(共45张PPT)
第三单元 运动和力
3.5 运动与摩擦力
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。
玻璃球在托盘滚动过程中，你观察到了什么现象？
皮球在滚动时与桌面发生摩擦。摩擦时会产生一个阻碍皮球向前运动的摩擦力，使皮球慢慢减速直到最后停下来。
科学聚焦
把手掌放在桌面上往前推，你有什么感觉？
观察新旧两种鞋底，你有什么感觉？
科学聚焦
人们搬运重物时会产生一种巨大的摩擦力。
当我们看到雄伟的古代建筑时可曾想过，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的
怎样才能减小这种摩擦力呢
科学聚焦
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
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
实验记录
次数 垫圈个数（个）
第一次 10
第二次 11
第三次 13
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
实验记录
次数 垫圈个数（个）
第一次 8
第二次 7
第三次 8
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
实验记录
次数 垫圈个数（个）
第一次 5
第二次 4
第三次 5
科学探索
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。
科学探索
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。
科学探索
探究摩擦力大小与接触面光滑程度的关系
科学探索
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。
科学探索
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？
利于滚动的方式，用车轮搬运重物，产生的摩擦力最小，搬运重物最省力。
科学研讨
增大摩擦力：
轮胎上的花纹
车柄手的花纹
瓷砖上放地毯
2.生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
科学研讨
齿轮
自行车轴承
轴承里的滚珠利用滚动来减小摩擦力。
减小摩擦力：
2.生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
齿轮之间需要润滑油来减小摩擦力。
科学研讨
查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。
磁悬浮列车
气垫船模型
磁悬浮陀螺
气垫船
气球浮力
磁力相斥
科学拓展
制作气垫船模型
制作材料：气球、打气筒、打孔的瓶盖、废弃光盘、强力胶、小夹子。
制作方法：在瓶盖的中间打一个小孔，用强力胶将瓶盖粘在光盘孔处，给气球充足气并用夹子夹紧气球口的颈部防止气球漏气，将气球套在打了孔的瓶盖上，光盘气垫船模型就制成了。
操作方法：松开夹子，用手轻轻一推，“气垫船”就悬浮着运动起来。
气垫船模型
科学拓展
制作材料：环形强力大磁铁2个、环形小磁铁1个、短木棒1根、塑料薄垫片2片、硬塑料薄片1片。
制作方法：将2个环形强力大磁铁相吸，这样结合增大磁力后作为磁性底盘，用短木棒将环形小磁铁和垫片串起来固定住，制成磁性陀螺。
操作方法：将硬塑料片放在强力大磁铁上，调节磁性陀螺使它与下面的强力大磁铁相斥，将磁性陀螺放在硬塑料片中心的位置旋转。待磁性陀螺旋转稳定后，缓慢地将硬塑料薄片向上抬起并抽掉，让陀螺因磁力悬浮在空中。
磁悬浮陀螺
制作气垫船模型
科学拓展
通过本节课的学习，我们知道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。
课堂总结
一、选择题。
1.下列方法可以增大摩擦力的是( B )。
A.给自行车车轴加润滑油
B.在雪地上铺稻草垫
C.移动重物时，在重物下垫滚木
点拨：在雪地上铺稻草垫是通过增大接触面积的粗糙程度来增大摩擦力的。
B
课堂练习
2.关于摩擦力，下列说法错误的是( B )。
A.相同情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小
B.任何情况下，摩擦力都是有害的
C.轮胎上凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力
点拨：摩擦力可能是有害的，也可能是有利的，当人们需要摩擦力的时候，就想办法增大摩擦力，当人们不需要摩擦力的时候，就想办法减小摩擦力。
B
课堂练习
3.磁悬浮列车的速度比高铁、动车还快，最主要的原因是( C )。
A.与空气没有摩擦力
B.与轨道摩擦力小
C.与轨道没有摩擦力
C
课堂练习
4.如图是典典模拟搬运重物的实验(不考虑小桶的质量)，当在小桶中放8个垫圈时，纸盒刚好能运动起来。给纸盒装上轮子后，小桶中只要放2个垫圈，纸盒就能运动起来了，这说明( C )。
A.装上轮子后摩擦力消失了
B.装上轮子后纸盒的质量减轻了
C.装上轮子后摩擦力明显变小了
C
点拨：相同条件下，滑动时受到的摩擦力大，滚动时受到的摩擦力小。
课堂练习
5.假如没有摩擦力，下列现象中，会发生的是( B )。
A.人可以跑得更快
B.运动的物体会在一个没有障碍物的平面上一直运动下去
C.汽车启动后可以一下子开得很快
B
课堂练习
二、填空题。
当典典在地面上走路时，地面与鞋底的接触面之间就会产生 摩擦 力，鞋底的花纹越深，产生的该力就越 大 。
摩擦
大
课堂练习
三、如图，龙龙在研究摩擦力大小和什么因素有关，请回答以下问题。
①
②
③
④
1.选择装置①②可以研究( C )。
A.摩擦力大小和物体质量的关系
B.摩擦力大小和拉力大小的关系
C.摩擦力大小和接触面粗糙程度的关系
C
课堂练习
2.要研究摩擦力和物体运动方式(滑动、滚动)的关系，应选择装置 ③④ 。
3.关于弹簧测力计的使用，下列说法中正确的是( B )。
A.只能测竖直方向的力
B.所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围
C.使用前检查指针是否在零刻度线上无关紧要，不影响测量
③④
B
①
②
③
④
课堂练习
4.装置②中测得摩擦力大小如图，读数是 1.8N 。
5.装置③中测得摩擦力大小是2.8牛，那么装置④中测得的摩擦力应该 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)2.8牛。
点拨：装置③和装置④是研究摩擦力和物体运动方式的关系，装置③中是滑动摩擦力，装置④中是滚动摩擦力，其他条件相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
1.8N
小于
②
③
④
课堂练习
四、如图是公路自行车的图片，请回答以下问题。
1.车上有许多地方的表面做得很 粗糙 ，比如轮胎表面，刹车片和坐垫，其实是为了 增大 摩擦力。
粗糙
增大
课堂练习
2.当自行车正常前进时，车轮和地面之间属于 滚动 摩擦，摩擦力较 小 ，当处于刹车状态时，车轮和地面之间属于 滑动 摩擦，摩擦力较 大 。
3.人们在链条上加润滑油，是为了 减小 摩擦力。
滚动
小
滑动
大
减小
课堂练习
