课件25张PPT。6.4 探究滑动摩擦力1.通过实验,探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度、接触面之间的压力大小的关系。2.经历探究过程,体验如何就探究的问题进行猜想与假设。3.知道增大和减小摩擦的方法并能在生活中应用这些知识。小实验为什么能用筷子提起一杯的米?因为有摩擦力存在1.将手放在桌面上,用力向前推。有什么感觉?
2.为什么能用筷子夹玻璃球?
3.高速行驶的汽车,紧急刹车时,为什么会停下?
4.为什么黄鳝很难被抓住?而拿住书等物体却很容易?为什么纸牌能够站起来?为什么自行车能够跑起来?为什么传送带能把物体送到一定的高度?为什么会推不动?要认识一个力,可以从哪几个方面入手?大小方向作用点摩擦力产生的条件:两个物体相互接触且接触面粗糙物体间有相对运动或相对运动趋势摩擦力的种类如果两个物体之间只有相对运动趋势——静摩擦力如果两个物体之间发生相对滑动——滑动摩擦力如果两个物体之间发生相对滚动——滚动摩擦力ff 定义一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力, 叫做滑动摩擦力.方向跟物体相对运动的方向相反(阻碍相对运动)作用点在两物体接触面之间,受力物体上滑动摩擦力考考你:1.小明买了一瓶花露水,可是他拧不开瓶盖,你能帮他想想办法吗?
2.小华参加学校的爬杆比赛,请问他要怎样才能很快地爬上去,而不滑下来呢?
3.汽车车轮陷入泥里,无法开动,怎么办? 滑动摩擦力的大小可能和哪些因素有关?猜想: 接触面的粗糙程度 压 力 当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时,弹簧测力计的示数的大小就等于滑动摩擦力的大小。fF即f=F一直沿直线拉动木块且保持匀速
观察到弹簧测力计示数保持不变 。探究实验:请根据你们的猜想设计实验注意:控制变量法实验器材:弹簧测力计、木块、毛巾、表面光滑的木板、钩码 实验步骤(a)用弹簧测力计水平拉木块使其在光滑木板上匀速滑动;
(b)在木板上平铺上一条毛巾,用弹簧测力计水平拉木块使其在毛巾上匀速滑动;
(c)在木块上放一个钩码,用弹簧测力计水平拉木块使其在光滑木板上匀速滑动;数据记录结论:1.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大.
2.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,压力越大,摩擦力越大.讨论:1.日常生活中的哪些现象中存在摩擦力的作用?
2.摩擦力对人们是有益的还是有害的呢?
3.对我们有益的摩擦我们应该怎么办?有害的摩擦我们又该怎么办?下列实例中是用什么方法增大摩擦的?增大接触面粗糙程度增大压力和接触面粗糙程度增大压力增大摩擦力的方法1.增大压力2.增大接触面的粗糙程度下列实例中又是如何减小摩擦的?加润滑油使接触面分离用气垫使接触面分离用滚动代替滑动(当压力相同时,
滚动摩擦比滑动摩擦小得多)。减小摩擦力的方法1.减小接触面的粗糙程度
2.减小压力
3.滚动代替滑动
4.使接触面分离(如在接触面上加润滑油或用气垫)讨论:如果生活中没有摩擦会怎么样?1.滑动摩擦力的概念
2.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度以及压力的大小有关
3.增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法青春是美妙的,挥霍青春就是犯罪。 6.4 探究滑动摩擦力
1、教学目标:
⑴知道一个物体在另一个物体表面上滑动和滚动时,都会产生摩擦。
⑵知道影响滑动摩擦力大小的因素。知道增大和减小摩擦的方法,了解摩擦在现实生活中的应用。
2、教材说明
本节主要内容有:认识生活中的摩擦,探究滑动摩擦力的大小,了解增大摩擦与减小摩擦的方法。
摩擦是一种常见的现象,与人们的生活息息相关,摩擦力也是我们最常见的力之一。滑动摩擦力既是本章的重点,又是以后学习牛顿运动定律、力和运动的关系、力的平衡等知识的基础。本节课通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素,可进一步培养学生科学探究的能力。
本节的编写思路是:教材首先展示4幅彩图,指出这些现象都跟摩擦有关,引出滑动摩擦、滚动摩擦、滑动摩擦力的概念。然后通过生活中的两个现象,提出要探究的问题:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢?激发学生探究的兴趣。紧接着安排学生进行实验探究,让学生经历较为完整的科学探究过程。然后教材通过“信息浏览”栏目,介绍了“摩擦定律”和“滚动摩擦”的有关知识,目的是拓宽学生的知识面。最后教材又指出,摩擦与人们的生活联系密切,在生活中有些摩擦是有益的,有些是有害的。让学生通过观察和讨论,指出在一些生活事例中,哪些地方是为了增大摩擦,哪些地方是为了减小摩擦,并总结出增大摩擦和减小摩擦的方法。
与传统教材相比,该节教材的编写更加注重教给学生科学探究的方法,培养学生自主探究的能力。如“探究滑动摩擦力的大小”,教材先结合生活中的两个现象,创设问题情景,引发学生提出要探究的问题;再让学生用手掌在桌面上摩擦,体验滑动摩擦力的大小,为猜想滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关提供依据。“制定计划”、“设计实验与收集证据”两个环节,教材并没把现成的方案和具体的实验步骤详尽地写出来,而是指引思路,通过“金钥匙”教给方法,利用简捷明了的图片提示实验方法步骤,通过“想一想”引导学生解决实验中需要解决的问题。科学探究的教学内容采用这种方法编写,既给学生留出思维的空间,又不会使学生茫然无措,有利于引领学生自主探究。
本节教学重点:探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验,能很好地培养学生的探究能力、创新精神、协作意识,使学生领悟其中的科学方法,增强学生对科学实验的兴趣,所以探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关是本节教学的重点。
本节教学难点:滑动摩擦力的定义学生不容易理解,是本节教学的难点。
3、教学建议
生活中的摩擦
本节课可以从日常生活中常见的摩擦现象引入。例如先向学生提问:自行车在水平道路上行进时,如果不蹬脚踏板,无论路面多么光滑,总会慢慢停下来,为什么?滑旱冰的运动员穿的溜冰鞋的鞋底为什么装有小轮子?饮料瓶的瓶盖上为什么常刻有一些竖条纹?为什么沾油的手很难将杯子拿起……或播放一段滑雪、滑冰、汽车在泥地里打滑的录像,然后提出相应的问题,引入新课。
也可以用新奇的小实验引入,提高学生的兴趣。教师出示一只气球和一只烧杯,问学生:你们能利用这只气球将这只烧杯提起来吗?学生可能想不出办法,教师演示:把气球放在烧杯中,用嘴将气球吹起,使气球与烧杯内壁紧密接触,向上提气球时,就把烧杯提起来了。也可演示“筷子提米”的实验:在玻璃杯里装入大半杯大米,把筷子插在中间,往大米上加少许水,等一段时间,拿起筷子就可以把装米的玻璃杯提起来(这个实验需要的时间较长,可以上节课拿来演示加米、加水,下节课再展示提起筷子就可以把米和杯子提起。本实验出乎学生预料,对于激发学生兴趣,具有较好效果)。
还可以通过小游戏引入。挑选两名同学,一名力气大的男生和一名力气一般的女生,进行拔河比赛;让男生穿上旱冰鞋,再与女生进行拔河比赛,结果男生“输”了。或利用一根不锈钢棒(棒的一端事先涂上了润滑油)进行拔河比赛。请学生分析其中的原因。
教师要引导学生再举出生活中与摩擦有关的其他事例,相互交流和讨论,体验摩擦与生活密切相关,并由此提出滑动摩擦和滚动摩擦的概念。建议不要在此补充静摩擦的概念,以免增大学生学习的难度。关于滑动摩擦力定义中“相对运动”的含义,学生不容易理解,可引导学生做一做下面的实验:用毛刷在木板上滑动,观察刷毛弯曲的方向;毛刷不动,抽动木板,观察刷毛弯曲的方向。讨论上述两种情况下,毛刷相对木板的运动方向各是怎样的?毛刷受到的滑动摩擦力方向各是怎样的?摩擦力对毛刷相对木板的运动各起什么作用?通过上述实验和讨论,学生对“滑动摩擦力阻碍物体的相对运动”就容易理解了。
探究滑动摩擦力
这部分教材是本节的核心内容。教学时教师应把学习的主动权放给学生,让学生经历科学探究的过程,体验探究的乐趣和成功的喜悦;教师起引导和组织作用。
(1)提出问题
建议先通过几个活动让学生感受摩擦力的大小,再引导学生提出问题和猜想。例如可让学生进行以下活动:把手放在桌面上,轻压桌面,拖动,手用力压桌面,再拖动;用铅笔在纸上写字,再在玻璃上写字。让学生谈谈:有什么发现?能提出什么问题?也可按教材中的问题情景,引导学生提出问题:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关?
还可采用下面的方法引导学生提出问题:
先放一段录像,展现生活中与摩擦力大小有关的一些场景:①人在冰上打滑,一匹骡子在冰面上打滑;②汽车在冰面上打滑,加上防滑链后不打滑;③汽车陷入泥坑中,车轮打滑,加上草垫后顺利通过;④抓鱼时不用力,鱼会滑脱,用力可以抓住;⑤传送带松了不能正常运转,张紧皮带后正常工作。
看完录像后教师启发学生思考:根据这些现象,同学们有什么发现,什么疑问?此时大部分学生提出的问题往往只能对观察到的现象加个“为什么”。如“人为什么在冰面上易打滑,而在地面上不打滑?”学生提出这类问题后,教师继续引导:“我们提出的这些问题都与什么有关?”学生回答得出“都与摩擦力的大小有关”。教师再追问:“对于摩擦力的大小,你还想知道什么?还能提出什么问题?”至此学生就能水到渠成地提出较为深刻、具有研究价值的问题。
(2)猜想与假设
学生根据实验的感受和已有的知识、经验,通过思考,可能会有这样的猜想:滑动摩擦力大小跟压力有关,跟物体的粗糙程度有关,跟物体运动的快慢有关,跟物体接触面积的大小有关,跟物体的重力有关等。既要对学生大胆的猜想给予鼓励,又要注意引导学生进行科学的猜想,让学生说出猜想的依据。然后,师生共同对这些猜想进行分析、归纳,最后可合并为四个因素:滑动摩擦力的大小跟压力、接触面的粗糙程度、接触面积、运动速度有关。这样就可以有针对性地设计实验和收集证据了。
(3)制定计划与设计实验
可以先让学生交流和讨论制定出实验方案,教师可提醒学生注意影响滑动摩擦力大小的因素不止一个,应该采用怎样的方法来研究呢?在实验中如何控制这些变量?滑动摩擦力的大小如何测量?如何才能准确读数?并且要求学生设计出记录数据的表格。
通过学生的思考、交流和讨论,老师的点拨,学生大都能制定出正确的探究计划,然后让学生介绍自己的方案,并且让全体学生对该方案进行评估、纠错、补充、完善。
除教材中的实验方法外,鼓励学生创造性地设计实验。如:可用大玻璃瓶代替木块,用细绳牵引玻璃瓶在木板表面上滑动,在研究摩擦力和压力的关系时,可以通过改变加水的多少来改变压力的大小;还可以通过瓶底朝下和瓶口朝下改变接触面积的大小,研究摩擦力和接触面积的关系;还可以让瓶子滚动来研究滚动摩擦等等。
(4)进行实验与收集证据
建议学生每2-4人为一组,因课堂时间有限,每个小组可选择三个问题进行探究,必选问题:研究滑动摩擦力的大小与压力大小和表面粗糙程度的关系;自选问题:其他几个猜想任选其一进行实验。鉴于学生的认知水平,在实验中,要给学生做如下具体指导:
①匀速拉木块运动时,拉动木块所用的力与木块受到的摩擦力大小相等,因此用弹簧测力计测出摩擦力的大小,就等于拉力的大小。
②使木块在木板上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,眼睛注视弹簧测力计的指针,在指针不颤动时读数。
③由于弹簧测力计本身受到重力的作用,为了保证拉力在水平方向上,牵引木块时,可握住弹簧测力计的外壳,而不是只拉住吊环。
④实验过程中,指导学生正确使用弹簧测力计并正确读数,如实记录实验数据。
为方便操作和减小实验的误差,也可以采用图所示的方法进行实验:将木板放在水平桌面上,将弹簧测力计的提环固定,弹簧测力计的挂钩水平地拉住木块,向左水平抽动木板,使木板在木块下面匀速滑动。在这个方案中,由于弹簧测力计是静止的,更容易读准示数。
(5)分析与论证
实验结束后,指导学生对实验现象和数据进行分析,对实验结果进行解释和描述。小组之间互相交流、分类整理,得出结论。
实验结论:滑动摩擦力的大小跟物体间接触表面的粗糙程度以及压力的大小有关。在压力一定的情况下,接触表面越光滑,滑动摩擦力越小;在接触表面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
同时鼓励有兴趣的同学,在课后可继续探究滑动摩擦力是否与其他因素有关。
(6)收获与反思
在课堂教学中,教师不仅要关注学生学习的结果,还要重视学生的学习过程。实验结束后,可以询问学生:在探究的过程中,你有什么收获?还有什么问题无法解决?
这里的“收获”不仅指学到了什么知识,而且指学生在学习过程中领悟到了哪些方法、有哪些情感体验,如学生体验到成功的喜悦及与同伴合作的快乐,即使是失败了,学生也会积累一些经验和教训,并且失败后会反思,会进行再实践、再验证,这也是他们的收获。
“信息浏览”中关于“在相同压力情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多”,可以通过小实验来验证:把带轮的小车车轮向下放在水平桌面上,用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;再将小车倒置在水平桌面上,用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;比较两次弹簧测力计的示数可得出结论。或将一木块放在水平桌面上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;在木块下放几根圆柱形的铅笔,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数;比较两次弹簧测力计的示数得出结论。
增大摩擦与减小摩擦的方法
可以先问学生:摩擦对我们的生活是有益的还是有害的?让学生自由辩论,然后师生共同总结,指出摩擦有时是有益的,有时是有害的,认识到摩擦跟其他许多事物一样,对我们的生活同样具有两面性,应该研究增大摩擦和减小摩擦的方法。然后让学生根据所学知识总结出增大和减小摩擦的方法,并引导学生列举生活中的事例,分析它们是如何增大和减小摩擦的,在减小摩擦的事例中,学生会提出加润滑剂和用滚动代替滑动(如滚珠轴承)等方法。
接着让学生阅读课文,并回答课文中的问题。
学生根据探究所得到的影响滑动摩擦力大小的因素和滚动摩擦比滑动摩擦小得多的生活经验,结合自己熟悉的生活事例分析,不难得出:增大有益摩擦的方法有增加接触面的粗糙程度、增大物体间的压力和用滑动代替滚动(如汽车急刹车);减小有害摩擦的方法有加润滑剂、减小压力和用滚动代替滑动(如滚珠轴承)。
教学中应引导学生多列举生活中的事例,分析它们是如何增大和减小摩擦的。这样不仅可以更好地帮助学生了解物理知识,而且可以使学生充分认识到物理与生活的紧密联系。还可以推来一辆自行车,让学生观察思考:哪些部位需要增大摩擦?哪些部位需要减小摩擦?分别采用什么方法实现的?
还可以介绍另一种减小摩擦的方法,使两个互相接触的摩擦面彼此离开。例如气垫船就是利用气垫来减小摩擦的;磁悬浮列车通过强磁场把列车从轨道上微微托起,使摩擦力大大减小(最好能用多媒体播放有关视频资料)。
4.教学评价
●课堂测评
1.在光滑的冰面上,空手行走往往比挑担子行走的人更容易打滑,这是由于挑担后对冰面的 增大,从而使 增大的缘故。
2.下列各种摩擦中,属于有害摩擦的是 ,属于有益摩擦的是 (填序号)。
(1)机器运转时,各部件之间的摩擦;
(2)拔河比赛时,手与绳子之间的摩擦;
(3)自行车行进时,后轮胎与地面间的摩擦;
(4)吃饭时,筷子与食物之间的摩擦。
3.下列现象中可以减小摩擦的是( )
A.拔河时用力握住绳子
B.旅行箱的下面安装小轮子
C.钢笔帽拧得太紧不易打开,要把笔帽拧开,往往在手与钢笔之间垫一块毛巾
D.为了把桌面上的污渍擦干净,常常用较大的力压抹布
4.下列事例中,通过改变压力的大小来改变摩擦的是( )
A.陷在泥泞中的汽车,车轮打滑时,常在车轮下铺一些碎石或稻草
B.往生锈的锁里滴一些油便于开锁
C.自行车紧急刹车时,要用力捏紧车闸使自行车尽快停下
D.高低杠运动员上杠前,在手上涂镁粉
5.人力三轮车是日常生活中常用的交通工具,请回答下列问题:
⑴三轮车轮胎上的花纹有什么作用?
⑵三轮车的哪些部位需要减小摩擦?请列举两例,并说明分别采用什么措施来减小摩擦。
⑶用三轮车拉货时,若拉不动,常常卸下一些货物,这样做的道理是什么?
6.某小组正在探究“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面湿度是否有关”。他们选择了一块各侧面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块作为研究对象。
⑴该实验所用到的测量工具是____ ______。
序号
接触面积S
接触面的干湿程度
摩擦力f/N
1
小
干
0.5
2
中
干
0.5
3
大
干
0.5
4
大
较湿
0.6
5
大
湿
0.8
⑵上表是实验记录的数据,通过分析表中序号为__________的实验记录,可得到的初步结论是:滑动摩擦力的大小与_____________无关;表中序号为3、4、5的实验记录,则可说明滑动摩擦力的大小与_____________有关。
7.小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,实验过程如图所示。
(1)比较_______两图,说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;比较____ __两图,说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(2)在此基础上,小明猜想:滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。请你利用图中已有器材验证小明的猜想,写出你的做法。
【参考答案】
1.压力 摩擦(力)
2.(1) (2)(3)(4)
3.B
4.C
5.⑴增大摩擦 ⑵在轴承内加钢珠,以滚动代替滑动减小摩擦;在轴承内加润滑油,使接触面隔开从而减小摩擦。
⑶减小三轮车对地面的压力,从而减小摩擦力。
6.(1)弹簧测力计 (2)1、2、3 接触面积的大小 接触面的干湿程度
7 .(1)甲、乙 甲、丙 (2)利用甲(或乙或丙)图的器材,用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块;观察测力计的示数是否相同,从而得出结论。
●“自我评价与作业”指导
1.略
2.(1)滑动摩擦 (2)滚动摩擦 (3)滑动摩擦
3.自行车外胎制有凹凸不平的花纹,这是为了增大摩擦。刹车时,通过增大刹车闸片与车轮之间的压力来增大摩擦。转动轴承采用滚珠和加润滑油的方法来减小摩擦。
4.新球鞋的鞋底凹凸不平更明显,能增加接触面的粗糙程度,从而增大鞋底与地面的摩擦。地面上有很多沙子,拔河时鞋底下的沙粒滚动,由于滚动摩擦较小,所以容易打滑。地面太平滑,鞋底与地面间的摩擦较小,也容易打滑。
5.(1)将铁块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,记下测力计示数F1;
(2)将木块放在铁块上,用弹簧测力计水平匀速拉动铁块,记下测力计示数F2.。
(3)若F1>F2,则说明木块下表面更粗糙;若F1=F2,则说明木块和铁块下表面粗糙程度相同;若F1<F2,则说明铁块下表面更粗糙。
6.4探究滑动摩擦力的大小
1.小华通过学习得到以下结论,你能帮他填写完整吗?
(1)用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦为 摩擦;用圆珠笔写字时,笔里头的小钢珠与纸面之间的摩擦为 摩擦;人走路时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦。
(2)钢丝钳钳口上有纹,这是利用 的方法来 摩擦。在其转动部分安装轴承是利用 的方法来减小摩擦,磁悬浮列车是一种用电磁力量使列车脱离与钢轨的接触,从而可以使摩擦 而极大地提高行驶速度。
2.请你选出你认为正确的一项
(3)你是否注意到这种现象,无论是锯木头的锯子还是锯钢铁的锯子,它们的锯齿都是东倒西歪不在一个平面上,这是因为【 】
A.这样能使锯齿更锋利
B.这样使锯条更耐受撞击
C.锯条用的太久,锯齿被撞歪了
D.可以使锯口变宽,减小材料对锯条的摩擦力
(4)汽车分等级通过变速器和后轮相连,当汽车由静止开始向前运动时,前轮和后轮所受的摩擦力的方向是【 】
A.前轮受到的摩擦力向前,后轮的向后
B.前轮受到的摩擦力向后,后轮的向前
C.前、后轮受到的摩擦力都向后
D.前、后轮受到的摩擦力都向前
(5)摩擦与我们的生活息息相关,假如没有摩擦,下列现象不可能发生的是【 】
A.老师仍能用粉笔在黑板上写字
B.人无法行走
C.火柴难以划燃
D.自行车刹车失灵
(6)在家里的浴室中,为了防止地面沾水使人滑倒,下列采取的措施中错误的是【 】
A.浴室地面上应铺上带有凹凸花纹的地砖
B.人沐浴时穿的拖鞋鞋底带有凹凸花纹
C.脚底下放一条毛巾
D.穿上平底的塑料拖鞋
(7)如图8-3-1所示,描述的是小红同学用手探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的情景。用手分别压在玻璃板和桌面上滑动(如图8-3-1中甲、乙),然后再用一只手压在手上在桌面上滑动(如图8-3-1中丙所示),下列说法中不正确的是【 】
A.甲和乙是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B.乙和丙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
C.比较甲和乙,感觉甲的阻力大
D.比较乙和丙,感觉丙的阻力大
(8)尝试说出下列做法所利用的物理原理
①自行车刹车时,要用力捏闸;( )
②在旧的锁空内加些油,锁就容易开了;( )
③雨天在泥泞的路上铺些稻草,可以防止行人滑倒。( )
你能完成这些实验吗?
(9)小明在水平面上吃力地推一个箱子前进。如图8-3-2所示,请你帮助小明想一个办法使他推起箱子来轻松些,并说明理由。
(10)有两本厚薄相同的书,你是否想办法把这两本书连在一起,拉也拉不开。如图8-3-3所示,不能借助任何工具,也不能使书有折痕。并说明其中道理
体验下列探究活动
(11)摩擦是一种常见的现象,在运动和生活中起着重要的作用,下面我们用实验来研究摩擦:
实验室提供下列器材:
a.带钩的长方体木块
b.带钩的正方体木块
c.表面平整的长木块
d.几条毛巾
e.直尺
f.弹簧测力计
g.几支圆铅笔
①下表是研究滑动摩擦力得到的数据,请分析数据回答下列问题:
实验次数
接触面
压力(N)
弹簧测力计的示数(N)
1
木板面
4
0.5
2
木板面
6
0.75
3
毛巾面
4
1.5
(a)比较1、2次实验得出结论: ;
(b)比较1、3次实验得出结论: ;②因为物体间的接触面积有大小,那么,滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有没有关系呢?请你用上面器材设计一个探究实验进行研究
(A)实验器材: 。(选填上面器材的字母)
(B)主要探究过程:
8.3探究滑动摩擦力的大小
1.(1)滑动 滚动 静 (2)增大接触面的粗糙程度 增大 变滑动为滚动 减小 2.(3)D (4)B (5)A (6)D (7)C (8)①增大压力,从而增大摩擦力 ②减小钥匙与锁空之间的粗糙程度,从而减小摩擦③增加路面的粗糙程度,增大摩擦。(9) 在箱子下放几根圆木棒,变滑动摩擦为滚动摩擦(10)把两本书每页都交叉叠放,这样大大增大了摩擦力(11)(a)接触面相同时,压力越大摩擦力越大(b)压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大(A)acf (B)用弹簧测力计拉着带钩的长方体木块在长木板表面匀速运动测出f,分别做三次,使长木块的不同的面与木板接触,即可比较f与接触面积大小的关系。
探究滑动摩擦力的大小
一、选择题(每题2分,共10分)
1、下列事例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 拉链不好拉时,可在拉链上抹一点蜡;
B. 移动较重的货箱时,在货箱的下面垫上几根圆木;
C. 提起酒瓶时,用手紧握瓶颈;
D. 磁悬浮列车行驶时,车身悬在空中。
2、下列关于摩擦力说法错误的是( )
A. 缝衣针表面做得很光滑是为了减少摩擦力;
B. 自行车刹车,利用了增大压力的办法来增大摩擦;
C. 鞋底上的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力;
D. 用铅笔写字,笔尖与纸间的摩擦属于滚动摩擦。
3、关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个物体相互接触时,它们之间一定有摩擦力;
B.一般情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小;
C.一个物体质量越大,它受到的摩擦力越大;
D.一切摩擦力都是有害的。
4、下列情况不属于滑动摩擦的是( )
A.滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦;
B.在地面上滚动的皮球跟地面之间的摩擦;
C.刹车时,继续向前运动的自行车车轮跟闸皮之间的摩擦;
D.擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦。
5、实验课上小宇和同学们正在老师的指导下,认真的进行实验操作……这是物理课中常见的情景,让我们想像一下,如果实验室中的摩擦力突然消失,对可能出现的现象,下列说法错误的是( )
A.同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上;
B.固定在天花板上的日光灯的螺丝从天花板滑出,日光灯落到地上;
C.小宇写字时的笔从手中滑出,漂浮在空中;
D.由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停的滑动着。
二、填空题(每空2分,共32分)
6、滑动摩擦力的大小跟__________________和_________有关,接触面越_________,摩擦力________;________越大,摩擦力_______。气垫船利用压缩气体在接触面间形成一层气垫,从而使摩擦明显_________(选填:增大或减小)。
7、当用弹簧测力计缓缓的沿水平方向拉着木块做_________滑动时,__________________的大小就反映了滑动摩擦力的大小。某同学用弹簧测力计拉着一物体在水平木板上向左做匀速运动,弹簧测力计的示数为4.5N,则物体与木板间的滑动摩擦力大小为______N。
8、上课时,老师用粉笔在黑板上写字,笔头与黑板产生的摩擦属于________摩擦,人推儿童车带着小孩行进,车轮与路面的摩擦属于_________摩擦。
9、在泥泞的道路上空手行走往往比挑担子行走滑得厉害些,这是由于挑担子后他对地面的_________增大,从而使______________增大的缘故。
10、有时瓶盖拧得太紧,为了把它打开,往往要包上一块毛巾后再拧,这样做的目的是为了增大__________________,从而达到增大___________的目的。
三、实验探究题(第11题6分,第12题12分,共18分)
11、不同的运动项目对运动鞋摩擦力的要求不同。某研究性学习小组对“不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动时摩擦力的大小”进行了探究,如图1所示。他们先测出每只不同类型运动鞋的质量,再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码,使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等。接着用弹簧测力计先后匀速拉动不同类型的运动鞋,使它们沿水平桌面滑动,读取各次弹簧测力计的读数。
①探究中“使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等”,这是采用了__________研究方法。
②测量时,沿水平方向匀速拉动运动鞋,则此时运动鞋所受滑动摩擦力与弹簧测力计拉力的大小_________。这种测摩擦力的方法是_________(选填“直接”或“间接”)测量法。
12、现在我们要来探究物体受到的滑动摩擦力大小与什么因素有关。
①写了你的两个猜想。
②现在要求验证其中一个猜想,你要验证其中的哪一个猜想?现有器材:a.一块一端带有小钩的长方体木块;b.一块长铁板;c.一块长木板;d.棉布;e.毛巾;f.弹簧测力计。你应该从这些器材中选择哪些必要的器材做实验?(写出器材的英文字母代号)
③写出验证第②问中猜想的主要步骤及分析。
1、C;2、D;3、B;4、B;5、C。
6、接触面的粗糙程度、压力大小,粗糙,越大;压力,越大。
7、匀速,弹簧测力计示数,4.5。
8、滑动,滚动。
9、压力,摩擦力。
10、接触面的粗糙程度,摩擦力。
11、①控制变量;②相等;间接。
12、①猜想可能如下:a、摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;b、摩擦力的大小与物体的接触面所受到的压力有关;c、摩擦力的大小与接触面的面积大小有关;d、摩擦力的大小与拉力大小有关;e、……
②现选择验证猜想“摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关”,则要选择的实验器材如下:a、c、d、e、f。
③实验步骤及分析简要说明如下:水平放置,匀速拉动,读出示数,改变接触面的材料。
分析时应指出:如果f1=f2,说明摩擦力大小与该因素无关;如果f1≠f2,说明摩擦力大小与该因素有关。
注意:本题可以选择任一猜想进行说明与分析,方法以上述方法相似,请自行组织文字说明。
6.4 探究滑动摩擦力的大小
知识点1:滚动摩擦与滑动摩擦
1、一个物体在另一个物体上滑动时的摩擦叫做___ __,除了此摩擦外,还有____ __和__ __.
2、相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦要__ __.
3、用卷笔刀削铅笔时,铅笔与转孔间的摩擦是___摩擦;用圆珠笔写字,笔间与纸间的摩擦是 摩擦;旋钢笔套是,笔竿与笔套间的摩擦是 摩擦;人用力推桌子,桌子未动,是因为桌子与地面之间有 摩擦。
知识点2:探究影响滑动摩擦大小的因素
1、滑动摩擦力的大小和 ______有关,压力越______,滑动摩擦力越______;滑动摩擦力的大小还跟接触面的________有关.
2、探究木块和桌面之间滑动摩擦力的大小时,应该用弹簧测力计拉着木块沿水平方向作______运动,若此时弹簧测力计读数是3.5牛,则实验得出的摩擦力为_____牛.
3、用2牛顿的水平拉力拉着重8牛顿的小车,在水平地面上匀速前进,这小车受到的摩擦力为 牛。
4、(06舟山)如下图所示.用弹簧秤拉着木块在水平桌面上作直线运动,实验记录如下表。由此可知,木块与水平桌面的滑动摩擦力为( )
A. 4.5牛 B. 3.2 牛 C. 3.0牛 D. 2.1牛
5、(05沈阳课改)小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,实验过程如图17所示。
比较__________________两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;比较___________两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
此基础上小明又猜想滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关?请你利用图中已有器材验证小明的猜想。写出你的做法:
甲 乙 丙
图17
6、(06温州)小红用一个木块分别在一块木板、一条毛巾上做关于摩擦力的实验,实验用到的器材还有一个弹簧秤和一个钩码,如下图所示。图中数字表示实验序号。
(1)这个实验要研究的是摩擦力大小与 __ 的关系;
(2)实验过程中,弹簧秤始终水平拉着木块运动,并且数据的读取都是正确的,记录结果如下表。分析表中数据,发现其中一次弹簧秤读数不可能等于摩擦力的大小,请指出其实验序号 ;
(3)在实验2中,若把弹簧秤拉力增大,木块受到的摩擦力大小将如何变化? ___ (选填 “变大”、“变小”或“不变”).
实验序号
弹簧秤读数(牛)
1
1.6
2
1.2
3
1.3
7、(06眉山)在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中,
(1)木块在水平放置的毛巾、木板、棉布的表面上运动时必须保持_____________运动,根据_________的原理,得到摩擦力的大小。
(2)分析以下实验数据,得出的结论是:_____________________________________
(3)有些同学猜想滑动摩擦力可能还跟接触面的大小有关,请针对这一猜想完成以下探究内容。
A、简述主要实验步骤(可以配以图来说明):
B、设计记录数据或现象的表格(只列出表格中栏目名称):
C、根据可能出现的实验现象分析得出相应的结论:
8、(06广州)请你利用笔、尺、橡皮擦、纸、桌子这些器材中的一个或几个设计两个简易
小实验,并指出实验现象说明了什么物理规律.
示例:(1)实验过程和现象:手在桌面上滑动,向下压力越大,滑动时感觉阻力越大
(2)实验结论:摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,压力越大,摩擦
力越大
实验1:(l)实验过程和现象:
(2)实验结论:
实验2:( l)实验过程和现象:
(2)实验结论:
9、(05南宁课改)小明想验证“用滚动代替滑动能减小摩擦”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,根据 知识,可知F1的大小等于木块受到的摩擦力。
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,可以证明上述结论是正确的。
知识点3:增大、减小摩擦
1、增大摩擦的方法有: 、 、 。减少摩擦有: 、 、 、 等四种方法。
2、给小提琴的弓弦上擦松香是用 的方法来 摩擦;给机器上皮带蜡是用 的方法来 摩擦;
3、(05黑龙江)拔河比赛中,运动员要穿比较新的球鞋而且不希望地面上有沙子。这是因为比较新的球鞋能增大接触面的粗糙程度从而______ __,而地面上的沙子则能 ___ __从而减小摩擦.
4、(06广州海珠)下列做法中,属于增大摩擦的是( )
A.锁生锈不好打开时,将少量食油注入锁孔后,就容易打开了
B.拉链拉不动时,可在拉链上抹一点石蜡,就容易拉了
C.搬运笨重货箱时,可在地上铺几根圆木,就容易推动了
D.汽车失事的马路上流满了润滑油,可在路面上撒些沙子或木渣子,就更安全了
5、(06江苏淮安)自行车设计和使用过程中,有许多增大或减小摩擦力的地方.以下有关事实,属于减小摩擦力的是( )
A.塑料套紧套在车把手上 B.手把和轮胎印有花纹
C.向车转轴处加润滑油 D.脚蹬刻有很深的凹槽
6、(06江苏宿迁)下列实例中,是通过改变压力大小来改变摩擦力的是( )
A.在行李箱下安装滚轮 B.骑自行车刹车时用力捏闸
C.体操运动员比赛前在手上抹镁粉 D.在轴承上加润滑油
7、(05苏州)分析以下摩擦:①走路时,鞋与地面之间的摩擦;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
8、(05广东云浮)关于摩擦力,下列说法中正确的是 ( )
A.两个物体相互接触时,它们之间一定有摩擦力
B.相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小
C.物体质量越大,受到的摩擦力越大
D.摩擦力都是有害的
知识点4:静摩擦
1、手拿起物体时,手和物体间的摩擦是____摩擦;走路时脚与地面的摩擦是 摩擦。夹菜时,菜和筷子间的摩擦是 摩擦。
2、用手握住瓶子,瓶子未掉下来,是因为手对瓶子的摩擦力和瓶子受到的 力平衡。
3、(05贵港钦州)重5N的茶杯静止在水平桌面上,受到的摩擦力大小为 N。
4、(05吉林省)一竖直悬挂的磁性黑板上吸附着一磁性黑板擦,黑板擦静止不动。在竖直方向上黑板擦保持平衡的原因是受到摩擦力和_________力的作用。
5、(05扬州)如右图,水平传送带正将高邮“珠光”大米从车间运送到粮仓。重500N的一袋大米静止放到传送带上,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擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向向 ,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 N。
6、(05镇江)如右图所示,在玻璃杯内装满米,将竹筷竖直插入米中,然后用竹筷将玻璃杯沿竖直方向慢慢提起,使玻璃杯在空中处于静止状态.已知玻璃杯与米的总质量是0.8kg,则玻璃杯与米受到的总重力是 N,与总重力相平衡的力是 力.(g取10N/kg)