三、摩擦力
第一课时
【学习目标】
1.知道什么是滑动摩擦力和静摩擦力。
2.通过探究了解改变摩擦力大小的方法。并在探究过程中提高解决具体问题的能力。
3.知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法,并通过实验操作体验这一方法。
4.通过探究认识影响滑动摩擦力大小的因素。
【预习过程】
1.物体在将要运动时,接触面阻碍物体运动的力 ( http: / / www.21cnjy.com )叫 ;物体在 过程中,接触面阻碍物体运动的力叫做 。接触面阻碍物体(相对)运动的力统称为 。
2.用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体做 运动时,弹簧测力计的读数
物体滑动时受到的摩擦力大小。
【学习过程】
一.感受摩擦力
1、挑选两名同学(一力气大的男生和一力气一般 ( http: / / www.21cnjy.com )的女生)用一根棒拔河比赛,结果会怎样?如果在男生所抓的一端涂上润滑油呢?这是什么原因呢?
2、(播放画面1——汽车在冰面和泥地里打滑)图中汽车出现了什么情况?为什么?怎样解决?
(播放画面2--搬油桶,“移”重如泰山,“滚”易如反掌 )
二.摩擦力的概念
1.水平桌面放置一个重物,物体受到了 和 力。
2.用橡皮筋水平拉木块,观察 ( http: / / www.21cnjy.com )到橡皮筋被 了,木块没有移动橡皮筋伸长了,证明了我们对物体施加了 的作用,受到力物体却并没有移动,说明在木块与桌面间有一些“隐身的力”在与我“拔河”,不让我拉着木块走,这些调皮的‘隐身的力”就是摩擦力,这种摩擦力是物体想要运动但又没有运动的时候产生的,这种摩擦力就是静摩擦力.
3.继续用橡皮筋拉着木块在桌子上运动,这时橡皮筋 了,说明也有 。这种摩擦力就是滑动摩擦力.
4、如果物体不是滑动,而是滚动,是否受摩擦力?举例子说明。
总结:
静摩擦力:物体在将要运动时,接触面阻碍物体运动的力,如事例__________。
滑动摩擦力:物体在滑动过程中,接触面阻碍物体运动的力,如事例__________。
滑动摩擦力:物体在滚动过程中,接触面阻碍物体运动的力,如事例__________。
5、想一想:摩擦力产生的条件?
6、物体所受摩擦力是不是一定阻碍物体的运动?
摩擦力的方向:
小结:
1、摩擦力分为 、 和 摩擦力。
2、摩擦力产生的条件是:(1)两 ( http: / / www.21cnjy.com )物体一定要相互接触并挤压;(2)接触面必须粗糙;(3)两物体必须要发生或已经发生了相对运动。三个条件,缺一不可!
三.怎样测量摩擦力?
◆方法:用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体,使其做 运动, 的示数等于物体滑动时受到摩擦力的大小。
四.探究影响滑动摩擦力大小的因素
[猜测] 滑动摩擦力的大小可能跟那些因素有关系?生活中你有这方面的经验支持吗?
比如推动一张课桌比推动一张讲台容易,猜想摩擦力可能与 有关;
在冰面上行走比在平时的路面上行走困难,猜想摩擦力可能与 有关;
赛车的轮胎很宽,猜想摩擦力可能与 有关;
[讨论]
如何利用现有器材改变接触面的粗糙程度: 。
如何利用现有器材改变物体对接触面接触面压力的大小: 。
如何利用现有器材改变物体物体接触面的面积的大小: 。
[设计]
研究一个物理量可能同时与几个因素有关时,应该采用 方法来研究。
研究摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时应控制 不变,利用
和 来改变接触面粗糙程度。
研究摩擦力的大小跟接触面接触面压力大小的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系时应控制 不变,通过改变 来改变物体对接触面接触面压力的大小。
[实验]
如图为探究改变摩擦力大小的方法实验装置,图中表示用同一长方体木块做四次实验,其中甲和丙为同一水平木板表面,乙和丁为同一水平棉布表面。
想一想:
(1)观察图中的甲和乙,你得出的结论是_____________________________。
(2)观察图中的甲和丙,你得出的结论是_____________________________。
(3)观察图中的乙和丁,你得出的结论是_____________________________。
(4)在这个探究实验中,你觉得小明在操作中应注意的问题是___________________。
[总结]
滑动摩擦力的大小跟 大小、 ( http: / / www.21cnjy.com ) 有关;与接触面的面积的大小、速度的大小 .在接触面不变的情况下,压力 ,摩擦力越大.在压力不变的情况下,接触面越 ,摩擦力越大.在一定范围内,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 。
【课堂练习】:
1、在探究滑动摩擦力的实验中,用弹 ( http: / / www.21cnjy.com )簧测力计拉放在水平木板上的一个物体,物体没有被拉动,此时物体与木板之间 (选填“有”“无”)摩擦;若物体被拉着匀速滑动时,弹簧测力计的示数为2.5N,此时物体受到的摩擦力的大小是 ,这个摩擦力叫做 。
2.一个物体在水平拉力作用下沿着 ( http: / / www.21cnjy.com )桌面向右运动,则物体受到桌面的摩擦力是________摩擦力(填“滑动”、“静”或“滚动”),它的方向向_______(“左”或“右”)
3.下列几种关于摩擦力的说法,哪一种正确?( )
A.物体只有在很快运动的时候,才有摩擦力的作用.
B.物体静止时一定没有摩擦力的作用.
C.人的手握住东四,原因之一,靠的就是摩擦力.
D.以上说法都不对.
4、如图11-51所示,用F=150N的水平力把重50N的物体压在竖直墙壁上,当物体静止时受到摩擦力的大小为 ( )
A.0N B.50N C.150N D.200N
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5.如图所示,物体静止放在斜面上,请你在图上画出物体受到斜面的摩擦力的示意图.
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6、关于摩擦力,下列各种叙述中错误的是( )
A 静止或运动的物体都可能受到摩擦力
B 两个物体互相接触时,它们之间一定有摩擦力
C 物体受到的摩擦力与物体受到的重力无直接关系
D 甲受到乙对它的摩擦力,则乙也同时受到甲对它的摩擦力
7、实验证明:滑动摩擦力的大小跟____________和_________有关,跟____________等因素无关。
8、用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空 ( http: / / www.21cnjy.com )中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为 N;若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为 N
9、用水平力去推静止在水平地面的大木箱,没有推动,下列说法正确的是( )
A.木箱有惯性.
B.木箱受到摩擦力的作用.
C.推力小于木箱所受的摩擦力D.木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力
10、一辆重100牛顿的小车,使它沿水平地面作匀速直线运动,需用推力10牛顿,这小车受到地面对它的摩擦力为( )
A.100牛顿 B.10牛顿 C.50牛顿 D.55牛顿
【收获反思】
丙
乙
甲
F
F
F
F
丁
F
丁三、摩擦力
学习目标
知道什么是滑动摩擦力。
2、会用弹簧测力计测量滑动摩擦力.
3、知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法 ( http: / / www.21cnjy.com ),知道摩擦在实际中的意义.能应用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的方法.能选择适合自己的方式表达对摩擦的研究结果.
4、研究自行车上的摩擦过程,能用学过的基础知识解决实际问题,初步形成用物理知识解决实际问题的能力.
学习过程:
活动一:新课导入
现有钉鞋、跑鞋、平底鞋、棉鞋、溜冰鞋各一双.
问:如果老师要参加一百米的赛跑,你会选哪一双鞋呢?如果我要去溜冰你又会帮我如何选择呢?为什么要作这种选择?
小组讨论并发表意见(总结鞋子中还有有关摩擦的大学问)展示交流
做一做:做一个简单的实验制造出一种摩擦 。
交流一下在摩擦实验过程中你的感受 。
想一想:你们想研究摩擦力的哪些秘密呢?
活动二:摩擦力的的概念
做一做:
(1)水平桌面放置一个重物,提问物体受到了 和 力。
(2)用螺旋弹簧水平拉重物,观察到弹簧被 了,重物没有移动
弹簧伸长了,证明了我们对物体施加了 ( http: / / www.21cnjy.com ) 的作用,受到力物体却并没有移动,说明在重物与桌面间有一些“隐身的力”在与我“拔河”,不让我拉着重物走,这些调皮的‘隐身的力”就是摩擦力,这种摩擦力是物体想要运动但又没有运动的时候产生的,这种摩擦力就是静摩擦力.
(3)继续用弹簧拉着物体在桌子上运动,这时弹簧 了,说明也有 。这种摩擦力就是滑动摩擦力.
可见:摩擦力是一种常见的力.两个互相接触的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体,当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时,就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力.
活动三:探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关
猜一猜:
滑动摩擦力的大小可能跟那些因素有关系?生活中你有这方面的经验支持吗?
比如推动一张课桌比推动一张讲台容易,猜想摩擦力可能与 有关;
在冰面上行走比在平时的路面上行走困难,猜想摩擦力可能与 有关;
赛车的轮胎很宽,猜想摩擦力可能与 有关;
车轮都是圆的,猜想 有关;
汽车速度大不容易刹住,猜想 。
想一想:如何测量滑动摩擦力的大小
自学课本p:53信息快递
小组讨论:
如何利用现有器材改变接触面的粗糙程度: 。
如何利用现有器材改变物体对接触面接触面压力的大小: 。
如何利用现有器材改变物体物体接触面的面积的大小 : 。
怎样研究某种因素对滑动摩擦力的大小的影响
研究一个物理量可能同时与几个因素有关时,应该采用 方法来研究,
研究摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时应控制 不变,利用
和 来改变接触面粗糙程度。
研究摩擦力的大小跟接触面接 ( http: / / www.21cnjy.com )触面压力大小的关系时应控制 不变,通过改变 来改变物体对接触面接触面压力的大小。
设计记录数据的表格为:
小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题 ( http: / / www.21cnjy.com )。如图为探究改变摩擦力大小的方法实验装置,图中表示用同一长方体木块做四次实验,其中甲和丙为同一水平木板表面,乙和丁为同一水平棉布表面。
想一想:
(1)观察图中的甲和乙,你得出的结论是_____________________________。
(2)观察图中的甲和丙,你得出的结论是_____________________________。
(3)观察图中的乙和丁,你得出的结论是_____________________________。
(4)在这个探究实验中,你觉得小明在操作中应注意的问题是___________________。
动动手:用左手握住铅笔,右手握住铅笔的另一端转动铅笔。当左手分别轻握和紧握时,两次转动你感觉有什么不同?写下你的感觉并解释其中的道理。
( http: / / www.21cnjy.com )
实验结论:摩擦力的大小跟 大小、 有关;与接触面的面积的大小、速度的大小 .在接触面不变的情况下,压力 ,摩擦力越大.在压力不变的情况下,接触面越 ,摩擦力越大.
谈一谈:增大和减小摩擦的方法
自学课本 增大和减小摩擦的方法
一、增大有益摩擦
人走路时不打滑多亏了摩擦力.我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力.缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故.
凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增 ( http: / / www.21cnjy.com )大摩擦,根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,增大有益摩擦的方法是 和 .
请举例分析
二、减小有害摩擦
摩擦力并不是都有好处,在有些场合是有害的,必 ( http: / / www.21cnjy.com )须设法减小它.大家想想,减小有害摩擦的方法有 和 。
机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命.
由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要减小有害摩擦,应该使物体表面更光滑.但是,利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度.
活动四:利用滚动代替滑动来减小摩擦
再做一个实验.在木块和木板之间放一排圆铅笔,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小.
小明想验证“用滚动代替滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )能减小摩擦”的正确性,利用以下一些器材:质量不相等、带钩的木块A和木块B,弹簧测力计,砝码,棉布,圆柱状铅笔若干,进行实验探究。请完成以下填空:
实验步骤一:把木块A放在水平桌面上,用弹簧测力计 拉动木块,记下弹簧测力计的示数F1。
实验步骤二:把 放在水平桌面上,将 放在其上方,用步骤一的方法拉动木块,记下弹簧测力计的示数F2。
实验分析;当满足 的条件时,上述结论是正确的。
小练习:水平传送带正将一袋大米从车间运 ( http: / / www.21cnjy.com )送到粮仓。当皮带在轮子上打滑时,工人师傅常在皮带上涂些防滑蜡或将皮带张紧些,就可以使皮带不打滑,在皮带上涂些防滑蜡是用 方法增大摩擦,将皮带张紧些是用 方法增大摩擦的。
由实验可知:利用滚动代替滑动可以减小摩 ( http: / / www.21cnjy.com )擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小.
找一找:
生活中的摩擦
在日常生活中,摩擦无所不在。有些摩擦是有益的,我们要增大它,而有些摩擦是有害的,我们设法减少它。
(1)自行车是一种常见的交通工具,请同学们研究自行车上的摩擦。
( http: / / www.21cnjy.com )
①自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。
②车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力。
③所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。
④刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。
⑤紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦 ( http: / / www.21cnjy.com )力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力。
(2)气垫船、磁悬浮列车。
还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的 ( http: / / www.21cnjy.com )摩擦面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的.
课堂练习:
1、下列现象中各属于哪种摩擦
小孩从滑梯滑下,小孩和滑梯间的摩擦是__________。
自行车刹车时,刹皮和车轮钢圈间的摩擦是__________。
用卷笔刀削铅笔时,铅笔和刨刀间的摩擦是__________。
人走路时鞋底和地面间的摩擦是 。
手握住酒瓶,酒瓶和手之间的摩擦是 。
2、摩擦力是在接触面上产生阻碍___ ( http: / / www.21cnjy.com )____或_________的力;写字时铅笔笔尖与纸面间的摩擦是_______摩擦,转笔刀与铅笔间的摩擦是__________摩擦。
3、汽车在平直的公路上做匀速直线运动, ( http: / / www.21cnjy.com )如果汽车受到的牵引力是1500牛顿,则汽车受到的摩擦力大小是_______牛顿、方向是______________施力物体是_______。
4、以下各种现象中,不是利用摩擦力的是( )
A,人在地面上行走;
B,系鞋带或打绳结;
C,放置在水平地面上的木箱静止不动;
D,用干燥的粉笔擦擦黑板上的字迹。
5、“假如没有摩擦力”为题写一篇科幻小文章。
有一天,魔法师把整个世界的摩擦 ( http: / / www.21cnjy.com )力都拿走了。路上的汽车、火车等都不停地朝前冲,造成了严重的车辆损坏和相撞的事故。路上的行人也纷纷摔交,有的人还跌得鼻青脸肿,有的四脚朝天,有的趴在地上,想爬,可是爬不起来,干着急没办法。有的干脆就不动,只有叹气了!在学校里,几个孩子小朋友身上都发生了同样的事情。小明和他的朋友小军想写作业,但是一拿笔,就掉在地上,怎么拿也拿不起来,老师布置的作业看来是完不成了!这可怎么办啊!这一切都被魔法师看在眼里,他得意得哈哈大笑起来!天使看了很心疼这帮孩子,她就请求魔法师解除法术,可是魔法师还是不答应,他说:“如果能用你的生命来换回世界上的摩擦力,那还可以考虑考虑!”天使想了想,看着人们的种种痛苦,她答应了魔法师的要求。魔法师解除了魔法,人们又可以自如地行走了,车辆又可以正常地行驶在路上了,可是天使却献出了她的生命!为了纪念她,人们自发地建起纪念碑。后来魔法师终于明白自己做的错事,也开始变得善良起来。在这个恢复了摩擦力的世界上,和人们一起过着快乐幸福的生活。
F
F
F
F
甲
乙
丙
丁三、摩擦力
第二课时
【学习目标】
1.区分生活中摩擦力的利与弊。知道增大有益摩擦和减少有害摩擦的方法。
2.知道生活中人们通过采取什么措施增大和减小摩擦。
3.知道摩擦在生活和生产中的重要应用。
【预习过程】
1.摩擦力对于人的生活可分为 摩擦和 摩擦。
2.对于有害摩擦我们应设法 ,而对于有益摩擦我们应设法 。
3.滑动摩擦力的大小跟 ( http: / / www.21cnjy.com ) 大小、 有关;与接触面的面积的大小、速度的大小 .在接触面不变的情况下,压力 ,摩擦力越大.在压力不变的情况下,接触面越 ,摩擦力越大.在一定范围内,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 。
【学习过程】
一.生活中的摩擦
分析图8-27分别是为了增大还是减小摩擦,分别采用了什么方法。
(1)自行车的刹车装置 ;(2)向自行车转轴处加润滑油 ;
(3)体操运动员在上杠前在手上涂些镁粉 ;
(4)鞋底的花纹 。
二.滚动摩擦
将滑动变为滚动
得到初步结论: 。
利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是 ( http: / / www.21cnjy.com )所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小.
三.摩擦力的利与弊
(1)益处:人走路时不打滑多亏了摩擦力 ( http: / / www.21cnjy.com ),我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力,缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故,很难想象,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子。
凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增大摩擦 ( http: / / www.21cnjy.com ),根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦
增大摩擦力的方法:
(2)坏处:摩擦力并非是都有好处, 如:机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命。
凡是在摩擦有害的场合,必须设法减小它。大家想想,举例说明减小有害摩擦的方法有哪些?
减小摩擦力的方法:
[补充信息]
在日常生活中,摩擦无所不在。有些摩擦是有益的,我们要增大它,而有些摩擦是有害的,我们设法减少它。
(1)自行车是一种常见的交通工具,请同学们研究自行车上的摩擦。
①自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。
②车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力。
③所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。
④刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块 ( http: / / www.21cnjy.com )与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。⑤紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力。
(2)气垫船、磁悬浮列车。
还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦 ( http: / / www.21cnjy.com )面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的.
【当堂反馈】
1.分析以下摩擦:①走路时,鞋 ( http: / / www.21cnjy.com )与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦.其中属于有益摩擦的是( )
A.①和②
B.②和③
C.②和④
D.①和④
2.下列物品中属于增大摩擦的是( )
A.鞋底、轮胎上有凹凸不平的花纹
B.为车轴加润滑油
C.在重物下垫上滚木
D.气垫船
3.下列各项措施能增大摩擦力的是( )
A.在接触面间加润滑油 B.使用的铁锹要保持干净
C.皮带转动装置中的皮带要张紧 D.行李包的底部装四个轮子
4.在探究影响摩擦力大小因素的实验中,记录的结果如右下表所示。
(1)在这个实验中,使用的是控制变 ( http: / / www.21cnjy.com )量法,在第1、2次实验中变量是_______,控制的变量是______。得到的结论是:接触面不变时,压力越大,摩擦力越大。
(2)在研究接触面对摩擦力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小的影响时,可采用第____次的实验结果,得到的结论是________________________________。
次数 接触面 压力(N) 摩擦力(N)
1 木块和木板 2 0.4
2 木块和木板 4 0.8
3 木块和棉布 2 0.6
4 木块和毛巾 4 1.2
【收获反思】