7.6 学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关 课件(共24张PPT) 2023-2024学年初中物理北师版八年级下册

(共24张PPT)
第七章 运动和力
第6节 学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关
很多学校都举办过拔河比赛，比赛前夕选拔队员时，往往都会选一些体重大的同学，这是为什么？而上场时，老师往往又会提醒大家最好穿鞋底粗糙而又结实的新运动鞋去比赛，这是为什么？
1.知道摩擦力的概念和分类；
2.通过实验知道滑动摩擦力大小的影响因素；
3.知道静摩擦和滚动摩擦；
4.认识摩擦的利与弊，知道增大和减少摩擦的办法。
任务一
认识和测量滑动摩擦力
活动：将两本书的书页依次交叠后（多次交叠 ），竖直提起其中一本书，会发现另一本书不会掉下来。同学分小组动手完成下面实验。
实验1：手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力呢？
实验2：手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力呢？
实验3：将带来的牙刷的刷毛直立在课桌表面（如下图所示），用力推动或拉动牙刷。
问题2：观察刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向有什么关系？
向前推动牙刷时，刷毛向后弯曲；向后拉动牙刷时，刷毛向后拉动。
问题1：通过实验1、2，说说你的感受。
实验1中桌面对手有阻碍作用，阻碍手滑动；实验2手没有受到桌面阻碍其运动的力。
问题3：结合课本交流什么是滑动摩檫力，滑动摩檫力的方向是如何？
两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
滑动摩檫力的方向与物体相对运动（趋势）的方向相反。
问题4：实验结合生活实际和经验，谈谈产生摩擦力的条件有哪些？
（1）相互接触，挤压有弹力
（2）接触面粗糙（若光滑f=0）
（3）有相对运动（趋势）
活动2：结合前面学过的知识，小组讨论如何设计方案测量滑动摩檫力的大小？
用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据前面学过的二力平衡知识，可知弹簧测力计对模板的拉力和模板受到的滑动摩檫力相等。这样，我们读出弹簧测力计所示的拉力就可以得到木板与长木板之间的滑动摩擦力。
活动小结
1. 滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。滑动摩檫力的方向与物体相对运动的方向相反。
2. 产生摩擦的条件：
（1）相互接触，挤压有弹力
（2）接触面粗糙（若光滑f=0）
（3）有相对运动（趋势）
3. 测量滑动摩擦力的大小。
任务二
探究影响滑动摩檫力大小的因素
活动1：体验滑动摩擦力。
用大小不同的力手压课本并抽出直尺，体验抽出直尺力的不同。
换用不同大小、不同材料的直尺，再试一试，有什么变化？
问题1：对影响滑动摩擦力大小的因素，提出你的猜想。
可能与接触面所受的压力、接触面的粗糙程度、接触面的面积、物体运动的速度等有关。
问题2：影响滑动摩擦力大小的因素较多，因此在探究过程中应该采用什么科学方法？探究物体运动的速度对摩擦力大小的影响时应该如何制订计划？再根据你制订的计划进行小组实验得出结论。
（1）实验采用了转化法和控制变量法。
（2）要探究运动速度对摩擦力的影响，应该只改变物体运动的速度，其他条件都不变。
【制订计划】在同一长木板上平放木块，用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块，比较两次弹簧测力计的示数。
【进行实验】准备好相关器材进行上述操作，观察两次弹簧测力计的示数。
【实验结论】两次示数相等，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关。
活动2：进行小组实验来探究压力以及接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响。
问题1：小组进行讨论如何制订实验计划。
采用控制变量法。
①保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,用弹簧测力计拉着物体分别在较光滑和较粗糙的两种平面上做匀速直线运动,记录测力计的示数;
②保持接触面不变,改变压力,先后用弹簧测力计拉着物体和在物体上加放着砝码做匀速直线运动,记录测力计的示数。
问题2：小组根据上面制订的计划并结合课本P44页“收集证据”中的实验步骤进行实验，并将实验数据填入实验表格中。
实验数据记录表：
实验情况 实验条件 测力计示数F/N
压力情况 接触面情况
甲
乙
丙
【视频】探究滑动摩擦力的影响因素
问题3：交流分析实验数据，得出实验结论。
滑动摩擦力与作用于接触面的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力就越大；
滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
问题4：将木块锯掉一半能否探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系？如果不能，请你说说如何改进才能探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系。再利用改进的方法进行实验，最后分析数据得出结论。
将木块锯掉一半不能探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系，没有控制压力不变，所以不能探究滑动摩擦力与面积的关系。
改进：在同一水平面上，用弹簧测力计匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数，再把木块竖起来，再次用弹簧测力计匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数。
进行实验并得出实验结论：得到的两次弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力的大小跟接触面的面积无关。
1、滑动摩擦力的大小与物体运动速度、接触面的面积无关。
2、影响滑动摩擦力的因素：
滑动摩檫力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；
滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩檫力越大。
活动小结
活动：阅读课本P45页“科学窗”的内容，了解静摩擦力与滑动摩擦。
用力推箱子但未推动
用力拿着瓶子静止不动
问题1：什么是静摩擦？静摩擦力的方向如何？
（1）静摩擦：发生在两个相对静止物体间的摩擦。
（2）静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反。
任务三
认识静摩擦和滚动摩擦
问题2：什么是滚动摩擦？生活中滚动摩擦有什么应用？
（1）滚动摩擦：当一个物体在另一个物体上滚动时，物体所受到的摩擦叫做滚动摩擦。
旱冰鞋与地面间的摩擦
古人利用圆木滚动来搬运巨石
注意：在其他条件相同的情况下，用滚动代替滑动，可以大大地减小摩擦。
活动：生活中摩擦有利也有弊，人们总是增大有益摩擦，减小有害摩擦，交流分享生活中如何增大有益摩擦、减小有害摩擦的？
（1）增大压力
（2）使接触面更粗糙
自行车刹车时用力捏车闸
拔河比赛时，用力握紧绳子
膨胀螺丝
1.增大有益摩擦
任务四
摩擦的利与弊
2.减小有害摩擦
（1）减小压力
（2）使接触面变光滑
（3）用滚动代替滑动
（4）使摩擦面分离
1.下列关于摩檫力的说法，正确的是（ ）
A.发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩檫力
B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.一个物体对另一个物体产生摩檫力的作用，同时自身也受到摩檫力
D.滚动摩檫力一定比滑动摩擦小
2.如图用10 N的水平推理F去推一个在水平地面上重为50 N的物体，物体静止不动，则物体与地面之间的摩檫力大小是（ ）
A.10 N B.50 N
C.40 N D.0
C
A
3.以下事例中，属于有害摩擦的是（ ）
A.走路时鞋底与路面间的摩擦
B.机械运动转时轴承与滚珠间的摩擦
C.拿东西时手与物品间的摩擦
D.写字时粉笔与黑板间的摩擦
4.如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重500 N的一袋大米静止放在传送带上，米袋先在传送带上滑动，稍后与传送带一起匀速运动，米袋滑动时受到的摩檫力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩檫力的方向向 （填“左”或“右”），随传送带一起匀速运动时受到的摩檫力大小为 N。
B
右
0
学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关
滑动摩擦力
什么是滑动摩擦力
产生摩擦的条件
测量滑动摩擦力
静摩擦和滚动摩擦
增大有益摩擦
影响滑动摩檫力大小的因素
压力大小
接触面粗糙程度
摩擦的利和弊
减小有害摩擦
总结：请画出本节内容的思维导图