资源简介

第六节 摩擦力
第2课时 摩擦力的综合应用
【教学目标】
1.知道摩擦力的利与弊.
2.知道增大、减小摩擦力的方法.
3.通过观察、操作，体会增大或减小摩擦力的方法.
4.通过对日常生活、生产中实例的分析，培养学生用基础知识解决实际问题的能力，养成用所学知识联系生活、生产的好习惯.
【教学重点】增大和减小摩擦力的方法.
【教学难点】根据具体实际生活问题提出解决方法.
【教具准备】多媒体课件.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【进行新课】
摩擦的利用和防止
教师播放视频:下雪天，汽车在雪地上行驶，车轮打滑，当车轮缠上防滑链后可以正常安全行驶.
学生观看，教师提问：这是为什么？
接着教师指导学生阅读教材P52“增大或减小摩擦的方法”：
（1）要求学生认真阅读教材，归纳出改变摩擦的方法.
（2）要求学生回顾课前看到的相关情景，说说人们是采用什么办法来增大和减小摩擦的.
（3）引导学生从生活中再举出一些不同的例子.
学生分析，教师得出结论.
板书：1.摩擦力有利也有弊，有利的摩擦我们要设法增大，有弊的摩擦要设法减小.
2.增大有益摩擦的方法：①增大物体间的压力；②增大接触面的粗糙程度；③用滑动摩擦来代替滚动摩擦.
3.减小有害摩擦的方法：①减小物体间的压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动摩擦来代替滑动摩擦；④使两个互相接触的摩擦面彼此分离.
教师说明：使接触面分离的常见方式：
①加润滑油，加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，使摩擦面不接触，运动部件只在油膜上滑过，大大减小了摩擦，如图所示；
②利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小，如气垫船；
③利用磁悬浮使摩擦面脱离接触，可以使摩擦大大减小，如磁悬浮列车.
例题1 (用多媒体展示)摩擦与我们的生活息息相关，如图所示，下列关于摩擦的说法不正确的是（ ）
A.甲图中利用火柴头与火柴盒之间的摩擦使火柴头温度上升而燃烧
B.乙图中利用货物与传送带之间的摩擦把货物送到高处
C.丙图中机器上安装的滚动轴承可以使摩擦力增大
D.丁图中气垫船通过船底向下喷气，在船底和水面之间形成一层空气垫使船航行时的阻力减小
解析：A、B选项是摩擦在生活和生产中具体应用的实例.D选项是利用船底与水面间形成气垫，使接触面分离，减小摩擦，减小阻力，提高气垫船的航速.只有C选项是错误的，因为机器上安装轴承是为了减小摩擦，而不是增大摩擦.答案：C
【教师结束语】
大家这节课的收获确实不少，我们知道摩擦力在现实生活、生产中有利有弊，因此我们要掌握增大、减小摩擦力的方法.好，谢谢！
课后作业
完成本课时对应练习.
在引导学生阅读“增大或减小摩擦的方法”内容时，让学生通过学习后，知道摩擦力在实际生产、生活中有利也有弊，有利的摩擦我们总是设法增大，有害的摩擦总是设法减小.而且根据影响摩擦力的大小因素，知道增大和减小摩擦力的常用方法.学生从分析日常生产、生活中碰到的事例入手，联系学习的知识进行分析，关注学生生活，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，让学生感受到物理知识是有用的、有趣的.
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1第六节 摩擦力
第1课时 认识摩擦力
【教学目标】
1.知道摩擦力的存在和对物体运动的影响.
2.知道影响摩擦力大小的因素.
3.通过观察、操作，体会摩擦力的存在.
4.经历探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程.
5.经历制定计划、设计实验过程，学习控制变量的方法.
6.学习设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法.
7.通过对生产、生活中摩擦现象的分析，激发学生学习的兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲.
【教学重点】影响滑动摩擦力大小的因素.
【教学难点】摩擦力大小、方向的判断.
【教具准备】多媒体课件、筷子、橡皮、洗洁精、木块、木板、毛巾、弹簧测力计、砝码等.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 请两位同学上来帮忙.这里有两双筷子，其中一双筷子前端蘸有洗洁精，请两位同学各自挑选一双筷子把桌面上的橡皮夹起来.
实验现象：没有蘸洗洁精的筷子很轻松地就将橡皮夹起来了；蘸有洗洁精的筷子很难将橡皮夹起来.
教师引导学生思考为什么会出现这种现象.
生：因为蘸有洗洁精的筷子太滑，阻力太小.
师 我们骑自行车时，停止用力蹬车，最后车子会慢慢停下来，为什么？
生：受到摩擦阻力作用.
师 好，我们现在就来研究关于摩擦力的问题.
【进行新课】
滑动摩擦力
师 同学们将手掌压在桌面上向前滑动，有什么感觉？
生 感觉有阻碍作用.
师 为什么有这种感觉呢？
生 桌面与手之间有阻碍相对滑动的力.
师 在桌面上用力拉动牙刷，牙刷会怎样呢？
生 刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反.
师 为什么会这样呢？
生 桌面与刷毛之间有阻碍相对运动的力.
师 用较大的力推桌子，桌子会怎样呢
生 桌子被推动.
师 桌子为什么会被推动呢？
生 地面与桌子之间有阻碍相对运动的力.
师 大家总结下，为什么会产生这种力呢？
生 相互接触的两个物体表面总是不光滑的，在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮 合，如图所示.当两个物体相对运动时，啮合部位就会产生阻碍的作用.
教师组织学生根据实验讨论下面几个问题：
（1）摩擦力产生的条件是什么？
（2）摩擦力的作用点在哪？
（3）摩擦力的方向如何？
（4）摩擦力的作用是什么？
学生回答：
（1）摩擦力产生的条件：一是两个物体相互接触；二是两个物体发生相对运动.
（2）摩擦力的作用点：在接触面上.
（3）摩擦力的方向：与相对运动的方向相反.
（4）摩擦力的作用：阻碍物体的相对运动.
板书：
一个物体在另一个物体表面上相对滑动时，产生的阻碍相对滑动的力，叫作滑动摩擦力.
注意：
滑动摩擦力作用在发生摩擦的两个物体的接触面上，但为了方便研究，我们把滑动摩擦力的作用点等效为一个点，可以把这个等效点取在接触面上，也可以取在物体的重心上.在画力的示意图时，一般把作用点画在物体的重心上.
例题1 (用多媒体展示)如图所示，木块A从斜面顶端滑下，运动到水平面上，判断木块在整个运动过程中是否受到滑动摩擦力，若受到，请画出摩擦力的示意图.
解析：木块从斜面顶端滑下过程中，始终与斜面、水平面都相互接触，而且挤压，因此受到了摩擦力，而且木块相对于接触面向前运动，因而所受滑动摩擦力的方向与其运动方向相反.
答案：如图所示.
例题2 (用多媒体展示)关于摩擦力，下列说法中错误的是（ ）
A.只要两个物体接触并互相挤压，且接触面不光滑，它们之间就一定产生摩擦力B.运动的物体可能不受摩擦力的作用
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D.静止的物体可能受到摩擦力的作用
解析：因为根据摩擦力定义可知，产生摩擦力必须满足四个条件：①两个物体相互接触；②接触面不光滑；③两个物体间有压力；④要发生或已经发生相对运动.选项A中没有“两个物体要发生或已经发生相对运动”的条件，因此是错误的.根据摩擦力产生的条件，选项B和D的情况都有可能出现.摩擦力阻碍两物体相对运动，因此，物体有向后运动趋势时，摩擦力的方向就会向前.例如：人走路时，脚向后蹬地面，在不打滑的情况下,脚此时有相对地面向后的运动趋势，但脚没有向后运动，这时脚受到地面向前的摩擦力，此力是人向前走的动力.故选项C也是正确的.
答案：A
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
师 同学们，生活中我们经常遇到实例：百米跑比赛时，运动员穿上钉鞋，而溜冰的运动员则穿上光滑的溜冰鞋；生锈的铁锁打不开，当加了几滴油后就可以打开了；人们搬运重石，在底下垫上圆木等等，请大家思考，摩擦力的大小与哪些因素有关.
学生讨论、进行猜想：
①滑动摩擦力可能与压力情况有关.（如实验图甲、乙）
②滑动摩擦力可能与接触面情况有关.（如实验图甲、丙）
（2）学生提出猜想后，教师引导学生对一些同类的猜想进行归类，同时引导学生设计实验方案，用实验来验证自己的猜想是否正确.
教师检查学生的实验方案及所设计的实验数据记录表格.如果学生不能针对所归纳的猜想进行选择，教师要根据小组探究内容有针对性的进行分工调整，以保证结论的严密性.同时，教师引导学生归纳实验方法：控制变量法.
（3）设计表格
实验序号 实验条件 弹簧测力计的示数/N
压力情况 接触面情况
甲
乙
丙
每个小组对其所选的猜想进行实验验证.（下面以验证摩擦力大小与压力的关系为例）
小组讨论得出不变因素为：接触面的粗糙程度等，需要改变的因素是：压力的大小，主要通过在木块上加重物的方法.
②器材确定：一个弹簧测力计、一个木块、两块粗糙程度不同的水平木板、一个重物
实验步骤：将长木板置于水平桌上，用弹簧测力计水平拉动长方体木块在长木板上匀速滑行，记下测力计的示数.在长方体木块上放置重物重复上面步骤（如图甲、乙），并记录相关数据.
分析数据，归纳结论：在其他条件不变时，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大.
⑤讨论反思实验过程，总结注意事项和实验方案的不足与改进措施.(有时间可重新进行改良后的实验)
B.实验结束后，各组派代表上黑板填上实验记录，并交流、讨论，对结果进行分析.
C.各个小组一起归纳、总结，得出结论：
①滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，滑动摩擦力就越大.
②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，滑动摩擦力就越大.教师用多媒体播放课件“影响摩擦力大小的因素”，并总结.
影响摩擦力大小的因素（多媒体课件）
作用在物体表面的压力：表面受到的压力越大,滑动摩擦力越大.
接触面的粗糙程度：接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积无关.
板书：滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体间的压力大小、接触面的粗糙程度有关.压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大.
例题3 (用多媒体展示)如图是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置.
(1)在测量滑动摩擦力的大小时，必须让木块在水平面上做 运动；
（2）分析比较甲、乙可以得到：
（3）分析比较甲、丙可以得到：
解析：（1） 为了探究木块在滑动过程中受到的摩擦力大小，必须使木块处于平衡状态，因此必须让木块做匀速直线运动，那么木块受到的摩擦力f与拉力F是一对平衡力，通过弹簧测力计的示数可测出.（2）从甲、乙两个图中可看出，接触面的粗糙程度相同，只是接触面受到的压力不同，乙图中压力大些，通过弹簧测力计的示数看出图甲为3.6N，图乙中为6.6N，图乙中所受到的摩擦力要大些.因此，可得到结论：在接触面相同的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大.（3）比较图甲和丙，可看出图丙中示数为5.6N，二者不同的是接触面的粗糙程度，图丙接触面粗糙些，受到的摩擦力大些，因此，可得到结论：在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.
答案： （1）匀速直线（2）在接触面相同的条件下，压力越大，滑动摩擦力越大（3）在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.
师 同学思考下为什么木块放在水平木板上和放在较粗糙的水平木板上，所测的摩擦力大小不同？
生 两个木板的粗糙程度不同.
师 那如果换成其他物体呢？
生 摩擦力应该也不同.
师 这说吗了什么？
生 材料不同，摩擦力不同.
板书 ：
滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关.
静摩擦与滚动摩擦
关于摩擦力的作用，教师可多举例让学生分析，例如：我们穿球鞋跑步不容易摔倒，摩擦力起什么作用？地面滚动的弹珠最后停了下来，摩擦力又起什么作用？
教师引导学生分析，使学生明白：摩擦力有时起推动作用，有时起阻碍作用.
师 除了滑动摩擦外，还有静摩擦和滚动摩擦.
教师用多媒体播放课件“摩擦力的种类”，并针对性地讲解.
静摩擦与滚动摩擦（多媒体课件）
静摩擦:两个相对静止但有相对运动趋势的物体间产生的摩擦.
静摩擦力总与外力平衡,当外力逐渐增大时,静摩擦力也随之增大.当外力增大到某一程度,物体就会运动起来,此时的静摩擦力是最大静摩擦力.如：用力推一个物体而未推动，就是因为物体受到静摩擦力的作用.
滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时，由于接触面发生不对称形变所引起的一种阻碍滚动的作用.如轮滑鞋与地面之间的摩擦.
在其他条件相同的情况下，用滚动代替滑动，可以大大减小摩擦.
注意：摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向或相对运动的方向相反，但不一定是与物体运动的方向相反（“物体间相对运动”不等于“物体运动”）.如刚放在水平运动的传送带上的货物，由于相对传送带向后运动，因此货物受到向前的摩擦力（与传送带运动方向、货物运动方向一致）；当货物的速度达到与传送带的速度相同时，二者之间不存在相对运动，因此不再受到摩擦力.
例题4 (用多媒体展示)下列摩擦属于滚动摩擦的是（ ）
A.铅笔与卷笔刀间的摩擦
B.花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦
C.旱冰鞋与地面间的摩擦
D.自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦
解析：用卷笔刀削铅笔，实际上是刀在笔上滑动，选项A错误；花样滑冰时，鞋下面的冰刀与冰面之间是滑动的，其摩擦属于滑动摩擦，选项B错误；旱冰鞋下面是滚动轮，当人前进时，轮在地上滚动，其摩擦属于滚动摩擦，选项C正确；自行车刹车过程中，闸皮与钢圈之间有一小段相对滑动过程，其摩擦属于滑动摩擦，选项D错误.
答案：C
【教师结束语】这节课大家应该收获不少，我们共同学习了摩擦力，了解了摩擦力的概念、产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素.谢谢大家！
课后作业
完成本课时对应练习.
摩擦力是日常生活中的常见力，与我们息息相关，但学生对于摩擦力的理论却知之甚少.这节课教学的内容主要是引导学生了解摩擦力，探究影响摩擦力大小的因素，并通过实验探究活动及自主学习活动提高学习物理和应用物理的能力.本节课的重点(也是难点)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验上.采用的突破方法——控制变量法，运用二力平衡原理来间接测量摩擦力大小.其中重点又放在如何设计实验、进行实验、设计表格、记录数据，当实验设计好了，分析概括，得出结论自然就容易了.
静摩擦:两个相对静止但有相对运动趋势的物体间产生的摩擦.
滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时，由于接触面发生不对称形变所引起的一种阻碍滚动的作用.如轮滑鞋与地面之间的摩擦.
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