资源简介

6.4　探究滑动摩擦力的大小
教学目标：
●知识与技能
1、知道一个物体在另一个物体表面滑动和滚动时，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、经历探究影响滑动摩擦力大小的因素的过程，领悟其中的科学方法。
●情感、态度和价值观
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。
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
课时安排：3课时
教学过程
一：引入新课
二：新课教学
1．生活中的摩擦
师：生活中到处都有摩擦现象。
板书：1．生活中的摩擦
(a)人为什么能在冰面上快速滑行？
(b)为什么人在水泥地面上能溜冰？
(c)汽车轮胎上为什么常有凹凸的花纹？
(d)足球守门员为什么要戴上手套？
(e)登山运动员为什么要穿防滑靴？
师：上述的问题都与摩擦有关。摩擦与人类生活紧密相连。现在我们就来认识几种摩擦．
师：请同学们按要求进行活动，并体验感受：
将手掌压在桌面上，并慢慢往回拉动；
生：进行活动．
师：请同学们描述感受。
这几个过程的摩擦类型一样吗？
介绍摩擦力的类型
①静摩擦
　　有相对运动趋势的静止物体之间的摩擦，叫做静摩擦。静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反。
②滑动摩擦
一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦。滑动摩擦中阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反。
③滚动摩擦
一个物体在另一个物体表面上滚动时所产生的摩擦，叫做滚动摩擦。
2．滑动摩擦力的三要素
师：任何一个力都有三要素。 方向，作用点，大小
板书：1．探究静摩擦力的大小
2．探究动摩擦力的大小
①提出问题
师：滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢？请同学们猜一猜。
②猜想与假设
生甲：滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关；
生乙：滑动摩擦力的大小可能跟物体运动的快慢有关；
生丙：滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关；
生丁：滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。
……
师：同学们敢于大胆猜想，值得表扬。但猜想是否正确，还有待于实验的检验。下面请同学们根据自己的猜想，制定计划、设计实验来对自己的猜想进行验证。
③制定计划与设计实验
生：选择长木板放在水平的桌面上，用弹簧测力计水平方向匀速直线拉动木块，来测量滑动摩擦力的大小。
本实验采用控制变量法。利用在木块上增加砝码来改变压力；利用在长木板上铺毛巾、玻璃板等来改变接触面的粗糙程度。
可以采用如下步骤进行实验：
a．把木块放在水平的长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块在长木板上做匀速直线运动，读出此时拉力的大小；
b．在木块上放砝码，重复步骤a ，再次读出拉力，并与步骤a中的拉力比较；
c．在长木板上铺毛巾并固定好，放上木块，重复步骤a ，读出此时的拉力，并与步骤a的拉力比较。
师：很好。现在请同学们进行实验。
④进行实验与收集证据
（学生进行实验，教师巡回指导）
⑤分析与论证
师：请同学们将你的实验结果与同学交流，看看能得出什么结论，并完成课本中的填空。
生：（交流实验结果，分析、讨论得出结论）
板书：滑动摩擦力的大小跟物体间接触面的粗糙程度以及压力的大小有关。接触表面越粗糙，滑动摩擦力越大；压力越大，滑动摩擦力越大。
师：滑动摩擦力的大小跟接触面的面积和物体运动的快慢有关吗？如何进行验证？
生：无关。在上面的实验中，将木块侧放在长木板上，重复步骤a的实验，把读出的拉力与步骤a中的比较，即可知道滑动摩擦力的大小跟接触面的面积是否有关；仍按步骤a ，用弹簧测力计拉木块以不同的速度做匀速直线运动，比较两次所用的拉力，即可知道滑动摩擦力的大小跟物体运动的快慢是否有关。
师：说得好。请同学们阅读课本中的“信息浏览——摩擦定律”，再说一说通过阅读你知道了什么？
生：滑动摩擦力的大小跟物体接触表面的粗糙程度有关，且跟物体间的压力成正比，而跟两物体相接触的面积的大小无关，跟滑动的速度也无关。
3．增大摩擦与减小摩擦的方法
师：摩擦与人们的生活、生产密切相关，人们时时处处都离不开它。摩擦有时是有益的，不可缺少的，我们就要设法增大它；有时是有害的，会给人增加麻烦，我们就要设法减小它。
怎样增大摩擦与减小摩擦呢？　　　　　　　　　　
板书：3．增大摩擦与减小摩擦的方法
师：你能说出一些增大摩擦与减小摩擦的实例吗？
生：增大摩擦的实例有：
①严冬的雪天，行驶的汽车的车轮上常缠着铁链；
②体操和举重运动员在上场表演前常在手上搽一些镁粉；
③鞋底、轮胎、自行车的把手等上面上都制作有凸起的花纹；
④皮带传动时往往把皮带张得很紧并且打皮带蜡……
减小摩擦的实例有：
①推动笨重的物体时，在下面垫上平行放置的滚木会感到很省力；
②雪橇的下表面都做得很光滑；
③磁悬浮列车靠电磁铁产生的强磁场从轨道上被托起；
④自行车的转动部分大都施加润滑剂并使用滚珠轴承……
师：说得很好。现在让我们一起来归纳增大摩擦与减小摩擦的方法。
板书：增大摩擦的方法：①增加接触面的粗糙程度；②增大物体间的压力。
　　　减小摩擦的方法：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使接触的摩擦面彼此分离（如：施加润滑剂、形成气垫或者电磁场）。
三、课堂小结
1．滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦三者有什么不同？
2．滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
3．增大摩擦与减小摩擦的方法有哪些？
4．假设没有摩擦，请你想象出三个物理情景。
四、布置作业
1．复习本节课的内容，预习探究杠杆的平衡条件；
2．自我评价与作业：1、2、3。
五、教学反思
摩擦力是物理力学中的一个较难的知识。摩擦力是指在两个相互接触的物体，由于发生了相对运动或者有相对运动趋势，在接触面上产生的一种阻碍物体间相对运动的力。因为摩擦力是在两个相互接触的物体之间，它只是对物体间相对运动有一种阻碍作用，所以从物体表面上往往直接看不出是否有摩擦力存在的。
通过对摩擦力一节的教学，有如下几点思考：
1、静摩擦是教材上没有的，但需要对学生进行补充。因为静摩擦发生在两个有相对运动趋势但没有实际相对运动的物体之间，所以物体间表现为相对静止。静止是一种典型的平衡状态，静摩擦力的学习：一是对二力平衡可作一个巩固，二是对学生在受力分析中起到一个提高。
2、在实验探究影响滑动摩擦力大小的因素时，根据课本的要求是用测力计匀速拉动木块在木板上运动，通过测力计拉力的示数间接地反映出摩擦力的大小，但实际操作中很难做到让木块做匀速直线运动。有些资料就提到为了避免因不匀速对实验的影响，将用测力计拉木块改为拉木板，这样使测力计产生示数的力就是因为木板对木块的摩擦力，从而使木块对测力计产生的拉力，所以测力计上显示出来的示数就等于摩擦力的大小，而且改进后实验不受拉力是否匀速的影响。这样改进后确实对实验现象有更直观的表现，但不足之处在于学生理解起来难度加深，或者说初次接触很难理解，同时不利于二力平衡的巩固。所以建议还是采用教材所给方法。

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