人教版八年级物理下册同步（新教材）8.3摩擦力（教案）

第3节　摩擦力
1.物理观念：
（1）知道滑动摩擦力的概念及测量滑动摩擦力的方法。
（2）知道影响滑动摩擦力大小的因素。
（3）了解增大有益摩擦和减小有害摩擦的常用方法。
2.科学思维：
（1）明确测量滑动摩擦力的原理并进行可行性论证，思考测量方法的不足并提出可行性修改意见。
（2）能辩证分析摩擦的“有益”与“有害”，形成全面看待物理现象的思维习惯。
3.科学探究：
（1）经历“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验过程，能自主设计实验方案，学会使用弹簧测力计测量滑动摩擦力。
（2）能规范记录实验数据，通过对数据的分析和讨论，总结滑动摩擦力大小的影响因素，体会“转换法”和“控制变量法”在实验中的应用。
4.科学态度与责任：
（1）通过观察和实际操作，使学生树立以观察和实验来研究物理问题的思想，培养学生实事求是的科学态度。
（2）通过了解摩擦在实际生活中的重要作用，体会物理知识对改善生活、推动技术发展的意义。
1.教学重点：摩擦力的概念和滑动摩擦力的影响因素。
2.教学难点：摩擦力的作用效果、探究实验中控制变量的方法。
　　春秋时期，鲁班为楚王设计了一款攻城用的“云梯”。可试练时出了大问题：士兵穿着草鞋踩在光滑的木梯上，刚爬几步就打滑摔跤，根本无法快速登城。楚王很生气，限鲁班三天内解决。鲁班蹲在梯子旁观察了半天：梯子的踏板打磨得很光滑，草鞋鞋底也是较光滑的，两者一碰就容易“分家”。他苦思冥想时，不小心被院子里的老槐树扎了手——原来树皮上长着密密麻麻的尖刺。“有了!”鲁班立刻让人在云梯的踏板上凿出一排排菱形的凹槽，又让人在士兵的草鞋鞋底缝上粗麻绳。第二次试练时，士兵们踩着带槽的踏板，鞋底的麻绳牢牢“抓”住凹槽，再也没打滑，稳稳地爬上了城头。
［提问］为什么最初光滑的踏板和草鞋会让士兵打滑？是什么“看不见的帮手”缺席了？鲁班给踏板凿凹槽、给鞋底缝麻绳，其实是改变了什么？这个改变为什么能解决打滑问题？
　任务一　摩擦力
教师活动 学生活动
［过渡提问］如图，当手在桌面上滑动时，手与桌面之间存在相互作用的力吗？这种力是什么力，它是如何产生的？ ［小结］1.两个相互接触的物体，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，这种力叫作滑动摩擦力（用符号f表示）。 2.摩擦力产生的条件：（1）两个物体相互接触；（2）接触面粗糙；（3）物体间发生相对运动。 ［拓展］摩擦力的分类：滑动摩擦力（相对滑动时产生）、静摩擦力（有相对运动趋势但未运动时产生）、滚动摩擦力（相对滚动时产生）。 ［追问］请大家举例说明生活中的摩擦力，并用“是否发生相对运动和相对运动的种类”区分一下，这些摩擦力是哪一类摩擦？ ［提问］既然滑动摩擦力是阻碍物体相对滑动的，那么怎么判断滑动摩擦力的方向呢？ ［追问］我们知道力是有大小的，那么怎样测量摩擦力的大小呢？ ［教师演示］测量滑动摩擦力的过程，如图。 ［小结］测量滑动摩擦力利用的方法是转换法，其原理是二力平衡。 ［讨论回答］ 1.手在桌面上滑动时，感受到桌面对手有阻碍作用，存在一种阻力。 2.两个物体要相互接触，一个物体要在另一个物体上运动，两个物体的接触面要粗糙。 ［举例分类］①滑动摩擦：擦黑板（黑板擦与黑板相对滑动）、滑冰（冰刀与冰面相对滑动）；②静摩擦：推静止的桌子（桌子未动，有相对运动趋势）、手握瓶子（瓶子未掉，有相对运动趋势）；③滚动摩擦：推带轮子的行李箱（轮子相对地面滚动）、骑自行车（车轮相对地面滚动）。 ［回答］滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反。 ［回答］可以用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，使木块在水平方向上受力平衡，那么弹簧测力计对木块的拉力的大小就等于滑动摩擦力的大小，即弹簧测力计的示数大小等于滑动摩擦力的大小。
　任务二　探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
教师活动 学生活动
［过渡提问］生活中我们发现，推重箱子比推轻箱子更费力，在水泥地上推箱子比在冰面上更费力。结合这些现象，你认为滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？ ［追问］要验证猜想，我们需要用到什么实验方法？ ［引导设计实验］ 1.如何改变对接触面的压力大小？ 2.如何改变接触面的粗糙程度？ ［实验器材］弹簧测力计、带挂钩的长方体木块、钩码、较光滑的木板、粗糙的木板。 ［实验步骤］如图所示： 1.用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。 2.在木块上放不同数量的钩码，改变压力，测量滑动摩擦力。 3.换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持压力不变，测量滑动摩擦力。 ［指导学生规范操作］①弹簧测力计要水平拉动；②确保木块做匀速直线运动。 ［分析数据］请各组同学分享实验数据，思考： 1.对比实验1、2和3（4、5和6），接触面粗糙程度相同，压力增大时，滑动摩擦力如何变化？ 2.对比实验1和4（2和5；3和6），压力相同，接触面变粗糙时，滑动摩擦力如何变化？ ［提问］实验中，你遇到了什么困难？ ［追问］怎样改进实验方案？ ［小结］大量实验表明：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，接触面粗糙程度相同，受到的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。 ［猜想假设］滑动摩擦力的大小可能与“压力大小”和“接触面粗糙程度”有关。 ［思考回答］需要用到“控制变量法”：探究滑动摩擦力与压力的关系时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力；探究与接触面粗糙程度的关系时，保持压力不变，改变接触面粗糙程度。 ［回答］1.将数量不同的钩码放在木块上。 2.使用粗糙程度不同的木板。 ［分组实验］分小组按照实验步骤进行实验，并设计表格记录数据。 ［小结］1.实验1、2和3（4、5和6）对比：接触面粗糙程度不变，压力越大，滑动摩擦力越大；2.实验1和4（2和5；3和6）对比：压力不变，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。综上：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 ［回答］难以拉动木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数不断变化，不易准确测量。 ［讨论回答］将弹簧测力计水平固定，其挂钩通过细线连接放在水平长木板上的木块，水平拉动长木板，使长木板与木块相对运动（如图）。
　任务三　摩擦的利用与防止
教师活动 学生活动
［过渡提问］通过前面的学习，我们知道摩擦力在生活和生产中无处不在。如：①走路时鞋底与地面的摩擦；②自行车刹车时刹车片与车轮的摩擦；③写字时笔尖与纸的摩擦；④机器轴承转动时的摩擦。你能说说哪些摩擦对我们来说是“有益”的，哪些是“有害”的吗？ ［追问］针对有益摩擦，我们要增大它；针对有害摩擦，我们要减小它。请结合滑动摩擦力的影响因素思考有哪些增大和减小摩擦力的方法，并举例说明。 ［小结］增大有益摩擦的方法：增大压力、增大接触面粗糙程度；减小有害摩擦的方法：减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面分离。 ［思考回答］有益摩擦：①②③；有害摩擦：④。 ［分组讨论］ 1.增大有益摩擦的方法：①增大压力：自行车刹车时用力捏车闸、将分拣快递的传送带绷紧；②增大接触面粗糙程度：运动鞋鞋底刻花纹、汽车轮胎上的花纹、黑板擦用粗糙的布制作。 2.减小有害摩擦的方法：①减小压力：推箱子时将里面的物体取出；②减小接触面粗糙程度：给机器零件涂润滑油、冰壶比赛中刷冰，让冰面变光滑；③变滑动为滚动：行李箱装轮子、利用滚木移动巨石；④使接触面分离：磁悬浮列车（车身与轨道分离）、气垫船（船底与水面分离）。
教师活动 学生活动
［任务］请以小组为单位，用思维导图的形式总结本节课的知识。 ［总结］通过本节课的学习，我们从生活现象出发，认识了摩擦力的本质、分类，通过实验探究了滑动摩擦力的影响因素，还学会了根据实际需求增大或减小摩擦。希望大家能将所学知识应用到生活中，解释更多的摩擦现象。 ［小组合作］总结本节课知识，绘制思维导图。
第3节　摩擦力
1.定义：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，这种力叫作滑动摩擦力。
2.探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关：
（1）实验原理：二力平衡。
（2）实验方法：控制变量法和转换法（f=F）。
（3）影响因素：接触面所受的压力；接触面的粗糙程度；接触面的材料。
3.摩擦的利用与防止。