资源简介

(共34张PPT)
6.4.1 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、探究导入：生活中的 “滑动摩擦” 现象
（一）情境体验与提问
实物互动与现象观察：邀请学生上台完成两个动作 ——①用手掌在桌面上缓慢滑动，感受手掌受到的阻力；②在手掌下垫一块毛巾，同样在桌面上滑动，对比两次阻力的差异。同时展示两组生活场景：③工人推装满货物的木箱比推空木箱更费力；④在结冰的路面上行走比在干燥路面上更容易滑倒。
引导猜想：“同学们，手掌滑动时受到的阻力、推木箱的费力程度、路面行走的难易，都与‘滑动摩擦力’有关。结合刚才的体验和场景，大家猜想一下：滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？为什么推重木箱更费力？为什么冰面行走易滑倒？”
导入目标：通过生活体验和场景对比，引发学生对滑动摩擦力影响因素的猜想（如压力大小、接触面粗糙程度），明确本节课探究核心 —— 用控制变量法实验验证猜想，得出滑动摩擦力大小的影响规律，培养科学探究能力。
二、探究基础：滑动摩擦力的定义与测量原理
（一）滑动摩擦力的定义
两个相互接触的物体，当它们发生相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力（用符号 “f” 表示）。
关键词解析：
“相对滑动”：物体间存在相对运动（如手掌在桌面滑动，手掌与桌面有相对运动），若物体间静止但有相对运动趋势（如推桌子未推动），则产生静摩擦力，而非滑动摩擦力。
“阻碍相对滑动”：滑动摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反（如手掌向右滑动，滑动摩擦力向左；木箱向前滑动，滑动摩擦力向后），始终阻碍物体的相对运动。
（二）滑动摩擦力的测量原理
测量工具：弹簧测力计（需水平使用，与滑动方向一致）。
测量方法（二力平衡原理）：
当用弹簧测力计沿水平方向拉动物体，使物体在接触面做匀速直线运动时，物体在水平方向上受到两个力的作用 —— 弹簧测力计的拉力（F）和滑动摩擦力（f）。根据 “二力平衡”，此时拉力与滑动摩擦力大小相等、方向相反，因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小（即 f = F）。
关键：必须让物体做匀速直线运动，确保拉力与滑动摩擦力平衡，测量结果才准确。
三、探究过程：实验设计与操作（控制变量法）
（一）提出猜想与假设
基于生活体验和现象观察，提出以下猜想：
猜想一：滑动摩擦力的大小与压力大小有关 —— 压力越大，滑动摩擦力越大（如推重木箱比空木箱费力，因重木箱对地面压力更大）。
猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 —— 接触面越粗糙，滑动摩擦力越大（如手掌垫毛巾滑动更费力，因毛巾接触面更粗糙；冰面光滑，滑动摩擦力小，易滑倒）。
（二）实验器材准备（每组 1 套）
器材类型
具体器材
用途
测量工具
弹簧测力计（量程 0-5N，分度值 0.2N）
测量拉力，间接得到滑动摩擦力大小
实验物体
长方体木块（质量约 100g，表面光滑）、钩码（50g / 个，共 3 个）
木块作为被拉物体，钩码用于改变木块对接触面的压力
接触面材料
水平桌面（光滑表面）、毛巾（粗糙表面）、木板（中等粗糙表面）
提供不同粗糙程度的接触面，验证猜想二
辅助器材
细线（连接木块与弹簧测力计）、刻度尺（可选，测量运动距离，判断是否匀速）
确保拉力方向与滑动方向一致，辅助判断匀速运动
记录工具
实验数据记录表、笔
记录实验条件、拉力示数，计算滑动摩擦力
（三）实验 1：探究滑动摩擦力与压力大小的关系（控制接触面粗糙程度不变）
1. 实验目的
验证 “接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力大小与压力大小的关系”。
2. 实验步骤（控制变量：接触面为光滑桌面，改变压力大小）
实验次数
实验条件
操作内容
数据记录（拉力 F/N）
滑动摩擦力 f/N（f=F）
1
接触面：光滑桌面；压力：木块重力（m 木 = 100g，G 木 = 1N）
用细线系住木块，弹簧测力计水平拉木块，使木块在桌面上做匀速直线运动，读取测力计示数 F
F = 0.4N
f = 0.4N
2
接触面：光滑桌面；压力：木块重力 + 1 个钩码重力（钩码 m=50g，G 钩 = 0.5N，总压力 = 1.5N）
将 1 个钩码放在木块上，重复上述操作，读取测力计示数 F
F = 0.6N
f = 0.6N
3
接触面：光滑桌面；压力：木块重力 + 2 个钩码重力（总压力 = 2.0N）
将 2 个钩码放在木块上，重复上述操作，读取测力计示数 F
F = 0.8N
f = 0.8N
3. 实验现象与结论
现象：接触面粗糙程度不变（均为光滑桌面），随着压力增大（从 1N 到 2N），弹簧测力计示数（拉力）逐渐增大，滑动摩擦力也随之增大（从 0.4N 到 0.8N）。
结论：当接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比 —— 压力越大，滑动摩擦力越大。
（四）实验 2：探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系（控制压力大小不变）
1. 实验目的
验证 “压力大小不变时，滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”。
2. 实验步骤（控制变量：压力为木块重力 + 1 个钩码重力 = 1.5N，改变接触面粗糙程度）
实验次数
实验条件
操作内容
数据记录（拉力 F/N）
滑动摩擦力 f/N（f=F）
1
压力：1.5N；接触面：光滑桌面（最光滑）
用弹簧测力计水平拉木块（带 1 个钩码），使木块在光滑桌面上做匀速直线运动，读取 F
F = 0.6N
f = 0.6N
2
压力：1.5N；接触面：木板表面（中等粗糙）
将木块放在木板上，重复上述操作，读取 F
F = 1.0N
f = 1.0N
3
压力：1.5N；接触面：毛巾表面（最粗糙）
将木块放在毛巾上，重复上述操作，读取 F
F = 1.4N
f = 1.4N
3. 实验现象与结论
现象：压力大小不变（均为 1.5N），随着接触面粗糙程度增加（从光滑桌面到毛巾），弹簧测力计示数（拉力）逐渐增大，滑动摩擦力也随之增大（从 0.6N 到 1.4N）。
结论：当压力大小不变时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 —— 接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
四、探究总结：滑动摩擦力大小的影响规律
综合两次实验结果，得出滑动摩擦力大小的影响规律：
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度、接触面积大小（当压力和粗糙程度不变时）无关。
具体规律：
接触面粗糙程度不变时，压力越大，滑动摩擦力越大；
压力大小不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
五、探究反思与误差分析
（一）实验中常见的误差及原因
误差表现
产生原因
滑动摩擦力测量值偏大
1. 物体未做匀速直线运动（加速运动时，拉力大于滑动摩擦力）；2. 弹簧测力计未水平拉动，拉力方向与滑动方向有夹角，导致示数偏大；3. 接触面不平整，局部粗糙程度差异大，影响滑动摩擦力稳定性
滑动摩擦力测量值偏小
1. 物体未做匀速直线运动（减速运动时，拉力小于滑动摩擦力）；2. 弹簧测力计使用前未调零，指针在零刻度线上方，导致示数偏小；3. 木块与接触面间有杂物（如灰尘、纸屑），减小了实际滑动摩擦力
（二）实验改进方法
确保匀速运动：实验时缓慢拉动弹簧测力计，观察木块运动状态，可在桌面上标记刻度，用秒表测量木块通过相同距离的时间，判断是否匀速（时间相等则近似匀速）。
规范操作工具：拉动弹簧测力计时，保持测力计与桌面平行，避免倾斜；使用前检查并调零，确保示数准确。
控制接触面条件：实验前清理接触面的杂物，选择平整、均匀的接触面（如用砂纸打磨木板表面，去除毛刺），减少粗糙程度差异。
六、课堂练习
（一）基础题
测量滑动摩擦力大小时，需用弹簧测力计水平拉动物体做匀速直线运动，其原理是（ ）
A. 重力与支持力平衡
B. 拉力与滑动摩擦力平衡（二力平衡）
C. 拉力与重力平衡
D. 滑动摩擦力与支持力平衡
（答案：B，解析：水平方向物体受拉力和滑动摩擦力，匀速运动时二力平衡，拉力等于滑动摩擦力，B 正确）
若要探究 “滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”，需控制的变量是（ ）
A. 压力大小 B. 接触面粗糙程度 C. 物体运动速度 D. 接触面积大小
（答案：A，解析：控制变量法需控制除探究变量外的其他变量，探究粗糙程度时，需控制压力大小不变，A 正确）
（二）提升题
某同学在探究滑动摩擦力与压力关系时，记录数据如下表（接触面为光滑桌面）：
| 压力（N） | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 |
|-----------|---|-----|---|-----|
| 滑动摩擦力（N） | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
（1）分析数据，可得出什么结论？（2）若压力增大到 3N，滑动摩擦力约为多少？
（答案：（1）结论：接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力与压力成正比，压力每增大 0.5N，滑动摩擦力增大 0.2N；（2）根据比例关系，压力 3N 时，滑动摩擦力约为 1.2N）
为什么冬天在结冰的路面上撒沙子，能防止行人滑倒？请结合滑动摩擦力的影响规律解释。
（答案：结冰的路面接触面光滑，滑动摩擦力小，行人行走时易因滑动摩擦力不足而滑倒；撒沙子后，沙子增大了路面的粗糙程度，根据 “压力不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大” 的规律，路面与鞋底间的滑动摩擦力增大，能更好地阻碍行人脚底的相对滑动，从而防止滑倒）
七、课后作业
实践作业：
家庭小实验：①用弹簧测力计（若有）测量不同条件下的滑动摩擦力 —— 将书本放在桌面上，拉书本匀速运动，记录 f ；在书本上放一本字典，拉书本匀速运动，记录 f ；对比 f 与 f ，验证 “压力增大，滑动摩擦力增大”；②将书本放在毛巾上，拉书本匀速运动，记录 f ，对比 f 与 f ，验证 “接触面粗糙，滑动摩擦力增大”。
生活观察：记录 3 个利用滑动摩擦力的实例（如走路时鞋底与地面的摩擦、刹车时刹车片与车轮的摩擦）和 2 个减小滑动摩擦力的实例（如给自行车链条涂润滑油、滑冰鞋的冰刀），简要说明原理。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练习 “滑动摩擦力的测量原理”“控制变量法实验设计”“影响规律应用” 相关题目，巩固探究结论，为后续学习 “摩擦力的利用与防止” 做好准备。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
6.4.1探究：滑动摩擦力
大小与哪些因素有关
第六章 熟悉而陌生的力
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
冰壶运动员使劲刷冰的目的是什么？
冰壶赛场上，运动员为了使冰壶运动到理想的位置，不断地用力刷冰。
找一位力气较大的同学和一位力气较小的同学同时上台，让他们分别拧开汽水瓶盖(事先在力气大的同学拧的瓶盖上涂抹上洗洁精，擦干净力气小的同学拧的瓶盖)。力气大的同学费了好大的劲也没有拧开，而力气小的同学却轻松拧开。导致这种结果的原因是什么？
不打绳结，如何用最简单的方法把拴有重物的绳子挂在铁架台的横杆上？
任务一：建立摩擦力概念
1.感知摩擦力的存在
伸出自己的手掌，放在桌面上滑动，体验有何种感觉。为何会感到有种无形的阻力的存在？
自主实验
任务一：建立摩擦力概念
1.感知摩擦力的存在
汽车出现了什么情况？出现这种情况的原因是什么？怎么解决这种问题？
工人在搬运笨重物体时，“推”稳如泰山，“滚”易如反掌。
上面活动或视频中的摩擦一样吗？
使用弹簧水平拉动桌面上的物体，观察到弹簧伸长了，但物体仍未被拉动。弹簧伸长了，产生了弹力，对物体有拉力的作用，但物体没有移动，说明了什么问题？
2.摩擦力的产生
任务一：建立摩擦力概念
这种摩擦力是物体想要运动但又没有运动时产生的，叫做静摩擦力。
物体在桌面上滑动时，桌面对物体也有摩擦力。一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力，叫滑动摩擦力。
继续使用弹簧水平拉动桌面上的物体，直到物体在桌面上发生了移动，观察弹簧的形变情况。提问：此时桌面对运动的物体还有没有摩擦力？
2.摩擦力的产生
任务一：建立摩擦力概念
摩擦力分为：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。
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趋势；
接触面不光滑。
摩擦力的概念：两个相互接触的物体，当一个物体有运动趋势或相对运动时，就会产生一种阻碍运动趋势或相对运动的力，叫做摩擦力。
2.摩擦力的产生
任务一：建立摩擦力概念
2.摩擦力的产生
任务一：建立摩擦力概念
滑滑梯时人受到的滑动摩擦力方向
两根手指在桌面上模仿人走路的情景，感受指尖受到的摩擦力方向
写毛笔字时毛笔受到的滑动摩擦力方向
2.摩擦力的产生
任务一：建立摩擦力概念
易错提醒
摩擦力的方向与物体相对运动(趋势)方向相反，而不是与物体运动方向相反。
滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。
1．实验猜想和方案设计
任务二：探究滑动摩擦力的影响因素
实验目的：探究滑动摩擦力的影响因素
猜想：滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关，猜想依据是怎样的？有哪些事例可以支撑你的猜想？
以探究滑动摩擦力大小和接触面粗糙度及压力大小的关系为例设计实验。
注意弹簧测力计的使用方法。
注意实验探究过程中拉动物体时需要匀速拉动。
2．进行实验和实验分析
任务二：探究滑动摩擦力的影响因素
实验器材：木板、木块、弹簧测力计、砝码、毛巾、玻璃板等。
实验步骤示意图：
滑动摩擦力的大小与压力有关、与接触面的粗糙程度有关。
2．进行实验和实验分析
任务二：探究滑动摩擦力的影响因素
对于其他的几种猜想，通过控制变量法进行探究，并分析和总结出来。
大量的实验证明滑动摩擦力与物体运动的快慢无关、与接触面的大小无关。
知识点1 滑动摩擦力
1. 下列摩擦力中，属于滑动摩擦力的是( )
C
A. 人正常步行时，鞋底受到的摩擦力
B. 人向上爬竿时，手受到的摩擦力
C. 用铅笔在纸上写字时，笔尖受到的摩擦力
D. 车正常行驶时，车与地面之间的摩擦力
【点拨】人正常步行时，鞋底受到的摩擦力是静摩擦力；人
向上爬竿时，手受到的摩擦力是静摩擦力；用铅笔在纸上写
字时，笔尖受到的摩擦力是滑动摩擦力；车正常行驶时，轮
胎受到地面的摩擦力属于滚动摩擦力。
返回
2.学习摩擦力时，老师做了以下实验：如图甲，将牙刷放在
木板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛向右弯曲，如图乙，保
持牙刷不动，向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。图
甲中木板相对于刷毛向____运动，图乙中刷毛受到的摩擦力
方向是向____的。
右
右
【点拨】无论是向左拉牙刷还是向右拉木板，刷毛均会向右
弯曲，是摩擦力改变了刷毛的形状，这表明刷毛受到的摩擦
力方向都是向右的。
返回
知识点2 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
3.在做“探究影响滑动摩擦
力大小的因素”的实验中，
同学们猜想影响滑动摩擦力
大小的因素可能有：①接触
面所受的压力；②接触面的
粗糙程度。根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的
实验：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做_______
___运动，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦
力大小相等；图乙中摩擦力大小是____ 。
匀速直线
2.2
（2）通过比较________两图，可验证猜想①；通过比较___
_____两图，可验证猜想②。
甲、乙
甲、丙
（3） 有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触
面积有关，于是设计了以下两种实验方案：
A.将木块竖直切去一半，如图丁，重复（1）的操作过程，
比较图甲和图丁；
B.将木块侧放，如图戊，重复（1）的操作过程，比较图甲和
图戊。
你认为合理的实验方案是___（填“A”或“B”），理由是
_____________________________________________________。
B
控制压力和接触面粗糙程度相同，只改变接触面积的大小
【点拨】甲、丁、戊图实验都在木板表面进行，故接触面粗
糙程度不变。将木块竖直切去一半时，接触面积发生了改变，
同时也改变了接触面所受的压力，故无法探究滑动摩擦力大
小与接触面积的关系。将木块侧放时，只改变了接触面积，
接触面所受压力不变，因此可以探究滑动摩擦力大小与接触
面积的关系。故选B。
返回
知识点3 增大摩擦和减小摩擦
4. 如图所示的情景中，减小摩擦的是( )
D
A.
自行车的车闸
B.
C.
D.
握紧铅笔写字
瓶盖上有竖条纹
合页轴加油
返回
5. 在世界体操锦标赛上，体操运动员在上单杠之前，总要在
手上抹些镁粉，而在单杠上做回环动作时，手握单杠不能握
得太紧，他这样做的目的( )
D
A. 两者都是增大摩擦
B. 两者都是减小摩擦
C. 前者是减小摩擦，后者是增大摩擦
D. 前者是增大摩擦，后者是减小摩擦
返回
6. 用弹簧测力计沿水平方向拉动水平桌
面上的木块。肯定能增大木块受到的滑动摩擦力的操作是
( )
C
A. 增大拉木块的力 B. 改变木块运动的方向
C. 往木块上加砝码 D. 使接触面更加光滑
【点拨】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度
有关，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。在木块
上加砝码，木块对桌面的压力增大，则滑动摩擦力增大，故
C正确。故选C。
返回
7. 几名同学学习了关于摩擦力的知识后，提出了这样的假设：
如果没有摩擦力将会发生什么现象？下列假设错误的是
( )
C
A. 人们将无法正常行走
B. 用筷子无法夹住饭菜
C. 抛出的物体无法回到地面
D. 汽车无法启动
返回
8. 如图所示的
是我国古代劳动人民利用滚木巧
妙移动巨木的情景。下列措施中，
改变摩擦力大小的方法与此相同
的是( )
D
A. 给门轴的合页加润滑油
B. 鞋底设计有很多凹凸不平的花纹
C. 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来
D. 许多机器的转动部分都安装了滚动轴承
9. 如图甲，在水平桌面上放两辆
能自由移动的小车，打开玩具车
的电动机驱动后车轮，然后慢慢
B
A. 逆时针转动，受到摩擦力方向向右
B. 逆时针转动，受到摩擦力方向向左
C. 顺时针转动，受到摩擦力方向向右
D. 顺时针转动，受到摩擦力方向向左
往下放，当玩具车与两辆小车上表面接触时，两辆小车的运
动方向如图乙中箭头所示。则玩具车的后轮 ( )
摩擦力
认识摩擦力
滑动摩擦力的影响因素
压力大小
定义
产生条件
接触面粗糙
接触并挤压
有相对运动（或趋势）
方向：与物体相对运动方向（或趋势）相反
分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
接触面粗糙程度
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

展开更多......

收起↑