8.3课时 摩擦力 教学设计
1教学目标
1.知识与技能
知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。
2.过程与方法经历
探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法。
3.情感态度与价值观
培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。
2教学重难点
1.通过具体事例引导学生思考增大、减小摩擦的方法。
2.决定滑动摩擦力大小的因素。
3教学过程:
活动1【导入】引入新课
1.魔术表演“神奇的筷子”,把米装入矿泉水瓶中,在米中插入一根筷子,将水倒入米中,过一段时间向上提起筷子,筷子将米连同杯子一起提起。筷子为什么能将米提起来呢
2.魔术“停不下来的滑块”:气垫导轨上的小滑块,轻轻推动滑块,滑块一直向前滑动,没有停下来的趋势。滑块为什么没有停下来的趋势呢
3.“拉不开的书”,将两本书一页页交叉叠在一起,请两个学生来将其拉开,学生鼓足了劲也拉不开。书没粘在一起,为什么拉不开呢
活动2【活动】摩擦力的定义
为什么物体之间会有摩擦力?
看似光滑的物体表面,其实并不光滑
1.摩擦力的概念及种类
请大家观察下面的实验,思考后回答下面的问题
教师演示实验:用二个长毛刷毛对毛合在一起,并产生相对运动,让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。
讨论分析:什么是摩擦力?摩擦力的产生条件是什么?
摩擦力的三要素:
2:摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反(阻碍物体的相对运动)。
3:作用点:物体的接触面上
活动3【活动】测量滑动摩擦力的大小
1.实验原理:二力平衡
2.实验器材:弹簧测力计、砝码、木块(带钩)、长木板
3.测量方法:利用了转换法,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。木块受到的水平拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理,滑动摩擦力的大小在数值上等于弹簧测力计拉力的大小。
活动4【活动】探究影响滑动摩擦力大小的因素
提出问题:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
猜想:(1)接触面的粗糙程度(多媒体播放视频)
(2)压力的大小(手用力压在桌面上滑动与稍微用力压在桌面上滑动,所受到的摩擦力一样大吗?)
(3)物体运动的快慢
(4)接触面的大小
实验设计:控制变量法:(1)在探究压力对滑动摩擦力大小的影响时,要保持接触面粗糙程度等因素不变;(2)在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响时,控制压力的大小等因素不变。
实验器材:弹簧测力计、带钩的长方体木块、表面较光滑的木板、毛巾、棉布、大砝码。
实验步骤:
(1)将木块平放在木板上,用弹簧测力计拉动木块,使木块在木板上做匀速直线运动,记下此时弹簧测力计示数为F1;
(2)将同一木块平放在同一木板上,在木块上放一个大砝码,用弹簧测力计拉动木块,使木块在木板上做匀速直线运动,记下此时弹簧测力计示数为F2;
(3)在木板上固定好毛巾,用弹簧测力计拉着放有大砝码的木块,在木板上做匀速直线运动,读出这时的拉力F3;
总结归纳:
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,摩擦力越大。
摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。
结论:影响摩擦力大小因素是压力和接触面的粗糙程度。
评估交流:
教师:实验时,为了能准确测出滑动摩擦力的大小,使物体如何运动?
学生:应尽量用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动。
教师:实验过程中,如果弹簧测力计的指针在不停地变化,说明什么 如何才能更方便读数? 学生:木块没有匀速直线运动,这时没法读数;如果弹簧测力计的指针停在某个位置基本不变,就可以读数了。
教师:本实验中,对该装置有没有要改进的地方?分析下图两种设计方案的优劣?
实验拓展:
实验中匀速拉动木块不易控制,可改为拉动长木板进行实验:把弹簧测力计固定如图所示,水平连续拉动木板(不需要木板匀速直线运动),这样木块相对于地面是静止的,受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数还是木块与木板间的滑动摩擦力。好处是不需要控制长木板匀速运动,更易于操作,读数稳定。
4课堂小结
一、滑动摩擦力的定义
相互接触的两个物体在发生相对运动时就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,称为滑动摩擦力。
二、影响滑动摩擦力的因素
三、如何增大有益摩擦,减小有害摩擦
5巩固练习
1.下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.小刀削铅笔时,刀片受到的摩擦力
D.车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力
2.以下关于摩擦力说法正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动
B.只有静止的物体才受到静摩擦力
C.摩擦力的大小总是与物体间压力有关
D.静止的物体可以受到滑动摩擦力
3.如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A.给车轴加润滑油 B.自行车脚踏板上有花纹
C.给木箱装上轮子 D.磁悬浮列车悬浮行驶
4.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,地球对物体的引力大于物体对地球的引力
B.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上
C.汽车启动时,车轮与地面间的摩擦是有益的
D.人走路时,脚与地面间的摩擦是有害的,应该越小越好
5.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B.物体间有相互作用的弹力,就一定存在摩擦力
C.物体所受重力的大小与它的质量成正比
D.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
6.如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧一端接A,另一端固定在墙壁上,长木板B放在水平地面上,现使水平拉力F逐渐增大,当水平拉力增大到12N时,弹簧恰好开始变长,当拉力F为18N时,弹簧长度不再增加,并且此时长木板B以速度v匀速运动,以下判断错误的是( )
A.当拉力为10N时,木块A受到的摩擦力为0N
B.当拉力为18N时,木块A受到的摩擦力方向水平向左,大小为6N
C.当拉力为22N时,长木板B开始加速运动,B与地面之间的摩擦力大小为18N
D.若木块A的质量增加,则水平拉力F要大于18N,长木板B才会匀速运动
7.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,物体不受摩擦力 B.在t=3s时,物体受到的摩擦力为6N
C.在0~2s内,物体所受摩擦力不断增大 D.在2~4s内,物体受到的摩擦力为4N
8.如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力、分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小。则( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
9.如图,两个小组正在进行拔河比赛,比赛的结果是甲小组取得了胜利,甲、乙两个小组受到地面的摩擦力分别是F1和F2,则F1______F2(选填“>”、“<”或“=”)。甲小组所受的摩擦力的方向是______(选填“向左”或“向右”)。
10.小迪同学用弹簧测力计来探究“底面积相同的木块和铁块的下表面哪个更粗糙”,他在同一水平面上进行了如下图甲、乙所示的实验:
叠放的物块在水平拉力的作用下均做匀速直线运动,在甲实验中,测得拉力F甲=4N,在乙实验中,测得拉力F乙=5N。
(1)甲、乙实验中,木块、铁块叠放在一起的目的是______。
(2)甲实验中,铁块受到桌面的摩擦力大小为______N.你得出此结果的物理依据是______。
(3)通过实验,小迪同学可以得出的结论是______。
11.2013年男子冰壶世锦赛在加拿大维多利亚进行。北京时间4月6日,中国男队在循环赛末轮以8:5击败芬兰队,以6胜5负的成绩排名第六,无缘四强。但综合两届世锦赛,中国队成功拿到2014年俄罗斯索契冬奥会门票。如图所示是我国选手比赛时的一个场景。比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过做功的方式改变冰的内能,使表面的冰熔化成薄薄的一层水,使“干”摩擦变“湿”摩擦,这样就能减小冰壶与冰面之间的摩擦,使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动。
(1)由此我们可以联系生活实际,为了提醒司机朋友在雨天里注意行车安全,常在高速公路旁设置“雨天路滑,减速慢行”的警示牌,这是因为雨天汽车所受的刹车阻力较______,刹车后行驶距离更______,所以要减速慢行;
(2)如果给你一块玻璃板、水、带钩的小木块和弹簧测力计,验证“湿”摩擦力小于“干”摩擦力。请你将下面实验补充完整。
①把小木块放在水平玻璃板上,用弹簧测力计沿水平方向拉小木块做______运动,读出测力计示数F1;
②______,读出测力计示数F2;
③若______则“湿”摩擦力小于“干”摩擦力。
参考答案:
1.C
2.D
3.B
4.C
5.C
6.C
7.D
8.C
9. > 向左
10. 使它们对桌面的压力相同 4 二力平衡 木块下表面更粗糙
11. 小 长 匀速直线 在玻璃板上蘸些水,用弹簧测力计沿水平方向拉小木块在玻璃板做匀速直线运动 F2<F1
6课后反思
将抽象知识生活化,体现从“生活走向物理”的教学理念摩擦力这个概念比较抽象,虽然生活中很常见,但学生并不了解,所以我们定位于要把这节课的内容拉近学生的生活。本节课中教师首先让学生参加一个用筷子夹玻璃球比赛,并不像学生夹菜那样得心应手,引出摩擦,让学生感受到科学和我们的生活联系的很紧密。在认识摩擦的现象产生的条件时,教师在教学中尽量引导学生从生活事例入手,注重培养学生用科学眼光来观察周围事物的兴趣、态度和意识。在课堂上学生说出了搓澡巾与身体的摩擦,黑板擦与黑板的摩擦等摩擦现象。教师还通过三个对比试验:1、把两手合在一起;2、两手离开移动;3、两手合在一起搓动,来逐渐认识摩擦现象发生的时候必须有两个物体,并且这两个物体要接触到起,在接触的时候要有一定的运动。学生是在这样一个反复的过程中认识到了摩擦现象,另外我们还安排了将手放在桌面上拖动,手离开桌面拖动两个体会活动,让学生感知摩擦力。从课堂上呈现的学生学习状态,我觉得在今后的备课当中要将科学知识与我们的生活现象紧密相连,让孩子觉得生活总处处有科学,体现了从“生活走向科学的教学理念