(共37张PPT)
第三单元:运动和力
5.运动与摩擦力
核心素养目标
核心素养目标
科学观念:通过研讨、实验、探究摩擦力的学习过程,知道摩擦力的相关科学原理:一个物体在另一个物体表面运动时,接触面会发生摩擦,产生摩擦力:摩擦力是有大小的,物体由静止变成运动时需要克服摩擦力:摩擦力的大小与物体的运动方式有关,一般滚动时所受到的摩擦力小,滑动时所受到的摩擦力大。
科学思维:用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法,能探究摩擦力的内在原理和应用空间。
探究实践:会用垫圈数表示摩擦力的大小,并对比不同运动方式下的测量结果:摩擦力是有大小的,物体由静止变成运动时需要克服摩擦力:摩擦力的大小与物体的运动方式有关,一般滚动时所受到的摩擦力小,滑动时所受到的摩擦力大
态度责任:通过探究性学习,知道用不同方法科学标准的科学实证才能得出有效的科学结论,领悟生活中摩擦力原理无处不在的,科学技术与生活紧密相连。
科学聚焦
01
古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的?
人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力,怎样才能减小这种摩擦力呢?
科学探索
02
探索一:模拟直接在物体表面搬运重物
硬纸盒内放入橡皮、胶棒等“重物”,通过垫圈拉动它在木板
上运动。
实验材料:
木板、硬纸盒橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘等。
直接用硬纸盒在木板上搬运重物
探索一:模拟直接在物体表面搬运重物
实验步骤:
(1)小组分工:确定四人为个小组,一
人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫
圈,一人为口令员,一人为记录员。
(2)标明硬纸盒运动的起点和终点,每
次实验都要从起点开始,到终点结束。
探索一:模拟直接在物体表面搬运重物
(3)将硬纸盒放在木板上,里面放入橡皮胶棒等“重物”,然后按下图装上滑轮和托盘。
(4)从一个垫圈开始,往托盘里一个一个地增加垫圈个数,当硬纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。
(5)重复做3次实验。
实验记录
次数 垫圈个数(个)
第一次 10
第二次 11
第三次 13
实验分析与结论
实验分析
实验结论
在这个实验中,我们通过不断增加垫圈来感受硬纸盒受到到的阻力,只是改变了“力”的大小,即垫圈的数量。硬纸盒受到一定大小的力才能运动起来,当垫圈很少时,这个力不够大,硬纸盒不运动。
当垫圈很少时,硬纸盒在阻力作用下保持静止;当垫圈数量达到定个数时,硬纸盒开始运动。
认识摩擦力
上面这个实验中,当垫圈很少时,硬
纸盒不运动,这是因为硬纸盒受到了
阻力。一个物体在另一个物体的表面
运动时,两个物体的接触面会发生摩
擦,运动物体往往会受到一种阻碍运
动的力,这种力叫摩擦力。
生活中,摩擦力无处不在
自行车能刹车;滚动的足球慢慢停下来;木匠用砂纸将木板打磨平滑;人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉。
生活中,摩擦力无处不在
洗衣机转动使衣服和水产生摩擦;吃东西时牙齿和食物发生摩擦;用拖把擦地;用黑板擦擦黑板;拉小提琴、二胡……都会产生摩擦力。在我们的生活中只要物体相互接触就很有可能产生摩擦力。
探索二:模拟在滚动物理的表面搬运重物
用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下搬运重物。
实验材料:木板、硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、铅
笔若干等。
实验步骤:(1)小组分工:确定四人为一个小组,一人控制硬纸盒, 一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。
(2)标明硬纸盒运动的起点和终点,每次实验都要从起点开始,
到终点结束。
探索二:模拟在滚动物理的表面搬运重物
(3)继续使用上一个实验的装置,这次用铅笔作“滚木”放在硬纸盒下。
(4)从一个垫圈开始,往托盘里一个一个地增加垫圈个数,当硬纸盒开始运动时,记录下垫圈的数量。
(5)重复做3次实验。
实验记录
次数 垫圈个数(个)
第一次 8
第二次 7
第三次 8
实验分析与结论
实验分析
实验结论
这次实验改变的是硬纸盒与木板之间的接触面,之前是直接接触,这次硬纸盒与木板之间放置了“滚木”,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,使硬纸盒运动起来的阻力减小,即垫圈数量减少,说明滚动的摩擦力小。
滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
滚动摩擦与滑动摩擦
一个物体在另一个物体的表面滑动时,在两个物体的接触面上产生的阻碍作用,叫作滑动摩擦,如用粉笔在黑板上写字、滑冰等运动方式都是滑动。
滚动摩擦与滑动摩擦
一个物体在另一个物体的表面滚动时,在两个物体的接触面上产生的阻碍作用,叫作滚动摩擦,如用圆珠笔写字等运动方式都是滚动。
探索三:模拟用轮子搬运重物
给硬纸盒安上轮子,往托盘里逐渐增加垫圈,当硬纸盒开始运动
时,记录下垫圈的数量。
实验材料:木板硬纸盒、橡皮、胶棒、垫圈、滑轮、托盘、轮子等。
实验步骤:
(1)小组分工:确定四人为一个小组,一人控制硬纸盒,一人往托盘里放置垫圈,一人为口令员,一人为记录员。
探索三:模拟用轮子搬运重物
(2)标明硬纸盒运动的起点和终点,每次实验都要从起点开始,到终点结束。
(3)继续使用上一个实验的装置,这次给硬纸盒安上轮子。
探索三:模拟用轮子搬运重物
(4)从一个垫圈开始,往托盘里
一个一个地增加垫圈个数,当硬
纸盒开始运动时,记录下垫圈的
数量。
(5)重复做3次实验。
实验记录
次数 垫圈个数(个)
第一次 5
第二次 4
第三次 5
实验分析与结论
实验分析
实验结论
安上轮子后,变滑动摩擦力为滚动摩擦力,使物体运动起来的摩擦力更小。
滚动的摩擦力小,滑动的摩擦力大。
小组讨论比较三种方式下摩擦力的大小,说出判断依据,最终
得出结论。
用不同方式搬运重物时拉力大小的记录表
搬运重物 (纸盒)的方式 拉力的大小(填垫圈个数) 第1次 第2次 第3次 平均值
直接滑动 10 11 13 11
使用“滚木” 8 7 8 8
使用轮子 5 4 5 5
我发现:搬运重物时,直接滑动,产生的摩擦力最大,使用的拉力最大,使用“滚木”,产生的摩擦力比较粘,使用的拉力比较小,使用轮子,产生的摩擦力最小,使用的拉力最小。
探究摩擦力大小与接触面光滑程度的关系
观
看
视
频
轮子——运用滚动摩擦的伟大发明。
轮子可以看作移动的滚木。人类发现可以用滚动的方式前进,是一
个了不起的创举。
科学研讨
03
通过实验我们知道,直接在物体的表面滑动搬运重物时,重物与物体接触面面积最 ,产生的摩擦力也最 。安上轮子后搬运起来最 。安上轮子后,变滑动摩擦为滚动摩擦,使重物运动起来的摩擦力更小。
1.怎样搬运重物最省力?哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小?
直接滑动搬运
使用滚木搬运
使用轮子搬运
大
大
省力
(1)增大物体接触面的粗糙程度;
(2)增大重力;(3)变滚动摩擦为滑动摩擦等。
2.生活中哪些地方需要增大摩擦力?
增大有益摩擦的方法:
粗糙的鞋底花纹,可以增大摩擦力,使人们走起路来更稳;橡胶轮胎上面的深花纹,下雪天更换雪地胎,都可以增加轮胎与地面之间的摩擦力,有利于安全行驶;运动员手上擦“镁粉”、自行车手柄上的花纹、在大理石地面铺粗糙的地毯等都是为了增大有益的摩擦力……。
3.哪些地方需要减小摩擦力?
(1)变滑动摩擦为滚动摩擦;(2)减小重力;
(3)减小物体接触面的粗糙程度等;(4)使接触面分离。
给轴承增加滚珠、添加润滑剂可以减小轴承的摩擦力从而让机器运转更轻松;给拉链涂蜡烛可以使拉链拉动时的摩擦力……。这些对人们有害的摩擦力都需要减小。
减小有害摩擦的方法:
课堂总结
04
√
√
√
摩擦力
大
小
车轮
一、判断题。
二、选择题。