(共27张PPT)
学生实验:
探究——摩擦力的大小与什么有关
导学设计
学点1 摩擦力
观察:如图所示。
思考:
问题:两个互相_______________的物体,当它们要发生或已经发生_________时,就会在接触面上产生一种______相对运动的力,这种力叫作摩擦力。物体在光滑的表面上运动时,______(选填“受”或“不受”)摩擦力。
接触且相互挤压
相对运动
阻碍
不受
观察:如图所示。
思考:
问题:甲物体按在墙壁上静止不动,与竖直墙壁之间的摩擦属于________。乙物体在推力作用下在水平面上运动,与水平面之间的摩擦属于__________。丙钢球在水平面上滚动,与水平面之间的摩擦属于___________。
静摩擦
滑动摩擦
滚动摩擦
学点2 探究——影响滑动摩擦力大小的因素
阅读教材P43~P45,思考并回答下列问题。
问题与猜想:
问题:在冰面上拉动一个物体比在一般地面上容易;在地面上推动质量较小的物体比推动质量较大的物体省力;擦黑板时,越是用力按板擦,板擦在黑板上滑动就越费力。根据上述生活现象,猜想滑动摩擦力的大小可能与______________________________________有关。
压力的大小、接触面的粗糙程度
制订计划:
问题:我们可以在压力相同的情况下探究滑动摩擦力的大小与_______________的关系,在接触面的粗糙程度相同的情况下探究滑动摩擦力的大小与_________的关系。这种研究物理问题的方法,叫作___________。
接触面的粗糙程度
压力大小
控制变量法
收集证据:
问题:如图甲、乙、丙所示,用弹簧测力计拉动木块在不同条件下的水平桌面上做__________运动,根据__________________可知拉力和滑动摩擦力大小相等。将实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中。
匀速直线
二力平衡的条件
实验次数 压力情况 接触面情况 弹簧测力计的示数/N
甲
乙
丙
分析与结论:
问题1:比较甲、丙两次实验结果,可以知道______________________对滑动摩擦力有影响;比较甲、乙两次实验结果,可以知道____________对滑动摩擦力有影响。
问题2:滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体间的________和_______________有关,接触面越_____,压力越_____,滑动摩擦力也就越大。
接触面的粗糙程度
压力的大小
压力大小
接触面的粗糙程度
粗糙
大
学点3 改变摩擦力的方法
观察:如图所示。
思考:
问题:在日常生产和生活中,有时摩擦是有利的,需要增大。增大摩擦的方法:增大压力,________________________,变滚动为滑动。有时摩擦是有害的,需要减小。减小摩擦的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,__________________,___________________。
增大接触面的粗糙程度
变滑动为滚动
使接触面彼此脱离
类型一 摩擦的种类
应用示例
例1 (多选)下列现象中,属于滑动摩擦的有( )
A.用普通的卷笔刀卷削铅笔,铅笔与转孔内壁的摩擦
B.自行车刹车时,闸皮与车轮之间的摩擦
C.皮带传动中皮带打滑时,皮带与皮带轮之间的摩擦
D.推着自行车前进,车轮与地面之间的摩擦
ABC
[易混辨析]
发生摩擦的两个物体其接触面在相对运动过程中,如果其中一个接触面不断变化,另一个接触面保持不变,这类摩擦属于滑动摩擦;如果两个接触面都在变化,这类摩擦属于滚动摩擦。
类型二 影响滑动摩擦力大小的因素
例2 科学探究的过程一般要经历“提出问题”“猜想与假设”“实验和论证”等环节。在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小华同学提出了三个猜想:
猜想A:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
猜想B:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
猜想C:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关。
为了验证这三个猜想,小华同学设计了如图所示的实验。
甲 木板表面 乙 木板表面 丙 毛巾表面
(1)在实验中,为了使滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,小华应该用测力计水平方向拉着木块做__________运动。
(2)由图____和图_____两个实验可知,滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
(3)由图甲和图丙两个实验可知,滑动摩擦力的大小与______________________有关。
匀速直线
甲
乙
接触面的粗糙程度
(5)在探究实验中,小华同学应用的研究物理问题的方法是________。
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
B
(4)为了验证猜想C是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
实验次数 木块运动速度/(m·s-1) 测力计示数/N
1 0.05 0.6
2 0.10 0.6
3 0.15 0.6
由实验记录可知,猜想C是_______(选填“正确”或“错误”)的。
错误
[实验点拨]
(1)实验中是通过测量拉力测出滑动摩擦力的,根据二力平衡的条件,要使拉力大小等于滑动摩擦力大小,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动。
(2)影响滑动摩擦力大小的因素不止一个,故实验中要用到控制变量法。
(3)实验中很难确保弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,并且弹簧测力计随物体运动,其示数不稳定,不便于读数。采用图所示方法可避免这些缺点:当物体A在拉力作用下运动(不一定做匀速直线运动)时,物体A、B间就有了滑动摩擦力,此时物体B被弹簧测力计拉着相对地面静止,弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
这样操作,弹簧测力计保持静止,便于读数,且示数稳定。
类型三 增大摩擦和减小摩擦
例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,它涉及不少有关摩擦的知识,例如:
A.轮胎上刻有花纹;
B.车轮做成圆形;
C.在转动部分添加润滑油;
D.刹车时用力捏闸;
E.塑料套紧紧套在车把手上;
F.车把手上有凹槽;
G.车轴上装有滚珠。
上述各项内容中属于:(只填写各选项前的字母)
(1)通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的是_____。
(2)通过增大压力来增大摩擦的是_____。
(3)通过变滑动为滚动来减小摩擦的是_____。
(4)通过使接触面彼此分离来减小摩擦的是_____。
AF
DE
BG
C
[方法指导]增大或减小摩擦的方法:
项目 具体方法 应用事例
增大摩擦的方法 增大压力 自行车刹车时,用力捏闸
增大接触面的粗糙程度 车轮上凹凸不平的花纹
用滑动代替滚动 汽车紧急刹车
减小摩擦的方法 减小压力 运动员在单杠或双杠上旋转时,手握杠松
减小接触面的粗糙程度 冰壶运动员刷冰面
用滚动代替滑动 在轴承中加滚珠
使接触面彼此分离 气垫船、磁浮列车
课堂小结
摩擦力
分类
探究影响摩擦
力大小的因素
控制变量法
压力大小
接触面的粗糙程度
增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法
课堂反馈
1.两个________________的物体,当它们要发生或已经发生________时,在接触面上会产生一个_______物体相对运动的力,这个力就是摩擦力。
2.用钢笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦是______摩擦;用圆珠笔写字时,笔尖和纸之间的摩擦是_____摩擦;老师在黑板上写字,粉笔和黑板之间的摩擦是______摩擦;静止在斜面上的物体没有掉下来是因为受到了__________。
互相接触并挤压
相对运动
阻碍
滑动
滚动
滑动
静摩擦力
3.如图所示为“探究滑动摩擦力与压力间大小关系”的实验。在水平桌面上放一物块,物块上面放有砝码,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,此时弹簧测力计的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”)物块所受的摩擦力大小。取下砝码,水平匀速拉动物块时,与前一次相比弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
等于
变小
4.滑动摩擦力的大小与_____________和___________________有关,与物体运动的速度和接触面积的大小均________。
5.在日常生产和生活中,有时摩擦是有利的,需要增大。增大摩擦的方法:增大压力、_________________________、变滚动为滑动。有时摩擦是有害的,需要减小。减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、_______________、___________________。
压力的大小
接触面的粗糙程度
无关
增大接触面的粗糙程度
变滑动为滚动
使接触面彼此脱离
6.很多体育赛事都与摩擦有关,下列实例中属于减小摩擦的是( )
A.足球比赛中,守门员戴防滑手套
B.篮球比赛中,所用的篮球上面有许多花纹
C.在自行车相对转动的部分加润滑油
D.举重比赛中,运动员为了防止打滑在手上涂擦“镁粉”
C
7.在图中的A点画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力的示意图。
[答案]如图所示
再见