【新课标●新课堂】浙教版八上科学 2.2 运动与相互作用(第5课时)课件(21页ppt)+教学设计+作业

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【新课标●新课堂】浙教版八上科学 2.2 运动与相互作用(第5课时)课件(21页ppt)+教学设计+作业

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【新课标●新课堂】第2节 运动与相互作用(第5课时)同步作业
(教师版)
1.摩擦力和人们的生活密不可分,下列现象中属于增大摩擦力的是(  )
A.光滑材质做滑梯 B.齿轮间加润滑油 C.轮胎表面槽纹 D.旱冰鞋下的滚轮
【答案】C
【解析】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
2.下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是(  )
A.①和② B.②和③ C.①和④ D.②和④
【答案】B
【解析】①人走路时,使人前进的动力是地面对鞋底的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦。
②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦阻碍汽车的前进,因此这个摩擦属于有害摩擦;对前轮来说,与地面的摩擦阻碍了车子的前进,因此属于有害摩擦。
③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍车轮转动属于有害摩擦。
④皮带转动时,主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动;同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动。若这种摩擦力过小,将会出现皮带打滑的现象。因此说这两者之间的摩擦是有益的摩擦。
故②③符合题意。
3.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,它涉及到不少有关摩擦的知识.以下分析中,正确的是(  )
A.脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
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.在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
【答案】C
【解析】脚踏板上的摩擦是有益的,因此要增大,它是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的.故A错误;轮胎与地面的摩擦是有益的,因此要增大,它是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的,不是减小摩擦.故B错误;车闸与车脚的摩擦是有益的,因此增大压力可以增大摩擦,故用力捏刹车把.故C正确;在转动的部分摩擦是有害的,加润滑油是为了减小摩擦但不是通过变滑动为滚动来减小摩擦的。
4.小科在游玩意大利比萨斜塔时买了一个斜塔模型,当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时,(如图),
对模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析,正确的是( )
A.模型塔未受到摩擦力的作用 B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力 D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力
【答案】A
【解析】摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势。当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时,它处于静止状态,相对桌面没有运动的趋势,因此模型塔未受到摩擦力的作用,故A正确,而B、C、D错误。
5.如图所示,一长方体木块置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动.长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲F乙>F丙 C.F甲【答案】D
【解析】首先根据影响滑动摩擦力因素比较三个摩擦力大小,再根据二力平衡的知识比较拉力的大小。三幅图中,物体与地面的接触面的粗糙程度相同。而甲和乙的压力相等,那么摩擦力f甲=f乙。丙的压力大于乙,则摩擦力f丙>f乙。则摩擦力f甲=f乙故选D。
6.用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动,物体两次运动的速度分别为1米/秒和2米/秒,测力计两次的示数分别为F1和F2,则(  )
A.F1=F2 B.F1=2F2 C.F2=2F1 D.F2=0.5F1
【答案】A
【解析】用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动, 那么物体受到平衡力,即物体受到向上的拉力和向下的重力相互平衡,即F1=F2=G,故A正确,而B、C、D错误。故选A。
7.如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有(  )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力
D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
【答案】A
【解析】根据图片可知,小红肯定受到重力和扶梯对她的支持力,此时二者平衡。由于她和扶梯保持相互静止状态,没有相对运动的趋势,因此她不会受到摩擦力,故A正确,而B、C、D错误。
8.如图所示为一辆轿车启动时的速度与时间的关系图像。轿车在启动过程中(  )
A.轿车的牵引力总是大于摩擦力
B.轿车启动后受到的摩擦力越来越小
C.在15~25秒时间段内,轿车的牵引力大于摩擦力
D.在5~10秒时间段内,轿车的牵引力大于摩擦力
【答案】D
【解析】AC.由图象可知,在15s到25s时间段内,轿车做匀速直线运动处于平衡状态,受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,故AC错误。
B.因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以轿车启动后受到的摩擦力不变,故B错误。
D.由图象可知,在5s到10s时间段内,汽车做加速运动,由力是改变物体运动状态的原因可知,合力的方向与运动的方向一致,即轿车的牵引力大于摩擦力,故D正确。
9.如图所示,甲,乙两物体叠放在粗糙的水平面上,在5牛的拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动, 则甲受到的摩擦力为   牛,乙受到甲的摩擦力方向   (填“水平向左"“水平向右”或“不确定")。
【答案】5;水平向右
【解析】(1)在5N的水平拉力F作用下,甲、乙一起做匀速直线运动,因此,甲、乙都受力平衡力;甲受到向右为5N的拉力,同时受到乙对甲大小相等,方向相反的摩擦力f=F=5N。
(2)乙相对甲有向左运动的趋势,所以乙受到甲水平向右的摩擦力。
10.一个重为100牛的箱子放在水平面上。给箱子施加6牛的水平推力时箱子未动,这时箱子受到的摩擦力   (填“大于”“小于”或“等于”)6牛;当水平推力增大到10牛时,箱子恰好做匀速直线运动,箱子受到的摩擦力为   牛。
【答案】等于;10
【解析】(1)箱子受6N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与静摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于6N。
(2)当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时滑动摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于10N。
11.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牛的水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;图乙中,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲,乙两种情况下,A受到的摩擦力大小分别是   牛和   牛。
【答案】10;5
【解析】(1)在甲图中,物体A、B在10N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0;物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为10N。
(2)在乙图中,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为10N,由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,A对地面的压力变为原来的一半,则A受到的摩擦力也会变为原来的一半,为5N。
12.如图所示,某乘客乘坐火车前将行李放到安检仪接受检查,行李在水平传送带上向右匀速直线运动, 则行李的受力情况为(  )
A.重力、对行李的支持力
B.重力、对传送带的压力
C.重力、对行李的支持力、向右的摩擦力
D.重力、对行李的支持力、向左的摩擦力
【答案】A
【解析】如图,行李在水平传送带上向右匀速直线运动,行李受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力;行李相对于传送带没有运动或运动的趋势,则行李没有受到摩擦力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示,在探究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 滑动,这时弹簧测力计所示的拉力为 N;
(2)如图②所示,比较图甲和图 可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)如图②所示,比较图乙和图丙可知,当压力 时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ;
(4)如图②所示,这种探究方法叫 法。
【答案】(1) 匀速直线 2.4 (2) 乙 大 (3) 相同 大 (4)控制变量
【解析】(1)[1]实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板上做匀速滑动,根据二力平衡知识,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
[2]如图①所示,弹簧测力计的分度值是0.2N。弹簧测力计的示数是2.4N,则拉力为2.4N。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时,应该控制接触面的粗糙程度相同,故选甲、乙两实验,乙图中弹簧测力计拉力更大,即乙实验中木块受到的摩擦力更大,可得出:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]如图②所示,图乙和图丙压力相同,接触面为木板面和毛巾面,粗糙程度不同,比较发现接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。故可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)物理学中要探究多变量的实验,都要控制其它变量相同,只有一个变量才能进行探究,这种探究方法叫做控制变量法。
14.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【答案】(1) 匀速直线 等于 (2) 压力 甲、丙
(3) 错误 没有控制压力大小相同 (4)不一定
【解析】(1)[1][2]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(4)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
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【新课标●新课堂】第2节 运动与相互作用(第5课时)同步作业
1.摩擦力和人们的生活密不可分,下列现象中属于增大摩擦力的是(  )
A.光滑材质做滑梯 B.齿轮间加润滑油 C.轮胎表面槽纹 D.旱冰鞋下的滚轮
2.下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是(  )
A.①和② B.②和③ C.①和④ D.②和④
3.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,它涉及到不少有关摩擦的知识.以下分析中,正确的是(  )
A.脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
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.在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
4.小科在游玩意大利比萨斜塔时买了一个斜塔模型,当模型塔倾斜着身子静止在水平桌面上时,(如图),
对模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析,正确的是( )
A.模型塔未受到摩擦力的作用 B.模型塔受到水平向左的摩擦力
C.模型塔受到水平向右的摩擦力 D.模型塔受到沿塔身向上的摩擦力
5.如图所示,一长方体木块置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动.长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲F乙>F丙 C.F甲6.用测力计两次拉动同一物体竖直向上做匀速直线运动,物体两次运动的速度分别为1米/秒和2米/秒,测力计两次的示数分别为F1和F2,则(  )
A.F1=F2 B.F1=2F2 C.F2=2F1 D.F2=0.5F1
7.如图所示,小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,她受到的力有(  )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力
D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
8.如图所示为一辆轿车启动时的速度与时间的关系图像。轿车在启动过程中(  )
A.轿车的牵引力总是大于摩擦力
B.轿车启动后受到的摩擦力越来越小
C.在15~25秒时间段内,轿车的牵引力大于摩擦力
D.在5~10秒时间段内,轿车的牵引力大于摩擦力
9.如图所示,甲,乙两物体叠放在粗糙的水平面上,在5牛的拉力F的作用下一起向右做匀速直线运动, 则甲受到的摩擦力为   牛,乙受到甲的摩擦力方向   (填“水平向左"“水平向右”或“不确定")。
10.一个重为100牛的箱子放在水平面上。给箱子施加6牛的水平推力时箱子未动,这时箱子受到的摩擦力   (填“大于”“小于”或“等于”)6牛;当水平推力增大到10牛时,箱子恰好做匀速直线运动,箱子受到的摩擦力为   牛。
11.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牛的水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;图乙中,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,甲,乙两种情况下,A受到的摩擦力大小分别是   牛和   牛。
12.如图所示,某乘客乘坐火车前将行李放到安检仪接受检查,行李在水平传送带上向右匀速直线运动, 则行李的受力情况为(  )
A.重力、对行李的支持力
B.重力、对传送带的压力
C.重力、对行李的支持力、向右的摩擦力
D.重力、对行李的支持力、向左的摩擦力
13.小军完成了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图①所示,在探究滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计拉着木块在水平长木板上做 滑动,这时弹簧测力计所示的拉力为 N;
(2)如图②所示,比较图甲和图 可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)如图②所示,比较图乙和图丙可知,当压力 时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 ;
(4)如图②所示,这种探究方法叫 法。
14.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数;
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
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第2章 力与空间探索
第2节 运动与相互作用(第5课时)
(浙教版)八年级

——摩擦力(2)
【引入】
如图,在冰球运动中,冰球受到的滑动摩擦力跟哪些因素有关呢?
可能的答案:与冰球的重力、地面的光滑程度、推动它的速度、推动它的力等因素有关。
一、影响滑动摩擦力大小的因素
当我们推地面上的箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。那么,影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢?
【探究实践】探究影响滑动摩擦力大小的因素
【结论】当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,滑动摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小有关,还跟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。
【思考与讨论】
1.测量滑动摩擦力的原理是什么?科学研究方法是什么?
根据二力平衡原理。用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平方向做匀速直线运动。此时,弹簧测力计示数就等于木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。这属于科学研究方法中的转化法。
2.有人认为滑动摩擦力的大小跟物体之间的接触面积有关,请设计一个实验,简要说明实验思路。
控制其他条件不变,改变长方体木块的放置方式,观察弹簧测力计示数的变化情况。如果不变,说明滑动摩擦力的大小跟物体之间的接触面积无关;如果改变,说明滑动摩擦力的大小跟物体之间的接触面积有关。
3.有人认为滑动摩擦力的大小跟物体的重力有关,请设计一个实验,简要说明实验思路。
控制其他条件不变,改变接触面下方物体的放置方式(与水平面的角度改变),观察弹簧测力计示数的变化情况。如果不变,说明滑动摩擦力的大小跟物体的重力有关;如果改变,说明滑动摩擦力的大小跟物体的重力无关。
【拓展研究】如何设计实验证明滑动摩擦力大小跟物体的运动速度无关。如果按上述的实验装置,很难控制物体作匀速直线运动,能否进行实验改进呢?
视频:实验改进1。
将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
【实验改进2】
二、摩擦力的利用与防止
1.有益摩擦和有害摩擦
(1)摩擦有时是有益的。如用手拿物体时,手与物体间的摩擦;人行走时,鞋底与地面间的摩擦;刹车时,刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
(2)摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损,进而使机器丧失原有的精度和功能等。
2.增大或减小摩擦的方法
【思考与讨论】
1.阅读下图,说说它们是如何增大有益摩擦的?
答:分别是通过增加压力、增大接触面的粗糙程度和增大接触面的粗糙程度来增大有益摩擦。
2.人们需要设法减小有害的摩擦。教材图2.2-20和图2.2-22是采用什么措施
来减小物体之间的有害摩擦?
答:增大接触面的光滑程度或减小接触面的粗糙程度。
【探索活动】
1. 如图2.2-23甲,轻击一下有机玻璃底座,让底座沿桌面滑动。底座容易滑动吗?
2. 通过粘在底座中心的橡皮塞中的小孔,将气球打足气。再将底座放在桌面上(如图2.2-23乙),当气球内的气体从小孔中泄出时,轻击底座,底座容易滑动吗?
不容易滑动。
容易滑动。
实验表明,利用气垫可以大大减小摩擦力。
【应用】
如图2.2-24,气垫船就是利用船与水面之间的气垫而减小船行驶时的摩擦阻力的。
【小结】
类别 方法 应用举例
增大有益摩擦 增大接触面间的压力 自行车车闸
增大接触面的粗糙程度 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹,
运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦 减小接触面的压力 推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋
使接触面分离 给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
【课堂总结】
1.滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关?
2.举例说明有益摩擦和有害摩擦。
3.举例说明摩擦的利用和防止。
【随堂巩固】
【例1】如图是一叠试卷,小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
A.科学试卷的惯性较小,较易抽出
B.数学试卷的质量较大,较难抽出
C.科学试卷的表面光滑,摩擦力小,较易抽出
D.数学试卷受到压力大,摩擦力大,较难抽出
【答案】D
【例2】小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上,如图所示。
(1)实验中测量滑动摩擦力的原理是   。
(2)分析实验甲、乙知F甲<F乙,则可得在接触面粗糙程度相同时,  越大,滑动摩擦力越大。
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了   两次实验得出的结论。
【答案】(1)二力平衡(2)压力(3)甲、丙
【例3】摩擦的存在有利有弊。下列方式为增大有益摩擦的是(  )
A.鞋底的花纹 B.光滑材质做滑梯
C.车轮轴上装有滚动轴承 D.在机器的转轴处加润滑油
【答案】A
【解析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度,据此分析判断。
【板书设计】
第2节 运动与相互作用(第2课时)
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第2节 运动与相互作用(第5课时)教学设计
——摩擦力(2)
【核心概念】物质的运动与相互作用
【内容要求】
内容:力是改变物体运动状态的原因
要求:能说明摩擦力及意义。
【教学目标】
1.通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素;
2.认识摩擦在生产生活中的利用和防止,并能说出增大、减小摩擦的方法;
3.初步认识滚动摩擦。
【教学思路】
本课时以控制变量法进行实验探究为主线来设计教学。通过分析生活事例来认识摩擦的利弊。
【教学过程】
一、创设情景,引入任务
【复习】滑动摩擦力产生的原因、条件和方向。
【引入】如图,在冰球运动中,冰球受到的滑动摩擦力跟哪些因素有关呢?
可能的答案:与冰球的重力、地面的光滑程度、推动它的速度、推动它的力等因素有关。
【问题与思考】如何去验证呢?
二、围绕任务,素养内化
(一)影响滑动摩擦力大小的因素
【探究实践】
探究影响滑动摩擦力大小的因素
目标 用实验探究滑动摩擦力大小的影响因素。
器材 长木板,弹簧测力计,木块,砝码,棉布等。
过程
1. 建立猜想。
(1)接触面受到的压力越大,滑动摩擦力也越大。
(2)接触面越粗糙,滑动摩擦力也越大。
……
2. 实验验证。
(1)如图2.2-16甲所示,在水平放置的长木板上放一块木块,用弹簧测力计水平拉木块,使它在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表2.2-3中。
(2)如图2.2-16乙所示,在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表2.2-3中。
(3)在长木板上铺上棉布,增大接触面的粗糙程度,按图2.2-16丙的方式测出木块运动时受到的滑动摩擦力,并将结果记录在表2.2-3中。
3. 得出结论:
当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,滑动摩擦力的大小跟作用在接触面上的压力大小有关,还跟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。
【思考与讨论】
1.测量滑动摩擦力的原理是什么?科学研究方法是什么?
根据二力平衡原理。用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平方向做匀速直线运动。此时,弹簧测力计示数就等于木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。这属于科学研究方法中的转化法。
2.有人认为滑动摩擦力的大小跟物体之间的接触面积有关,请设计一个实验,简要说明实验思路。
控制其他条件不变,改变长方体木块的放置方式,观察弹簧测力计示数的变化情况。如果不变,说明滑动摩擦力的大小跟物体之间的接触面积无关;如果改变,说明滑动摩擦力的大小跟物体之间的接触面积有关。
3.有人认为滑动摩擦力的大小跟物体的重力有关,请设计一个实验,简要说明实验思路。
控制其他条件不变,改变接触面下方物体的放置方式(与水平面的角度改变),观察弹簧测力计示数的变化情况。如果不变,说明滑动摩擦力的大小跟物体的重力有关;如果改变,说明滑动摩擦力的大小跟物体的重力无关。
【拓展研究】如何设计实验证明滑动摩擦力大小跟物体的运动速度无关。如果按上述的实验装置,很难控制物体作匀速直线运动,能否进行实验改进呢?
视频:实验改进。改进方案如下图所示。
将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
(二)摩擦力的利用与防止
1.有益摩擦和有害摩擦
(1)摩擦有时是有益的。如用手拿物体时,手与物体间的摩擦;人行走时,鞋底与地面间的摩擦;刹车时,刹车装置的摩擦以及车轮与地面间的摩擦等。
(2)摩擦有时是有害的。如机器运转时各部件之间的摩擦会使机器磨损,进而使机器丧失原有的精度和功能等。
2.增大或减小摩擦的方法
【思考与讨论】
1.阅读下图,说说它们是如何增大有益摩擦的?
答:分别是通过增加压力、增大接触面的粗糙程度和增大接触面的粗糙程度来增大有益摩擦。
2.人们需要设法减小有害的摩擦。教材图2.2-20和图2.2-22是采用什么措施来减小物体之间的有害摩擦?
答:增大接触面的光滑程度或减小接触面的粗糙程度。
【探索活动】
1. 如图2.2-23甲,轻击一下有机玻璃底座,让底座沿桌面滑动。底座容易滑动吗?
不容易滑动。
2. 通过粘在底座中心的橡皮塞中的小孔,将气球打足气。再将底座放在桌面上(如图2.2-23乙),当气球内的气体从小孔中泄出时,轻击底座,底座容易滑动吗?
容易滑动。
实验表明,利用气垫可以大大减小摩擦力。
【应用】如图2.2-24,气垫船就是利用船与水面之间的气垫而减小船行驶时的摩擦阻力的。
【小结】
类别 方法 应用举例
增大有益摩擦 增大接触面间的压力 自行车车闸
增大接触面的粗糙程度 汽车、拖拉机、自行车车轮上有凹凸不平的花纹, 运动员往手上涂防滑粉
变滚动摩擦为滑动摩擦 火车、汽车在紧急刹车时,制动系统使车轮变滚动为滑动
减小有害摩擦 减小接触面的压力 推动熄火的汽车使其再次启动时,让车内乘客都下车以减小车重
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中用冰壶刷擦冰
变滑动摩擦为滚动摩擦 轮滑鞋
使接触面分离 给机械部件加润滑油,气垫船、磁悬浮列车
三、归纳总结,应用迁移
(一)课堂小结
1.滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关?
2.举例说明有益摩擦和有害摩擦。
3.举例说明摩擦的利用和防止。
(二)随堂例题
【例1】如图是一叠试卷,小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
A.科学试卷的惯性较小,较易抽出 B.数学试卷的质量较大,较难抽出
C.科学试卷的表面光滑,摩擦力小,较易抽出 D.数学试卷受到压力大,摩擦力大,较难抽出
【答案】D
【解析】增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度,据此分析判断。根据图片可知,科学试卷在上,而数学试卷在下,则数学试卷受到的压力较大,则数学试卷受到的滑动摩擦力较大,自然不易抽出,故D正确,而A、B错误;科学试卷和数学试卷材料相同,则接触面粗糙程度相同,故C错误。
【例2】小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上,如图所示。
(1)实验中测量滑动摩擦力的原理是   。
(2)分析实验甲、乙知F甲<F乙,则可得在接触面粗糙程度相同时,  越大,滑动摩擦力越大。
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了   两次实验得出的结论。
【答案】(1)二力平衡(2)压力(3)甲、丙
【解析】
(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据二力平衡的原理可知,二者大小相等。
(2)根据二力平衡的知识比较摩擦力大小,再根据图片确定甲和乙中哪个因素不同,最后描述滑动摩擦力与它的关系;
(3)根据实例分析改变摩擦力的方式,根据控制变量法的要求选择对照实验。
【例3】摩擦的存在有利有弊。下列方式为增大有益摩擦的是(  )
A.鞋底的花纹 B.光滑材质做滑梯 C.车轮轴上装有滚动轴承 D.在机器的转轴处加润滑油
【答案】A
【解析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度,据此分析判断。
【板书设计】
第2节 运动与相互作用(第5课时)
【课后作业】
1.完成作业本上相应内容
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