资源简介

教 案
一、基本信息
课题 2.2 运动与相互作用（第5课时）
影响摩擦力大小的因素
与增大减小摩擦 课型 新授课（实验探究+
应用拓展）
课时 1课时（45分钟） 教材 浙教版八年级科学上册
第2章 力与空间探索
年级 八年级 教法 问题驱动+猜想验证+
控制变量法实验探究+
多媒体演示+生活
实例归纳
教学重点 影响滑动摩擦力大小的
两个因素（压力/接触面
粗糙程度）及实验验证；
增大和减小摩擦的常用
方法（加压/增粗/变滚
为滑 vs 减压/减粗/
变滑为滚/分离）；
多过程运动中摩擦力
类型的切换与大小判断 教学难点 控制变量法的规范操作
——每次只改变一个
变量；
实验改进方案的理解
——固定弹簧测力计
拉木板不需要匀速
（木块始终相对桌面
静止受力平衡）；
加速运动阶段摩擦力
大小不等于拉力——
拉力>摩擦力才能加速；
摩擦力的"两面性"——
有益vs有害的辩证判断
教具准备 长木板+木块+弹簧
测力计+钩码+棉布
（每组1套）、多媒体
课件、有机玻璃底座
+橡皮塞+气球（演示
气垫减摩） 学具准备 课本、练习本（分组
实验：4人一组）
学情分析 这是摩擦力的第5课时——已在第3课时学习了概念，第4课时做了概念辨析，本节课定位是"实验深挖+应用落地"。学生已经知道"压力越大/越粗糙→摩擦力越大"的结论，但：①这个结论是从实验中得出来的，学生需要亲自动手验证→结论才有根；②控制变量法的规范性（一次只改变一个因素）需强化训练；③实验的改进方案（固定测力计拉木板）是一个方法升级——"为什么不需要匀速了？"——因为木块静止→受力平衡→f=F拉，与木板运动快慢无关——这是静摩擦力和二力平衡的综合运用；④多过程运动中的摩擦力类型切换（静止→加速→匀速→减速）是学生易混淆区——同一个物体在同一表面上→滑动摩擦力大小不变！加速时拉力>f，匀速时拉力=f，减速时拉力二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）说出影响滑动摩擦力大小的两个因素——压力大小和接触面粗糙程度。
（2）理解两种实验方案（拉木块vs拉木板）的原理——均基于二力平衡。
（3）列举增大摩擦和减小摩擦的常用方法→准确归类到压力/粗糙度/滚动vs滑动/分离。
2. 科学思维
（1）运用控制变量法设计实验——每次只改变一个因素。
（2）分析多过程运动中摩擦力的类型和大小的变化——同一表面滑动摩擦力不变。
（3）辩证理解摩擦力的两面性——有益vs有害→趋利避害。
3. 探究实践
（1）完成"探究影响滑动摩擦力大小的因素"分组实验——规范操作测力计/填表/分析数据。
（2）完成气垫减摩演示实验→理解"使接触面分离"的减摩方法。
4. 态度责任
（1）通过摩擦的两面性→建立"凡事有利有弊"的辩证科学观。
（2）了解气垫船、磁悬浮列车等高科技减摩应用→激发工程兴趣。
三、教学重难点
教学重点：影响因素的实验探究（控制变量法）；增大/减小摩擦的方法；多过程运动中摩擦力的类型与大小。
教学难点：控制变量法规范操作；加速段拉力≠摩擦力；实验改进方案原理（木块静止→f=F拉）；"增大/减小"方法的准确归类。
四、教学过程
（一）情境导入（约2分钟）
图1 推箱子→越重越费力→地面越粗糙越费力
问题驱动：推箱子时→箱子越重越费力，地面越粗糙越费力→摩擦力的大小到底与什么有关？→今天就通过实验来验证。
（二）新知探究：影响滑动摩擦力大小的因素（分组实验，约18分钟）
环节1：建立猜想
猜想①：接触面受到的压力越大→滑动摩擦力越大。
猜想②：接触面越粗糙→滑动摩擦力越大。
环节2：实验设计——控制变量法
图2 实验器材：长木板+木块+弹簧测力计+钩码+棉布
器材：长木板、木块、弹簧测力计、钩码若干、棉布。
设计思路（让学生思考并回答）：
①如何改变压力？——在木块上加不同数量的钩码。
②如何改变接触面粗糙程度？——在长木板上铺棉布。
③每次只改变一个因素——只有一个变量！
环节3：实验操作（分组进行）
图3 实验步骤——甲（仅木块）/乙（木块+砝码）/丙（铺棉布）+受力分析(G/F支/F拉/f)
步骤甲（基准）：木块放在水平长木板上→弹簧测力计水平拉木块→使木块做匀速直线运动→记录读数（=滑动摩擦力）。
关键：为什么匀速时读数=f？→木块匀速→受平衡力→F拉=f（二力平衡）。
步骤乙（改变压力）：木块上加钩码→增大压力→重复操作→记录读数。
步骤丙（改变粗糙度）：长木板上铺棉布→增大粗糙度→木块重力不变→重复操作→记录读数。
数据记录表（参考数据：甲0.4N/乙1.0N/丙1.8N）：
序号 实验条件 压力大小 接触面
粗糙程度 滑动
摩擦力/N
甲 仅木块 木块重 较光滑 0.4
乙 木块+钩码 木块+钩码重 较光滑 1.0
丙 仅木块+棉布 木块重 较粗糙（棉布） 1.8
结论：甲vs乙→粗糙程度相同→压力越大→摩擦力越大（0.4→1.0）。甲vs丙→压力相同→越粗糙→摩擦力越大（0.4→1.8）。
环节4：实验改进方案——拉木板法
改进方案（图丁）：固定弹簧测力计→水平向右拉动长木板→读出测力计示数。
为什么更好？——木块相对地面静止→受力平衡→f=F拉→不需要控制长木板做匀速直线运动！操作更简便。
【原理剖析】木块始终静止→二力平衡→f=F拉。无论木板快拉慢拉→只要木块不动→拉力读数就是摩擦力。关键：木块"相对地面静止"即可→不受木板运动快慢影响。
环节5：结论总结
当一个物体在另一个物体表面滑动时：
（1）接触面粗糙程度相同时→压力越大→滑动摩擦力越大。
（2）压力大小相同时→接触面越粗糙→滑动摩擦力越大。
实验方法：控制变量法。
（三）多过程运动中摩擦力的分析（约8分钟）
图4 多过程运动分析——静止→加速→匀速→减速→摩擦类型与大小
同一物体在同一表面上经历不同运动阶段→分析摩擦力变化：
阶段1（0-3s 静止）：拉力2N→木块未动→静摩擦力f1=F1=2N。
阶段2（3-6s 加速）：拉力6N>滑动摩擦力→木块加速→此时f2=滑动摩擦力（但f2阶段3（6-9s 匀速）：拉力4N→匀速→f3=F3=4N→滑动摩擦力=4N。
阶段4（减速）：拉力<4N（或撤去拉力）→滑动摩擦力仍为4N→减速。
核心结论：同一物体在同一表面上→滑动摩擦力大小不变（只与压力和粗糙度有关）。加速/匀速/减速→f大小相同！只是合力不同→运动状态不同。
【一句话总结】加速≠摩擦力大→只是拉力大于摩擦力。减速≠摩擦力大→只是拉力小于摩擦力。匀速→拉力等于摩擦力。摩擦力本身始终不变——因为压力/粗糙度没变！
（四）增大/减小摩擦的方法（约10分钟）
增大有益摩擦——三个方法
图5 增大摩擦：加压（皮带张紧）→增粗（轮胎花纹）
①增大压力——如皮带张紧、刹车捏闸→增大闸皮与车轮间压力。
②增大接触面粗糙程度——如轮胎凹凸花纹、运动员涂防滑粉（镁粉）、守门员防滑手套。
③变滚动为滑动——如紧急制动时车轮抱死变滚为滑。
减小有害摩擦——四个方法
图6 减小摩擦：减粗（冰壶刷）→变滑为滚（轴承）→分离（气垫船）
①减小压力——推熄火车→乘客下车减重。
②减小接触面粗糙程度——冰壶刷擦冰→融化一层水膜→降低粗糙度。用玻璃做滑道。
③变滑动为滚动——轮滑鞋装小轮、圆珠笔尖滚珠、机器使用轴承。
④使接触面分离——加润滑油（油膜分离金属面）、气垫船（气体分离船与水面）、磁悬浮列车（磁场分离车身与轨道）。
演示实验：气垫减摩
图7 气垫船利用气垫减小水面摩擦
演示：有机玻璃底座+橡皮塞小孔+气球打气→气体从底部泄出一形成气垫→轻击底座→底座轻松滑动（对比不打气时"不容易滑动"）。→气垫大大减小了摩擦力。
探究：有利有害辨别 + 方法归类训练
判断以下摩擦是有益还是有害→写出增/减方法：
①手握杯子不掉→____（有益/有害）摩擦→增大方法：________________。
②机器轴承转动→____（有益/有害）摩擦→减小方法：________________。
③鞋底花纹→____摩擦→方法：________________。
④冰壶刷擦冰→____摩擦→方法：________________。
⑤给自行车链条上油→____摩擦→方法：________________。
⑥刹车捏闸→____摩擦→方法：________________。
（五）典例精讲（约5分钟）
图8 叠书抽书——抽甲比抽乙省力→因压力小→摩擦力小
典例1（抽书问题）：从叠书中抽出甲比乙省力→乙上面书多→压力大→摩擦力大。答案B——f与压力有关。
图9 B静止/A向右匀速→测力计示数=1.6N→地面摩擦力=6-1.6=4.4N
典例2（多物体多过程）：B相对地面静止→测力计示1.6N→B受向右f=1.6N→A受B给向左f=1.6N+A受向右拉力6N→A匀速→地面给A向左f=6-1.6=4.4N。答案C。关键：逐物体受力分析→平衡力思想。
典例3（自行车）：C正确→刹车按压把手→增大压力→增大摩擦。A轴承→有害→应减小。B花纹→有益→增大。D加速→f不变。答案C。
（六）课堂小结（约2分钟）
一、影响因素：压力越大→f越大；越粗糙→f越大（控制变量法）。
二、实验改逬：固定测力计+拉木板→不需匀速（木块静止→f=F拉）。
三、多过程结论：同一表面→f不变！加速≠f大→是拉力>f。
四、增大：加压/增粗/变滚为滑。减小：减压/减粗/变滑为滚/分离。
五、板书设计
§2.2 运动与相互作用（第5课时）
影响摩擦力大小的因素 / 增大减小摩擦
一、实验探究：影响滑动摩擦力大小的因素
[控制变量法]
器材：长木板+木块+弹簧测力计+钩码+棉布
步骤：
甲（基准）→木块→匀速→F拉=f
乙（加压）→+钩码→压力↑→f↑(0.4→1.0N)
丙（加粗）→铺棉布→粗糙度↑→f↑(0.4→1.8N)
测力原理：匀速→二力平衡→F拉=f
改进方案：固定测力计+拉木板
→木块静止→f=F拉→不需匀速！
结论：f与压力↑和粗糙度↑有关
二、多过程运动中f的分析
同一表面→f大小不变！
静止(0-3s): f静=F1=2N
加速(3-6s): f滑=4N（F2=6N>f→加速）
匀速(6-9s): f滑=F3=4N
减速: f滑=4N（F★加速≠f大→只是拉力>f
三、增大/减小摩擦的方法
增大有益：①加压 ②增粗 ③变滚→滑
（刹车/花纹/防滑粉/铁链/守门员手套）
减小有害：①减压 ②减粗 ③变滑→滚 ④分离
（冰壶刷/轮滑/轴承/润滑油/气垫船/磁悬浮）
四、典例精华
典1:抽书→压力决定f
典2:B静A匀→逐物体受力分析→地面f=6-1.6=4.4N
典3:自行车→刹车加压/花纹增粗/轴承减摩
六、教学反思
1. 控制变量法→学生能否准确说出"甲乙对比→变量是什么/控制了什么"？若不能→需将"变量/不变量"明确标注。
2. 改进方案（固定测力计拉木板）→追问"此时测力计读数=摩擦力，需不需要匀速拉木板？为什么？"→看学生能否用二力平衡解释。
3. 多过程分析中→是否强调了"同一表面→f不变"这个核心？学生易误认为"加速时f更大"，需反复强调：f只跟压力和粗糙度有关。
4. 增大/减小方法归类中→学生能否在"加压vs增粗/减压vs减粗/变滚为滑vs变滑为滚/分离"四组中准确归类？建议用卡片分类活动。
5. 典例2的逐物体受力分析→这是全章的整合关口题。每个物体单独画受力图→再算合力。学生能从"A受B向左1.6N+A受地面向左4.4N=A受向右拉力6N"理清吗？
6. 气垫演示→能不能让全班参与→每小组用自己的气球吹底座？若条件允许→分组体验效果更好。

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