活中的应用。
【过程与方法】
1.通过观察和实验，感知摩擦的存在。
2.经历探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”的过程，领悟其中的科学方法。
【情感、态度与价值观】
通过对摩擦的利弊分析，使学生对事物的两重性有具体的认识，有助于确立正确的世界观。
重点难点
教学重点
探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关，知道增大和减小摩擦的方法。
教学难点
滑动摩擦力的定义。
教学方法
实验探究法、讲解法、讨论法、分析法、启发诱导、活动体验。
教具、学具
计算机多媒体教学系统、教学课件、弹簧测力计、长方体木块、表面较光滑的木板、表面较粗糙的木板等。
授课时数
2课时
教学过程
导入新课
通过PPT展示生活中常见的摩擦现象：举重运动员举重前要在手上擦镁粉；雨雪天气，汽车的车轮上要加装防滑链；运动鞋的鞋底上有凹凸不平的花纹。同学们思考过这些现象都是什么原因造成的吗？让我们一起来学习《第五节 科学探究：摩擦力》

讲授新课
一、滑动摩擦力的概念
1．活动体验：
让学生用手压在桌面上拖动，感受一下拖动时桌面作用在手上的阻力(摩擦力)；增大手对桌面的压力，感受手拖动时的情况；然后在桌面上铺上毛巾(毛巾要固定在桌面上)，手再压在毛巾上拖动，再感受手在桌面上拖动时的情况。
（1）手压在桌面上拖动，你有什么感受?
手在桌面上滑动时受到桌面施加的向后的作用力。
（2）手对桌面压得越紧，有什么感受?说明了什么?
手对桌面压得越紧，拖动越困难，说明所受阻力越大。
（3）在桌面上铺上毛巾，手再压在毛巾上拖动，有什么感受?说明了什么?
手压在毛巾上拖动比手压在桌面上拖动更困难，说明受到的摩擦阻力更大。
2．师生总结：
（1）定义：接触面粗糙的两个物体相互接触且相互挤压，当两个物体有相对运动或相对运动的趋势时，在它们的接触面上就会产生相互阻碍的作用。这种相互阻碍的作用叫做摩擦力。
（2）产生条件
（3）作用点：在接触面上。
（4）产生原因：看似光滑的物体表面其实在显微镜下观察都是凹凸不平的，因此两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，这些凹凸不平的接触面就要阻碍其相对运动或相对运动趋势，这样就产生了摩擦力。
（5）摩擦力的方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
（6）摩擦力的分类：
= 1 \* GB3 ①滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的阻碍物体相对运动的力叫做滑动摩擦力。
= 2 \* GB3 ②滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。
= 3 \* GB3 ③静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们要发生而尚未发生相对运动时，在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力，称为静摩擦力。
二、滑动摩擦力与哪些因素有关
1．问题思考:
由生活经验我们知道：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：滑动摩擦力的大小与物重、接触面粗糙程度有关。
2．提出问题：
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
3．猜想与假设:
（1）滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力有关。
（2）滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关。
（3）滑动摩擦力的大小可能与接触面面积的大小有关。
4．设计并进行实验：
实验器材：弹簧测力计 ，砝码，小车(木块)，长木板，毛巾。
实验步骤：
（1）把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出这时弹簧测力计的示数F1；
（2）在木块上放砝码，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出这时弹簧测力计的示数F2；
（3）在木板上固定好毛巾，放上木块，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出这时的拉力F3；
（4）在把木块侧放在水平长木板上，只改变了木块与长木板的接触面积，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出这时弹簧测力计的示数F4。
加油站：
当用弹簧测力计拉着木块匀速滑动时，弹簧测力计的示数大小就反映了滑动摩擦力的大小。
5．实验记录表格
实验序号
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
1
2
3
4
仔细观察你记录的实验数据，结合你的猜想能发现什么规律？
6．实验结论
（1）作用在物体表面的压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（2）在接触面粗糙程度相同时，作用在物体表面的压力越大，滑动摩擦力就越大。
（3）滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
1．自主学习:
请看课本第22页图636，看一下哪些是为了增大摩擦，哪些是为了减小摩擦？你还能说出哪些增大摩擦和减小摩擦的事例？你能否归纳出增大摩擦和减小摩擦的方法?
2．师生总结:
（1）增大有益摩擦的方法：①增大压力；②增加接触面的粗糙程度；③用滑动代替滚动。
（2）减小有害摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动代替滑动；④在互相接触的摩擦面之间加润滑油形成一层油膜或加压缩气体形成一层气垫；⑤使相互接触物体彼此离开(磁悬浮列车)。
3．巩固练习:
请你说说图中所示的情景是如何增大或减小摩擦的？
课堂小结
当堂达标
1．下列现象中，属于滑动摩擦的是( )
A．刹车时，自行车车轮与闸皮间的摩擦
B．在台球桌上运动的小球与桌面的摩擦
C．滑旱冰时，鞋与地面间的摩擦
D．骑自行车前进时，车轮与地面间的摩擦
答案：A
2．小车在下述哪种情况下不受摩擦力的作用（ ）
A．小车静止在水平面上
B．小车静止在斜坡上
C．小车在地面上做匀速直线运动
D．小车在地面上运动越来越快
答案：A
3．假如没有摩擦，哪种现象是不会发生的（ ）
A．地面上滚动的球、行驶的车很难停下来
B．手拿不住笔写字
C．人可以在地面上行走如飞
D．用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动
答案：C
4．塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹，这样做的目的是___________，机械手表戴久了要给它擦油是为了_____________。
答案：增大摩擦 减小摩擦
5．下列生活实例中，属于减小摩擦的是（ ）
A．向车的转轴处加润滑油
B．鞋底的花纹
C．在结冰的路面上撒上煤渣
D．拔河时要用力抓紧绳子
答案：A
6．下列措施中，属于增大摩擦的是（ ）
A．给笨重的旅行箱装上轮子
B．汽车轮胎表面做出凹凸不平的花纹
C．气垫船利用气体将船和水分离
D．经常给自行车轴加润滑油
答案：B
7. 小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：
a．如甲图所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
b．如乙图所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
c．如丙图所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。
（1）该实验主要采用的探究方法是____________。
（2）由图中甲丙两图可得出结论：____________________________________。
（3）由图中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________（选填“大”或“小”）。
（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如丁图所示的实验装置，该装置的优点是________（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。
答案：（1）控制变量法 （2）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 （3）大 （4）不需要
板书设计
第4节 探究滑动摩擦力
一、摩擦力
1．定义：接触面粗糙的两个物体相互接触且相互挤压，当两个物体有相对运动或相对运动的趋势时，在它们的接触面上就会产生相互阻碍的作用。这种相互阻碍的作用叫做摩擦力。
2．符号：f。
3．产生条件：接触面粗糙、接触并挤压、有相对运动或相对运动趋势
4．方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
5．种类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
二、影响滑动摩擦力大小的因素
压力大小、接触面粗糙程度
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
第2课时 习题课
教学过程
题型一 摩擦力及其产生条件
例1 关于摩擦力的说法不正确的是( )
A.凡是相互接触的物体间一定有摩擦力
B.两物体保持相对静止时也可能有摩擦力
C.摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反
D.只有接触才有可能产生摩擦
解析：摩擦力是一种接触力，只有接触才有可能产生摩擦，D正确；要产生摩擦力，两物体不仅要接触而且有挤压，且接触面要粗糙，而且两物体之间还要发生相对运动或有相对运动的趋势，两物体保持相对静止，但之间有相对运动趋势时也可能有摩擦力，A错误，B正确；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可能相同，C正确。
答案：A
跟踪训练
1.擦力产生的条件是两个物体相互接触并挤压、接触面粗糙 、 有相对运动或相对运动趋势。
2.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是( D )
A.相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力作用
B.相对运动的物体间总有摩擦力作用
C.只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用
D.只有相互压紧并发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用
题型二 滑动摩擦力大小和方向的分析
例2 如图所示,用弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水平方向做匀速直线运动时,测力计示数为0.8 N,则桌面对木块的摩擦力大小是 N;如果在木块上放一个砝码,再使木块沿水平方向做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数将 ( 选填“增大”或“减小” )。
解析: 利用弹簧测力计测量摩擦力时，要求用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，此时桌面对木块的摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力，为0.8 N；滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，接触面粗糙程度不变时，压力增大，摩擦力增大，物体仍做匀速直线运动，则弹簧测力计的示数将增大。
答案：0.8 增大
跟踪训练
1.摩擦力的大小与下列条件无关的是( C )
A.接触面的光滑程度 B.压力的大小
C.接触面积的大小 D.摩擦的类型
2.如图所示,探究“摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,下列说法不正确的是( B )
A.让木块在水平桌面上做匀速直线运动,目的是使摩擦力大小等于测力计读数
B.在桌面上铺上毛巾使接触面粗糙一些,测力计示数变大,说明压力越大,摩擦力越大
C.在木块上放砝码,目的是改变木块对桌面的压力
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等
题型三 增大摩擦与减小摩擦的方法
例3 雪橇在水平拉力下沿水平雪地滑行时,要减小摩擦力,下列措施可行的是( )
A.多装一些货物 B.少装一些货物
C.增大拉力 D.减小拉力
解析：滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关，要减小摩擦力，就要减小压力，减小接触面粗糙程度。
答案：B
跟踪训练
1.如图所示,下列实例中为了增大摩擦的是( D )
2.在农村中,有一些道路是泥路,每逢下雨,道路会变得泥泞,行走时容易摔倒,这时候,人们就会倒一些沙子或者草木灰铺在路面上,这样做的目的是增大接触面的粗糙程度以增大摩擦 。
3.小明发现鞋底的花纹磨掉后很容易滑倒,这是为什么？他突发奇想,如果没有摩擦力,将会出现什么现象?
接触面粗糙程度减小,摩擦力减小。 人们将无法行走(合理即可)。
题型四 滑动摩擦力影响因素的探究
例4 某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。木板P放在水平桌面上,木块Q放在木板P上,弹簧测力计一端固定,一端挂在木块Q上,拉动木板P,木块Q稳定时,读取测力计的示数。回答下列问题:
(1)读取弹簧测力计的示数,是为了测量 。(填序号)
A.木板P受到地面的滑动摩擦力大小
B.木板P受到木块Q的滑动摩擦力大小
C.木块Q受到地面的滑动摩擦力大小
D.木块Q受到木板P的滑动摩擦力大小
(2)用相同的木板P和木块Q,在木块Q上放不同个数的砝码,拉动木板P快慢相同,记录弹簧测力计的示数及对应的砝码个数。这是为了研究滑动摩擦力大小 与 的关系。
(3)用相同的木板P和木块Q,发现拉动木板P的快慢不同时,弹簧测力计的示数相等。由此得到的结论是 。
解析：（1）木块Q在弹簧测力计拉力和木板P的滑动摩擦力的作用下保持静止，弹簧测力计的示数与木板P对木块Q的滑动摩擦力大小相等，故读取弹簧测力计的示数，是为了测量木块Q受到木板P的滑动摩擦力大小。
（2），相同的木板P和木块Q，接触面粗糙程度不变，在木块Q上放不同个数的砝码，改变了木块Q对木板P的压力大小，研究的是滑动摩擦力大小与压力的关系。
（3）相同的木板P和木块Q，压力和接触面粗糙程度都不变，拉动木板P的快慢不同时，弹簧测力计的示数相等，即滑动摩擦力不变，说明滑动摩擦力大小与运动快慢无关。
答案：D 压力 0.8 滑动摩擦力大小与运动快慢无关(或接触面相同,压力相等,滑动摩擦力大小与运动快慢无关)
跟踪训练
1.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
a.与物体间压力的大小有关;
b.与物体运动速度的大小有关;
c.与物体间接触面积的大小有关;
d.与物体间接触面的粗糙程度有关。
为了探究各种猜想是否正确,他们找来了一个量程合适的弹簧测力计、两块长木板( 一块较光滑,另一块粗糙 )、长方体木块( 带有挂钩 )、一盒砝码。
（1）如图是同学们做实验时的情景,通过图甲、乙所示的实验,可以探究 猜想 d 是否正确。通过实验结果得出结论:在保持 压力 一定时,接触面的 粗糙程度 越大,滑动摩擦力越大;
( 2 )小亮通过甲、丙两图得出滑动摩擦力的大小与压力有关的结论,你认为他的结论是 错误 ( 选填“正确”或“错误” )的,理由是 没有控制接触面的粗糙程度相同 ;
( 3 )实验中,如果弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是（ D ）
A.木板过长
B.木块运动速度太大
C.弹簧测力计的分度值太大
D.木板的粗糙程度不均匀
( 4 )利用题中所给器材还可以探究猜想c,请简单写出你的探究方法。
把长方体木块分别平放、侧放、立放在同一水平面上,然后用弹簧测力计匀速拉动木块,通过弹簧测力计的示数比较木块受到的滑动摩擦力的大小。
2.在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫、一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做匀速直线 运动,这样做的目的是使摩擦力与拉力相等 。
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示,示数为2.8 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是不变 (选填“变化”或“不变”)的。
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋子保持静止,拉动鞋子下面的橡胶垫进行测量(如图乙所示),这样做的好处是测力计示数稳定,便于读数 。
(4)小华测出他的鞋滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为不同鞋子的质量不同,对水平面的压力不同,导致摩擦力不同 。
当堂达标
1.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关摩擦的知识。下列说法正确的是( )
A.捏住刹车后没有推动水平地面上的自行车,是因为推力小于摩擦力
B.轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D.在转轴上加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
答案：C
2 如图所示,用F=30 N的力按住一重G=10 N的木块,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是( )
A.10 N B.20 N C.0 N D.40 N
答案：A
3. 如图所示,木块a放在粗糙的水平桌面上,木块b放在木块a上面,在水平拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动,空气阻力不计,下列判断正确的是( )
A.拉力F和a受到的摩擦力大小不相等
B.木块b在水平方向上受到向右的摩擦力
C.木块b在水平方向上受到向左的摩擦力
D.木块b在水平方向上不受力
答案：D
4.小明用30 N的水平推力推着重200 N的木箱,在水平地面上做匀速运动,则地面对木箱的摩擦力大小为 N,若小明将推力增大到50 N时,木箱受到的摩擦力大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
答案：30 不变
5.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10 N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块A所受的摩擦力大小为 N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动( 如图乙所示 ),则推力F2 ( 选填“<”“=”或“>” )F1。
答案：10 =
6.小华做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。如图所示,他将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 直线运动,此过程中木块受到的摩擦力 (选填“变化”或“不变化”)。实际操作时,小华发现弹簧测力计的示数忽大忽小,写出一条产生这一现象可能的原因: 。
答案：匀速 不变化 没有保持木块做匀速直线运动(或木板表面粗糙程度不一)
7.在学习了滑动摩擦力知识后,小明和小华想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了洗干净的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远用的橡胶垫、一个弹簧测力计和细线。
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该让运动鞋沿水平方向做 运动,这样做的目的是 。
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计的示数如图甲所示,示数为 N;若实际拉动的过程中没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是 (选填“变化”或“不变”)的。
(3)小华经过思考改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋子保持静止,拉动鞋子下面的橡胶垫进行测量(如图乙所示),这样做的好处是 。
(4)小华测出他的鞋滑动摩擦力比小明的大,但他的鞋却不一定是“防滑冠军”,这是因为 。
答案：（1）匀速直线 使摩擦力与拉力相等 （2）2.8 不变（3）测力计示数稳定,便于读数 （4）不同鞋子的质量不同,对水平面的压力不同,导致摩擦力不同
教学反思