物理三统一学案:
第3节 摩擦力
东都中学 李玉同
课题 第3节 摩擦力
学习目标 (一)知识与技能目标:1.了解产生滑动摩擦的原因,知道滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦现象。2.知道影响滑动摩擦力大小的因素。3.知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦小,并会增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。(二)过程与方法经历分组探究滑动摩擦力与哪些因素有关的全过程,培养学生提出问题、解决问题的能力以及团结协作、归纳总结的能力。(三)情感、态度、价值观初步认识科学以及相关技术对人类社会的影响,培养学生应用所学知识为社会服务的意识
学 习 过 程
预习检测 1.知道滑动摩擦力,明确摩擦力的方向。2.知道影响滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。3.掌握增大有益摩擦、减小有害摩擦的一些方法。4.理解二力平衡是探究滑动摩擦力实验的原理。 师生标注
合作展示 自主学习:骑自行车不蹬后滑行一段停下来,车为什么会停下来?滑动摩擦及滑动摩擦力1. 滑动摩擦力: 2. 滑动摩擦力的方向: (注意:画图时可以把滑动摩擦力的作用点画在物体的重心上)3.例举生活中的一些摩擦现象。4.了解摩擦力的分类。二.实验:探究滑动摩擦力的大小1.实验原理: 2. 猜想滑动摩擦力大小与什么因素有关?A、压力 B、速度 C、接触面的粗糙程度 D、接触面的面积 E、体积 F、速度 G、材料等。3.根据猜想制定实验计划。在图8.3--3中(可从左向右标上甲乙丙)。(1)甲乙两图中 相同,而 不同。(2)甲丙两图中 相同,而 不同。(3)甲乙丙图中使木块做 运动,目的是使 和 成为一对平衡力。(4)实验方法: 法。4.收集证据:各小组按照图8.3-3实验,并将数据记录到下表中。5.分析实验数据,得出结论。(1)由甲乙两图得出的结论是: (2)由甲丙两图得出的结论是: 结论: 三、阅读教材“想想议议”,根据图8.3-5说说增大或减小摩擦的方法。四、阅读教材“科学世界”,观察图8.3-6、8.3-7,减小摩擦的方法:(1) (2) 师生标注
课堂练习 1、关于摩擦力,下面的说法中错误的是( )A、摩擦力作用于相互接触的物体表面B、只要两个物体相互接触就会产生摩擦力C、摩擦力是阻碍物体相对运动的力 D、两个相互接触的物体要或者已发生相对运动时才会有摩擦力2、为了减小摩擦,下面各种办法中错误的是( ) A、加润滑油 B、减小压力 C、变滑动为滚动 D、使接触面粗糙些3、下列事例中为了减小摩擦的是( ) A、汽车轮胎上的凹凸不平的花纹 B、克丝钳口刻有锯齿形的花纹。 C、自行车的前后轮都装在滚动轴承上 D、绳子打结时要拉紧 4、用手握住一个瓶子,瓶身竖直,如果握力增大,则( ) A、瓶子受到的摩擦力增大B、瓶子受到的下滑力减小C、瓶子受到的重力增大 D、瓶子受到的重力和摩擦力不变5.狗用200N的水平拉力拉总重为500 ( http: / / www.21cnjy.com )0N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受摩擦力大小是 N,方向是 。若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将 。若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)6.小丽用手握住重15N的酱油瓶子静止悬在 ( http: / / www.21cnjy.com )空中,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. 师生标注
课堂小结 学生总结归纳
课后检测反馈 1.下列事例中,能减小摩擦力的是( )A.运动鞋鞋底有花纹B.行李箱下安装两个轮子 C.骑自行车刹车时用力捏闸D.在冰冻路面上撒沙子2.下列措施中,属于增大有益摩擦的是( )A.自行车转轴处装有滚珠轴承 B.气垫船利用气体将船和水面分离C.旱冰鞋底装有滚轮D.有的水泥路面做成一道道的细槽3、小组同学做“研究滑动摩擦的大小跟哪些因素有关”的实验记录。实验次数接触面的材料压力F/N滑动摩擦力f/N1木块与木板40.82木块与木板61.23木块与毛巾62.5(1)分析比较序号1与2的实验数据,可得出 ( http: / / www.21cnjy.com )的结论是:_______________________________________________________。(2)分析比较序号_______的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(3)上述研究物理问题的方法叫“控制变量法”,同学们在初中物理知识的过程中,还用到的研究问题的方法有: .
课后作业 1.相应练习;2.小论文:《假如生活中没有摩擦力》
学后反思(共30张PPT)
东都镇初级中学 李玉同
第三节 摩擦力
一旦停止踩动,自行车将会慢慢停下来
摩擦力
两个互相接触的物体,当
它们做相对运动时,在接触面
上会产生一种阻碍相对运动的
力,这种力叫做摩擦力。
日常生活中常见的摩擦现象
1、人能在冰面上快速滑行
2、人扶着滑梯上滑下来时,双手会发热
3、用力推桌子桌子不动
1、静摩擦力
2、滑动摩擦力
3、滚动摩擦力
相互接触 相对运动
物体的接触面上
1、两个物体之间在什么条件下才会产生摩擦力?
2、摩擦力产生在什么位置?
3、摩擦力对物体的相对运动有什么作用?
阻碍物体的相对运动
摩擦力产生的条件
1、两接触面粗糙
2、有压力
3、有相对运动
摩擦力的方向
摩擦力的方向:
与物体的相对运动方向(或相对运动趋势的方向)相反。
提出问题:
滑动摩擦力的大小与什么因素有关?
猜想与假设:
猜想A:可能与接触面所受的压力有关
猜想B:可能与接触面的粗糙程度有关
设计实验:
器材:
木板、木块、弹簧测力计、砝码、毛巾、
实验探究
1、怎样改变木块的压力大小?
2、用什么工具测摩擦力?怎样测?
3、用到什么科学方法?
在木块上放砝码
弹簧测力计
控制变量法,等效替代法
匀速拉动木块,拉力等于摩擦力
为什么要让木块做匀速直线运动?
利用二力平衡,木块做匀速直线运动,在水平方向受到的拉力与摩擦力平衡,摩擦力的大小等于拉力F的大小。
实验表格
实验次数 接触面情况 压力情况 摩擦力大小
1
2
3
木块与木板
木块与木板
木块与毛巾面
木块
木块加砝码
木块
较小
大
大
1、比较(a)和(b)可知:摩擦力的大小与压力有关;在接触面相同时,压力越大,摩擦力越大。
2、比较(a)和(c)可知:摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;在压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
一、没有摩擦的世界将怎样?请你列举几个场景。
人无法行走
手拿不住瓶子
车一旦开动就停不下来
开动脑筋,想一想:
二、下面所列的摩擦中,哪些摩擦对人是有益的?哪些是有害的?
1、走路时鞋与地面之间的摩擦
2、手握筷子时的摩擦
3、手拿油瓶时的摩擦
4、爬树时人与树之间的摩擦
5、刹车时,车与地面间的摩擦
6、自行车的轴与轴承间的摩擦
7、人拉笨重的物体,物体与水平地面间的摩擦
有益摩擦
有害摩擦
我来归纳:
1、增大压力
2、增加接触面的粗糙程度
增大有益摩擦的方法
1、减小压力、接触面的粗糙程度
减小摩擦的方法:
3、使两个相互接触的面彼此分开
2、用滚动摩擦代替滑动摩擦
我来总结:
1、关于摩擦力,下面的说法中错误的是( )
A、摩擦力作用于相互接触的物体表面
B、只要两个物体相互接触就会产生摩擦力
C、摩擦力是阻碍物体相对运动的力
D、两个相互接触的物体要或者已发生相对运动时才会有摩擦力。
2、为了减小摩擦,下面各种办法中不正确的是( )
A、加润滑油 B、减小压力
C、变滑动为滚动 D、使接触面粗糙些
3、小明用手握住一个瓶子,瓶身竖直,如果握力增大,则( )
A、瓶子受到的摩擦力增大;
B、瓶子受到的下滑力减小
C、瓶子受到的重力增大
D、瓶子受到的重力和摩擦力不变
B
D
D
4.体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,是为了 摩擦;而在杠上做回环动作时,手握杠又不能太紧,这是为了 摩擦。
5.用50N的力将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则物体受到的摩擦力的为______N ,方向是_______。
6.雪橇犬用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受摩擦力大小是 N,方向 。若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将 。若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
200
向东
不变
变大
增大
减小
20
竖直向上
说一说:
本节课你有哪些收获?
摩擦力
定义
影响因素
压力
接触面的粗糙程度
课堂小结:
改变方法
1.下列事例中,能减小摩擦力的是( )
A.运动鞋鞋底有花纹
B.行李箱下安装两个轮子
C.骑自行车刹车时用力捏闸
D.在冰冻路面上撒沙子
2.下列措施中,属于增大有益摩擦的是( )
A.自行车转轴处装有滚珠轴承
B.气垫船利用气体将船和水面分离
C.旱冰鞋底装有滚轮
D.有的水泥路面做成一道道的细槽
B
课堂检测反馈:
D
3、小组同学做“研究滑动摩擦的大小跟哪些因素有关”的实验记录。
实验次数 接触面的材料 压力F/N 滑动摩擦力f/N
1 木块与木板 4 0.8
2 木块与木板 6 1.2
3 木块与毛巾 6 2.5
(1)分析比较序号1与2的实验数据,可得出的结论是_______________________________________________________。
(2)分析比较序号_______的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)上述研究物理问题的方法叫“控制变量法”,同学们在初中物理知识的过程中,还用到的研究问题的方法有
.
接触面光滑程度相同时,压力越大,摩擦力越大
等效替代法、实验法、图像法等
2与3
1.课后1、2、4题; 2.小论文: 《假如生活中没有摩擦力》物理三统一教案:
摩擦力
东都中学 李玉同
教学课题 第3节 摩擦力
教学目标 1.知识与技能:(1)知道滑动摩擦力的概念,影响滑动摩擦力大小的因素。(2)能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。2.过程与方法:(1)经历分组探究滑动摩擦力与哪些因素有关的全过程,培养学生提出问题、解决问题的能力以及团结协作、归纳总结的能力。(2)通过实验设计与操作,掌握控制变量的研究方法。3.情感态度与价值观:(1)通过对摩擦现象以及其运用的学习使学生关注周围与我们息息相关的物理知识。(2)通过体会本节内容中探究的各个环节,培养较强的科学探究能力和敢于创新的探索精神。
教学重点 探究滑动摩擦力与什么有关,猜想过程与设计方案过程
教学难点 掌握控制变量的方法;摩擦力的测量
仪器材料 一斜面,一木块;木块、木板 ( http: / / www.21cnjy.com )、弹簧测力计、毛巾、砝码、圆铅笔(多组)
教学方法 实验探究,讨论汇报,实践活动,媒体课件 课时安排 1~2
板书设计 第三节 摩擦力1. 定义2. 影响滑动摩擦力大小的因素:①压力 ②接触面的粗糙程度3.增大、减小摩擦的方法
教学过程 教师活动设计 学生活动设计
1.创设情景,提出问题 (1)骑自行车不蹬后滑行一段停下来.(或者演示:一木块从一斜面上滑下,在水平桌面上滑行一段后停下。)师:为什么最终都停了下来? (2)布置小活动。(3)师:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时受到阻碍的现象,称为滑动摩擦现象.在滑动摩擦过程中产生的力叫滑动摩擦力。并简介其分类。(4)师:观看课件牙刷的运动情况,滑动摩擦力的方向有什么规律吗?(5)师:你是否感受过滑动摩擦的存在?(鼓励各种想法)(6)展示教材图片:图8.3-1看似光滑的物体表面,用显微镜看时的模样。 (7)对滑动摩擦力这个力我们已知道了大小和作用点,现在你还想知道什么? 观看动画,思考现象共同点和原因。生:由于有摩擦.小活动:用橡皮擦去书上的字或用抹布擦桌子,并体会其中的力,感觉阻碍作用。知道滑动摩擦和滑动摩擦力概念.体会“相对滑动”情景。生:与运动(相对运动)方向相反。生:滑滑梯时裤子会磨破;摔跤时皮被蹭破;……生:简单了解滑动摩擦产生原因。生:滑动摩擦力的大小和什么有关?
2.设置小活动,进行猜想 (1)布置小活动。(2)师:请大家猜想滑动摩擦力的大小和 ( http: / / www.21cnjy.com )什么有关系,尽量说出你的猜想依据.(鼓励学生的各种猜想,发掘其中合理的因素给予表扬;引导学生对结论进行猜想,比如压力越大,滑动摩擦力越大(或越小)。)在黑板上列出各种猜想和猜想依据.(有些猜想不合理或猜想正确但依据有偏差的,可以在探究出结论后再解释探讨。) 小活动:用一只手掌在桌面上滑动,用两手掌叠放在桌面上滑动,用橡皮轻擦试试,再用力试试,体会滑动摩擦力的大小.生:与接触面的光滑程度(粗糙程度)有关,地面越光滑拖物体越容易.生:与压力有关,因为物体越重越难拖。生:与接触面的材料情况有关,旱冰在水泥地上好溜,在地毯上难溜起来。生:与接触面的大小有关,因为接触面越大,受到阻碍的面就越大。生:与物体运动速度有关,滑动摩擦是相对运动引起的,应该和速度有关。滑滑梯时滑得越快屁股越热。……
3.小组讨论,制定计划和设计方案 (1)演示:滑动摩擦力如何测量. 师:用弹簧测力计水平拉着木 ( http: / / www.21cnjy.com )块匀速滑动,指针不要颤动。此时弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小。(强调要“匀速”,可不作解释,但要留给学生这样一个疑问,使他们清楚有这样的要求。)(2)师:请各小组讨论如何设计实验 ( http: / / www.21cnjy.com )分别来验证各个猜想。要求至少对两种猜想进行方案设计。(或者直接与学生说明首先对压力和接触面粗糙程度这两因素进行研究。得出结论后再研究其它因素。)参加一些小组的讨论,指导学生研究各个猜想因素 ( http: / / www.21cnjy.com )与摩擦力的关系时,只能一个一个的单独研究,而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时,必须保持其它因素不变,否则不能确定摩擦力的变化是由哪个因素引起的。指出这就是在研究多因素问题时常用的“控制变量法”。(3)请各小组汇报设计方案.在和学生一起讨论各个方案的科学性和可行性时注意渗透“控制变量法”。最后交流制定出研究各个因素的最佳方案,制定出实验表格,举例如下:实验操作(木块匀速运动)滑动摩擦力大小1木块在木板上木块在毛巾上2木块在木板上木块加上砝码后在木板上3木块平放在木板上木块横放在木板上4木块以较慢速度在木板上木块以较快速度在木板上 掌握用弹簧测力计的拉力来反映滑 ( http: / / www.21cnjy.com )动摩擦力大小的方法。 小组讨论,包括器材和实验步骤,并且对实验的可行性进行考虑。生:研究与接触面的粗糙程度 ( http: / / www.21cnjy.com )的关系时,第一步把木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块平放在毛巾上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小。生:研究与压力的关系时,第一步把木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步再在木块上加一砝码,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小。生:研究与接触面积的关系 ( http: / / www.21cnjy.com )时,第一步把木块平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;第二步把木块横放(或竖放)在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.生:研究与运动速度的关系时,1.把木块平放在木板上,用测力计以较慢的速度水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小;2.把木块平放在木板上,用测力计以较快的速度水平匀速拉动,记下此时的滑动摩擦力大小.
4.进行实验,记录收集数据 师:请大家根据以上的讨论,修正自己的探究计划后进行实验,并作好记录。 进行实验,如实记录收集数据。
5.分析交流,得出结论 师:请各小组分析所得数据,得出结论,描述滑动摩擦力的大小和什么因素有关,关系如何? 分析所得数据,把结论表述出来。进行小组汇报,交流得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体运动速度大小无关。
6.总结与评估 师:在实验过程中是否有新的发现?滑动摩擦力的大小是否还会和其它的因素有关?对我们所得的结论你还能做更深入的研究吗? 能激发兴趣,对自己实验中出现的问题或其他学生和老师提出的问题作更深入思考。
7.设计实验,介绍静摩擦和滚动摩擦 (1)演示小实验:筷子提米(2)师: ( http: / / www.21cnjy.com )其实摩擦有三兄弟,除了滑动摩擦外,还有静摩擦和滚动摩擦.两个有相对运动趋势但保持相对静止的物体间产生的摩擦叫静摩擦,比如用手握起饮料瓶.一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦叫滚动摩擦,比如旱冰鞋与地面间的摩擦.你能举出生活中这两种摩擦的现象吗? 思考杯子和米的受力可能。了解静摩擦和滚动摩擦概念,进行举例。生:推桌子但桌子没动时,与地面有静摩擦;人走路时靠的是鞋与地面的静摩擦;司机转动方向盘时手与方向盘间有静摩擦;各种绳结。……生:带轮子的行李箱拖动时与地面间有滚动摩擦;用圆珠笔写字时笔尖的滚珠发生滚动,笔与纸间有滚动摩擦。……
8.实例说明,有害摩擦和有益摩擦 (1)播放视频:摩擦在我们身边(2)布置小活动,要求学生找出几根圆铅笔。 总结用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小摩擦力的大小。(3)展示图片,请大家说出图中是采 ( http: / / www.21cnjy.com )用什么方法来减小有害摩擦和增大有益摩擦的。图片有:有花纹的鞋底;用力刹车;光滑平整的雪橇;给车轮的轴加润滑油;轴承中的滚珠;磁悬浮列车、气垫船图片等等。(4)总结:增大有益摩擦的办法有:增加接触面的粗糙程度;增大压力。减小有害摩擦的办法有:减小接触面的粗糙程度;减小压力;给接触面处加润滑油;用滚动摩擦代替滑动摩擦;使摩擦面脱离接触。 让学生了解摩擦与我们的生活息息相关。 小活动:用手掌在桌面上移动,体会受到的阻碍;在手掌下垫上几根圆铅笔再在桌面上移动,体会体会受到的阻碍.对比发现,摩擦力变小了。 生:鞋底的花纹是为了通过增加接触面的粗糙程度来增大与地面的有益摩擦;刹车时通过增加刹车皮和轮间的压力来增大有益摩擦。 生:雪橇是通过减小接触面的粗糙程度来减小有害摩擦;通过加润滑油来减小轴间的有害摩擦;轴承用滚珠是利用滚动摩擦来减小有害摩擦。 能举出生活中更多的增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例。
9.课堂练习 见多媒体课件 生:自己解答,订正。
10.课堂小结 教师引导,让学生说一说,本节课的收获。 生:总结出知识框架及知识网络。
11.检测反馈 出示针对习题 生:独立完成。小组内相互订正。
12.课后作业 1.相应练习;2.小论文:《假如生活中没有摩擦力》
教学反思 (1)学生对一些摩擦现象虽然较熟悉,但有时意识不到摩擦的存在,所以教学一开始意识不到摩擦的重要意义。(2)科学探究中猜想阶段发现凭学生的感觉不合理的猜想还是较多的。(3)实验过程中学生对匀速时读数容易把握不准。(4)对于摩擦的一些现象和运用学生兴趣很大。
备注 根据教学情况可把这些内容安排为两课时,第 ( http: / / www.21cnjy.com )一课时为探究滑动摩擦力和什么因素有关,第二课时接着介绍静摩擦和滚动摩擦,以及讨论增大和减小摩擦的办法。
说明:准备视频一小段:摩擦在我们身边。