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八年级上册第二章第二节《运动与相互作用》（第四课时）教案
一、核心概念与跨学科概念
1.核心概念
力与运动：滑动摩擦力是一种阻碍相对运动的接触力；当物体在水平方向只受拉力F和摩擦力f且做匀速直线运动时，F与f满足二力平衡条件。
2.跨学科概念
稳定与变化：由“加速—减速—匀速”看运动状态的稳定；
系统与模型：（把真实情境抽象为“水平方向二力平衡”模型；
物质与能量：摩擦导致机械能耗散，为后续能量单元埋伏笔。
二、教学目标
维度 目标内容
科学观念 说出滑动摩擦力的产生条件、方向及影响因素； 能陈述二力平衡的四个条件； 会用“二力平衡”测滑动摩擦力大小。
科学思维 用“控制变量法”设计实验； 用“隔离法”绘制受力图； 能把实验数据转化为f-F图像并解释其物理意义。
探究实践 完成“水平匀速拉木块测f”实验，独立记录6组数据，计算误差<5%； 能用改进装置（力传感器+电机匀速拉动）再测一次并比较。
态度责任 认识雨雪天“减速慢行”与摩擦减少的关系，愿意向家人科普； 能指出校园内2处“易滑隐患”并提出改进建议。
三、教学重难点
重点：用“二力平衡”原理准确测量滑动摩擦力；掌握 F=f（匀速）这一核心关系。
难点：使木块“真正匀速”拉动的操作技巧；将实验结论迁移到汽车制动距离等真实问题。
四、教学准备
器材：木块（配魔术贴可增减砝码）、长木板（一端带滑轮）、细线、弹簧测力计（0–5 N，0.05 N 分度）、力传感器+数据采集器+匀速电机、不同粗糙面（玻璃板、棉布、砂纸）、喷水壶（模拟湿滑）。
数字资源：PPT、制动距离表
学生：任务单、受力图贴纸。
五、教学过程
1、情境导入 播放 “汽车刹车”短片→提问：刹车后汽车受哪些力？哪个力让车停下？
学生回答：摩擦力
实践活动：用手推一下放在桌面上的木块，使它运动起来，观察木块离开手后运动状态有什么变化。你能解释这个现象吗？ 答：力是改变物体运动的原因，给木块一个推力，木块向前推出，离开手后由于惯性继续运动。受到桌面的摩擦力停止运动。
设计意图：链接上节知识，直接切入主题
问题聚焦 追问：摩擦力多大？能用弹簧测力计“称”出它吗？ 猜测可行/不可行
滑动摩擦力：两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上滑动时，在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反。
产生滑动摩擦力的条件：两物体接触面粗糙、物体间有相对运动或相对运动趋势、物体间相互挤压，发生形变，有弹力。
两个物体相对滑动时会产生滑动摩擦力，那么两个物体相对静止时是否也会产生摩擦力呢？ 分析摩擦力的方向
设计意图：滑动摩擦力和静摩擦
实践活动：纸杯中盛有米，米内插有筷子。将米压紧后，竖直向上提筷子，你将观察到什么现象？请尝试解释这个现象。
解释：筷子向上提起时，筷子与米之间也存在摩擦力。正是这个摩擦力使筷子与米之间保持相对静止，才使得筷子能将装有米的杯子提起。
解释：①把两本科学教科书一页一页地交叉叠好，然后尝试拉开两本书。能轻松拉开吗？想想为什么会这样。②人行走时前、后脚受到的摩擦力
思考与讨论：假如没有摩擦，生产生活中将会出现怎样的情景？
设计意图：认识静摩擦，判断静摩擦的方向。
摩擦力可以在液体、气体和固体之间发生，摩擦力的种类
设计意图：全面认识摩擦力。
探究滑动摩擦力大小的影响因素 制定方案 展示 实验图→引导学生补全“控制变量”表格 小组讨论填写任务单：自变量？因变量？控制量？
设计意图：培养科学思维
实验探究 手动拉动 ①教师演示“匀速”技巧；②学生分组操作：木块→加砝码→换表面，每组3组数据；③实时投屏f-F图。 | 记录 F 读数；用Phyphox监测木块加速度，确保 a≈0
设计意图：手脑并用，突破“匀速”难点
实验探究 电机匀速 用电机恒速拉动→力传感器直接输出 f-t 图→与手动数据比较误差 观察两种方法结果差异
设计意图：体验技术迭代，培养创新意识
数据分析 引导学生用Excel拟合f-F直线→斜率≈1→得出 f=F（匀速）答：匀速时拉力=滑动摩擦力
设计意图：证据→结论，建立二力平衡模型
迁移应用 制动距离表→问：雨雪天制动距离为何变长？ 小组用“f减小→需更长距离减速”解释→贴便利贴找校园隐患
设计意图：态度责任落地
概念整合 动画：水平方向 F 与 f 等大反向共线→满足二力平衡 画受力图→手势四连拍（同体、等大、反向、共线）
设计意图：知识结构化
评价与延伸 3题小测→即时反馈
设计意图：诊断教学效果
六、板书设计
2.2.4摩擦力
1.产生条件：接触、挤压、粗糙、相对运动
2.方向：与相对运动方向相反
3.大小测量：匀速拉动 → F=f（二力平衡）
影响因素：压力↑、粗糙↑ → f↑
4.二力平衡四条件：同体、等大、反向、共线
5.应用：汽车制动距离、雨雪减速、防滑措施
七、作业设计
A 基础巩固
1.第2、3题（画受力图）。
2.家庭小实验：用弹簧测力计匀速拉动一本书，测 3 次取平均，计算摩擦因数 μ=f/N。
B 拓展提升
3. 拍摄20s视频：在雨天瓷砖地vs干燥地滑同一鞋盒，比较滑行距离，用结论解释。
C 挑战任务（选做）
4. 给校长写一封建议书：指出校园1处易滑区域并提出低成本防滑方案（附照片）。
八、教学反思
学生用Phyphox监测加速度后，手动拉动匀速达标率由60% 提升到9 %，技术工具有效。
仍有3组把“平衡力”写成“相互作用力”，下次增加“红/绿卡”即时纠偏。
校园隐患任务收到12份建议，其中“食堂入口雨天铺麻袋”已被总务处采纳，责任目标达成度高。(共39张PPT)
2.2运动与相互作用
【第二单元 力与空间探索】
八年级上册
汽车正在行驶，司机突然发现前面有人横穿马
路，于是立即踩下刹车，从而避免了一场车祸。
你知道是什么力使汽车速度减小直至停止吗？
汽车轮胎与地面之间的摩擦力。
1．用手推一下放在桌面上的木块，使它运动起来，观察木块离开手后运动状态有什么变化。你能解释这个现象吗？
木块离开手后运动速度越来越小，最后停止。
给木块一个推力，木块为什么能运动？
推力撤去后，木块为什么还能运动？
力是改变物体运动的原因
存在惯性
木块离开手后运动状态有什么变化？
运动一段距离后，为什么能停下来？
木块受到了桌面对它的摩擦力。
2.如图，用扫把从右往左清扫地面，感受施加给扫把的力，
观察扫把刷毛朝哪个方向弯曲。
两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上滑动时，在它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反。
两个物体相对滑动时会产生滑动摩擦力，那么两个物体相对静止时是否也会产生摩擦力呢？
两物体接触面粗糙
物体间有相对运动或相对运动趋势
物体间相互挤压，发生形变，有弹力。
研究对象：刷子
与谁接触：毡垫
相对毡垫往哪里运动：向右
摩擦力方向：向左
研究对象：
与谁接触：
相对毡垫往哪里运动：
摩擦力方向：
如图，纸杯中盛有米，米内插有筷子。将米压紧后，竖直向上提筷子，你将观察到什么现象？请尝试解释这个现象。
筷子向上提起时，筷子与米之间也存在摩擦力。正是这个摩擦力使筷子与米之间保持相对静止，才使得筷子能将装有米的杯子提起。
如图，把两本科学教科书一页一页地交叉叠好，然后尝试拉开两本书。能轻松拉开吗？想想为什么会这样。
人行走时前、后脚受到的摩擦力
人走路时两只脚的前后位置会交替变化，后脚离开地面前要蹬地，这时，地面对它会产生一个向前的摩擦力，正是这个力，人才得以向前运动；而前脚踩到地面时，地面对它会产生一个向后的摩擦力，正是这个力，才使脚停止了向前的运动。
假如没有摩擦，生产生活中将会出现怎样的情景？
假如没有摩擦，我们将无法在路面上行走；
停在车站的汽车将无法启动，而在路上行驶的汽车将永远停不下来；
我们的手也不能拿住东西；我们无法捆绑东西；
“神州六号”返回舱返回地面，由于与大气发生摩擦而使外面的保护层发生烧蚀。
冲浪板与水之间产生摩擦
不但固体与固体之间会产生摩擦，
气体、液体与固体之间也会产生摩擦。
摩擦力的分类
摩擦力
静摩擦力
动摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
摩擦力的作用点
在相互接触的两个物体的表面上。
A
B
f B→A
f A→B
其作用也是相互的
B物体对A物体有摩擦
A物体对B物体也有摩擦
静摩擦力：
F
f
木块静止，
有运动趋势
摩擦力的方向
方向与物体的相对运动趋势方向相反。
爬杆
滑动摩擦力：
方向与物体的相对运动方向相反。
f
f
F
G
运动
方向
相对
运动
方向
滑下
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。
提出问题
建立猜想
滑动摩擦力大小可能跟接触面粗糙程度有关。
滑动摩擦力大小可能跟物体表面上的压力有关。
滑动摩擦力大小可能跟物体的表面积大小有关。
影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢？
设计实验
假设1、跟物体表面上的压力有关
改变压力大小，控制其它变量。测出滑动摩擦力大小。
假设2、跟接触面的粗糙程度有关
改变接触面的粗糙程度，控制其它变量。测出滑动摩擦力大小。
控制变量
怎样才能准确测定出摩擦力大小？
弹簧测力计上直接读出的力的大小，是什么力的大小？
拉力的大小
何种情况下滑动摩擦力的大小等于拉力大小？
匀速直线运动
应用了什么原理？
二力平衡
研究对象是谁？
木块
用弹簧测力计
1、如图甲所示，在水平放置的长木板上放一块木块，用弹簧测力计拉木块，使它在长木板上做匀速直线运动，测出木块运动时受到的摩擦力并将结果记录在表中。
2、如图乙所示，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摩擦力，并将结果
记录在表中。
甲
乙
丙
3、在长木板上铺上棉布，以增大接触面的粗糙程度，按图丙的方式测出木块运动时受到的摩擦力，并将结果记录在表中。
实验次数 实验条件 摩擦力/N
接触面受到的压力/N 接触面粗糙程度 1 木块的重 较光滑
2 木块和砝码的总重 较光滑
3 木块的重 较粗糙
得出结论
1、滑动摩擦力大小与物体表面上压力大小有关。
表面上受到的压力越大，滑动摩擦力越大。
2、滑动摩擦力的大小跟物体的粗糙程度有关。
滑动摩擦力大小与物体表面压力大小和接触面粗糙程度有关
点评
本实验的不足之处。
1、需要匀速直线拉动物体。
2、弹簧测力计一直在运动，读数不方便。
本实验如何改进？
人推箱子未推动
人推箱子推动了
A、B受到的摩擦力
自行车前、后轮受到的摩擦力
摩擦力分析
物体A沿B斜面向上运动
物体A静止在B斜面上
物体M刚放上去时
物体M随传送带匀速运动
摩擦力分析
摩擦力存在好不好，说说你自己的观点？
有的摩擦是有益的，有的则是有害的。
我们应当增大有益的摩擦，减少有害的摩擦。
有时摩擦也会给我们带来麻烦。摩擦损耗能量。
下面所列的摩擦中，哪些摩擦对人是有益的？哪些是有害的？
走路时鞋与地面之间的摩擦
手握筷子时的摩擦
自行车的轴与轴承间的摩擦
手拿菜油瓶时的摩擦
爬树时人与树之间的磨擦
人拉笨重的物体，物体与水平地面间的摩擦
刹车时，车与地面间的摩擦
有益摩擦
有害摩擦
有益摩擦
有益摩擦
有益摩擦
有害摩擦
有益摩擦
一、增大有益摩擦的方法
1、增大压力
将弓重压弦
增大压力
增大摩擦
自行车张紧刹车皮，增大压力，增大摩擦。
2、增大接触面的粗糙程度
二、减少有害摩擦的方法
1、使接触面变光滑
旱冰场地光滑的地面
用光滑的材质做滑梯
2、减少压力
在1000张叠在一起的纸张中，你认为抽出靠近上面还是靠近下面更容易一些？为什么？
靠近上面更容易。
压力越小，摩擦力越小。
推动书柜前先将书取出，推动书柜省力。
3、把滑动摩擦变为滚动摩擦。
滚动轴承
拉杆箱
旱冰鞋
万向轮
4、使摩擦面脱离接触
在机器的转轴处加润滑剂
（1）加润滑油
（2）利用气垫
1、如图甲，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？
图甲
图乙
（3）利用磁悬浮
1、在生活和生产实际中，你还知道哪些增大或减小摩擦的事例？
增大摩擦
的事例：
瓶盖上供人手旋的地方做得粗糙
路面结冰时，在冰面上撒煤渣
减少摩擦
的事例：
在拉链上涂上蜡，可以使拉链易拉。
给窗户的铰链转轴处加润滑油。
将橡皮管套在玻璃管上时，先将橡皮管的端口在水中蘸一下。
太光滑的水泥路面割线槽
2、自行车上哪些地方要利用摩擦？哪些地方要减小摩擦？是用什么方法来增加和减小摩擦？
车把、轮胎、脚踏板、车闸要利用摩擦
车把、轮胎、脚踏板刻有粗糙的花纹，
通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
自行车上所有转轴如中轴、前后轴、龙头
的转轴、脚踏板的转轴等部件要减小摩擦。
利用滚珠轴承和添加润滑油
来减小摩擦。
车速不同时的制动距离
汽车司机驾车行驶时，常因发现意外情况而紧急刹车。在司机制动刹车后，汽车还会继续滑行一段距离，这段距离叫作制动距离。制动距离的大小与车速、汽车质量（包括所载货物的质量）以及路面的状况有关。车速越大，汽车质量越大，路面越平滑，制动距离就越长。根据汽车的制动性能国家标准GB12676和GBT13594的规定：不超过九座的载客汽车初速度为5Okm/h时，制动距离不超过19m；其他总质量不超过4.5t的汽车初速度50km/h时，制动距离不超过21m；其他汽车初速度50km/h时，制动距离表汽车的制动距离
不超过9m。
右 表是一辆保养良好的汽车在干燥公路上以
不同的速度行驶刹车后，测得的制动距离。你
从表中的数据能得出什么？

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