《摩擦力》教案
【教学目标】
知识与技能
知道摩擦力的存在及对物体运动的作用。
知道决定摩擦力大小的因素。
知道摩擦力的利弊及增大和减小摩擦的方法。
2、过程与方法
经历研究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程。
经历制定计划设计实验的过程,学习控制变量的方法。
学习设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。
3、情感、态度与价值观
通过对摩擦的分析,激发用基础知识解决实际问题的热情,养成用所学知识联系生活、生产问题的习惯。
【教学重点】
摩擦力的概念及探究影响(滑动)摩擦力大小的因素。
【教学难点】
探究影响(滑动)摩擦力大小的因素。
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
木板、物理小车、棉布、手巾、弹簧测力计、刻度尺等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
复习巩固
1、平衡力:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。21·世纪*教育网
2、力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
思考:草地上滚动的足球,慢慢停下来是受到什么力的作用呢?
草地对球的阻力——摩擦力使球慢慢停下来。
探究新知
探究活动
把手压在桌面上向前推,在推的过程中,你的手有什么样的感觉?
显微镜下的桌面
桌面是粗糙的,手对桌面有压力,桌和手有相对运动或相对运动的趋势,摩擦力发生在手和桌子的接触面上。
摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。www-2-1-cnjy-com
物理量符号:f
单位:牛顿,简称牛、单位符号:N
对“相对运动趋势”的理解
相对运动趋势是指相对静止的物体之间,由于受到外力作用而具有想发生相对滑动的“愿望”。如静止于斜面上的物体,由于重力的作用,具有沿斜面向下运动的趋势。
摩擦力产生的条件:(1)物体要相互接触并有挤压作用;
(2)有相对运动或相对运动的趋势;
(3)接触面粗糙(不光滑)。
摩擦力的方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反。
球向前滚动,摩擦力阻碍其向前运动
摩擦力分类:
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滑动时产生的阻碍物体运动的力。
滑雪 滑滑梯
滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滚动时产生的阻碍物体运动的力。
行驶的汽车 运转的轴承
静摩擦力:物体将要运动时,(此时处于静止状态,但具有运动趋势),接触面阻碍物体运动的力。
静止在斜面上的物体 用力推汽车但没有推动
静摩擦力的方向:总与物体相对运动趋势方向相反。
物体推而不动 物体被力F压在墙上不动
由二力平衡条件可知,静摩擦力大小为:
水平方向上摩擦力与水平推力平衡,即f=F
竖直方向上,摩擦力与重力平衡,即f=G
讨论:下列摩擦力各属于哪类摩擦?
1、用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦 ——滑动摩擦力
2、自行车轮与地面之间的摩擦——滚动摩擦
3、手拿书本,手与书本之间的摩擦——静摩擦
4、擦黑板是板擦与黑板间的摩擦力——滑动摩擦
(二)实验:测量滑动摩擦力
测量工具:弹簧测力计
实验原理:二力平衡
实验方法:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。
实验结论:F摩 = N
播放视频,观看测量过程。
静摩擦力大小
思考:木箱受到的静摩擦力大小如何求?
根据二力平衡的知识可知,摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,已知推力即可求摩擦力。
(三)探究:滑动摩擦力的大小与什么因素有关
原理:二力平衡的条件
器材:弹簧测力计 ,砝码,木块,长木板、毛巾、棉布
实验方法:控制变量法
需要注意的是:
一定要让木块沿水平面做匀速直线运动
猜想与假设
滑动摩擦力大小可能与:
接触面所受压力有关;
接触面粗糙程度有关;
……
播放多媒体视频
实验结论:
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关。
(1)当接触面粗糙程度相同时,表面受到的压力越大,摩擦力越大;
(2)当压力相同时, 接触面越粗糙,摩擦力越大。
(四)摩擦的利用和防止
日常生活中的有益摩擦
拔河 跑步 汽车行驶
涂防滑粉 瓶子盖 自行车车闸
增大摩擦的方法:增大接触面粗糙程度;增大压力
日常生活中减小摩擦的实例
涂润滑油 滚动轴承 冰壶运动 磁悬浮列车 气垫船
减小摩擦的方法:
减小接触面的粗糙程度;减小压力;变滑动为滚动;
使接触面分离:加润滑油;加气垫;电磁场使接触面分离。
知识拓展
假如没有了摩擦
由于没有了摩擦,地面将会绝对光滑,人在地面上寸步难行,一旦跌倒,就会象被翻过来的甲虫那样,任你如何挣扎、也爬不起来。由于没有了摩擦,任何螺丝都无法拧紧,奔驰中的汽车会突然散架,车轮向四周飞出。这时候,所有的物体都会在自身重力的作用下自动地集结到底洼地带。21世纪教育网版权所有
一切植物在微风吹拂之下,就会连根拔出,向四周散开来;房屋上的砖块、木料和钢材会唏哩哗啦地散落下来;江河湖海将象脱缰的野马咆哮翻腾。21cnjy.com
一切岩石和沙粒都变得无限光滑,它们再不能聚集在一起成立一座座巍峨挺立的高山。山崩地裂随处可见,岩石夹着泥沙汇成一股股泥石流奔泻而下。由于没有摩擦,各种运动起来的物质,再也无法停下来,它们在地面上你碰我撞,东滚西溜。地面就象一锅开了锅的粥,混乱不堪。21·cn·jy·com
摩擦消耗了我们大量的能量,科学家们想方设法让它变得小些,以减小它无端地消耗我们本来非常短缺的能量,但是,我们一刻也不能没有它!2·1·c·n·j·y
三、课堂小结
1、摩擦力
2、摩擦力的分类
3、影响滑动摩擦力大小的因素
4、增大摩擦的方法
5、减小摩擦的方法
课堂练习:
1、(2016 湖北)用5N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动,现改用10N的水平拉力使木块仍在这一水平桌面上运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小是( C )
A.大于5N,小于I0N B.10N C.5N D.无法判断
2、(2016 无锡)教室的门关不紧,常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了.下列解释合理的是( C )21教育网
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
3、假如没有摩擦,下列哪种现象不可能发生( B )
A.一阵微风就可以推动铁轨上的火车
B.人们可以在地面上行走如飞
C.手拿不住笔,也写不出字
D.地面上滚动的足球很难停下来
4、请在如图中画出静止在斜面上物体所受的摩擦力f和重力G的示意图。
分析:重力的方向总是竖直向下的,过重心作竖直向下的重力,用符号“G”表示;
静摩擦力与物体相对运动趋势方向相反,故摩擦力的方向为沿斜面向上,用符号“f”表示,如图所示:
作业布置:
1、完成动手动脑学物理
2、完成本节对应练习
板书设计
8.3 摩擦力
摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。www.21-cn-jy.com
物理量符号:f
单位:牛顿,简称牛、单位符号:N
摩擦力的分类:滑动摩擦;滚动摩擦;静摩擦
影响滑动摩擦力大小的因素
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关。
(1)当接触面粗糙程度相同时,表面受到的压力越大,摩擦力越大;
(2)当压力相同时, 接触面越粗糙,摩擦力越大。
(三)摩擦的利用与防止
增大摩擦的方法:增大接触面粗糙程度;增大压力
减小摩擦的方法:减小接触面粗糙程度;减小压力;变滑动为滚动;使接触面分离。
【教学反思】
摩擦现象学生并不陌生,本节课使学生认识到摩擦力的存在和分类、认识决定摩擦力大小的因素,以及增大和减小摩擦的方法。本节课教学重点是“探究摩擦力的大小与什么因素有关”。让学生经历科学探究的整个过程,让学生在经历探究的过程中,感悟探究方法,要把科学探究当作科学内容来学习。以此来提高学生的探究能力,激发学生从身边最平常最一般的事物中探究科学规律的兴趣。让学生始终处于积极参与探究的状态之中,让他们在思考之后,自己去选取仪器,设计实验。让学生独立地去探索、去实践,给他们充分发挥的时间和空间,激发他们的创新潜能。 【来源:21·世纪·教育·网】
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初中物理
摩擦力
人教版八年级物理第八章第三节 摩擦力
复习巩固
2、力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
1、平衡力:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
思考:草地上滚动的足球,慢慢停下来是受到什么力的作用呢?
草地对球的阻力——摩擦力
把手压在桌面上向前推,在推的过程中,你的手有什么样的感觉?
桌面是粗糙的,手对桌面有压力,桌和手有相对运动或相对运动的趋势,摩擦力发生在手和桌子的接触面上。
探究活动
显微镜下的桌面
摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
物理量符号:f
单位:牛顿,简称:牛、单位符号:
N
相对运动趋势是指相对静止的物体之间,由于受到外力作用而具有想发生相对滑动的“愿望”。如静止于斜面上的物体,由于重力的作用,具有沿斜面向下运动的趋势。
对“相对运动趋势”的理解
(1)物体要相互接触并有挤压作用;
(2)有相对运动或相对运动的趋势;
(3)接触面粗糙(不光滑)。
摩擦力产生条件
摩擦力的方向
与相对运动或相对运动趋势方向相反。
v
f
球向前滚动,摩擦力阻碍其向前运动
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滑动时产生的阻碍物体运动的力。
摩擦力分类
滑雪
滑滑梯
滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滚动时产生的阻碍物体运动的力。
行驶的汽车
运转的轴承
静摩擦力:物体将要运动时,(此时处于静止状态,但具有运动趋势),接触面阻碍物体运动的力。
静止在斜面上的物体
用力推汽车但没有推动
f
f
静摩擦力的方向:
总与物体相对运动趋势方向相反。
F
f
f
F
物体推而不动
物体被力F压在墙上不动
由二力平衡条件可知,静摩擦力大小为:
水平方向上摩擦力与水平推力平衡,即f=F;
竖直方向上,摩擦力与重力平衡,即f=G。
3、手拿书本,手与书本之间的摩擦
滑动摩擦力
静摩擦力
讨论:下列摩擦力各属于哪类摩擦?
1、用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦
2、自行车轮与地面之间的摩擦
4、擦黑板是板擦与黑板间的摩擦力
滚动摩擦力
滑动摩擦力
弹簧测力计
二力平衡
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。
F摩 = N
实验:测量滑动摩擦力
测量工具
实验原理
实验方法
测量结果
实验:测量滑动摩擦力
思考:木箱受到的静摩擦力大小如何求?
F
f
静摩擦力大小
根据二力平衡的知识可知,摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,已知推力即可求摩擦力。
探究:滑动摩擦力的大小与什么因素有关
原理:二力平衡的条件
器材:弹簧测力计 ,砝码,木块,长木板、毛巾、棉布
需要注意的是:
一定要让木块沿水平面做匀速直线运动
实验方法:控制变量法
滑动摩擦力大小可能与:
接触面所受压力有关;
接触面粗糙程度有关;
……
猜想与假设
实验结论:
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关。
(1)当接触面粗糙程度相同时,表面受到的压力越大,摩擦力越大;
(2)当压力相同时, 接触面越粗糙,摩擦力越大。
摩擦的利用和防止
拔河
跑步
汽车行驶
日常生活中的有益摩擦
增大摩擦的方法:
增大压力
增大接触面粗糙程度
涂防滑粉
瓶子盖
自行车车闸
磁悬浮列车
气垫船
加润滑油
滚动轴承
冰壶运动
日常生活中减小摩擦的实例
加润滑油
加气垫
电磁场使接触面分离
减小接触面的粗糙程度
变滑动为滚动
使接触面分离
减小压力
减小摩擦的方法:
假如没有了摩擦
知识拓展
由于没有了摩擦,地面将会绝对光滑,人在地面上寸步难行,一旦跌倒,就会象被翻过来的甲虫那样,任你如何挣扎、也爬不起来。由于没有了摩擦,任何螺丝都无法拧紧,奔驰中的汽车会突然散架,车轮向四周飞出。这时候,所有的物体都会在自身重力的作用下自动地集结到底洼地带。
一切植物在微风吹拂之下,就会连根拔出,向四周散开来;房屋上的砖块、木料和钢材会唏哩哗啦地散落下来;江河湖海将象脱缰的野马咆哮翻腾。
一切岩石和沙粒都变得无限光滑,它们再不能聚集在一起成立一座座巍峨挺立的高山。山崩地裂随处可见,岩石夹着泥沙汇成一股股泥石流奔泻而下。由于没有摩擦,各种运动起来的物质,再也无法停下来,它们在地面上你碰我撞,东滚西溜。地面就象一锅开了锅的粥,混乱不堪。
摩擦消耗了我们大量的能量,科学家们想方设法让它变得小些,以减小它无端地消耗我们本来非常短缺的能量,但是,我们一刻也不能没有它!
课堂小结
1、摩擦力
2、摩擦力的分类
3、影响滑动摩擦力大小的因素
4、增大摩擦的方法
5、减小摩擦的方法
课堂练习
1、(2016 湖北)用5N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动,现改用10N的水平拉力使木块仍在这一水平桌面上运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小是( )
A.大于5N,小于I0N B.10N
C.5N D.无法判断
C
2、(2016 无锡)教室的门关不紧,常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了.下列解释合理的是( )
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
C
3、假如没有摩擦,下列哪种现象不可能发生( )
A.一阵微风就可以推动铁轨上的火车
B.人们可以在地面上行走如飞
C.手拿不住笔,也写不出字
D.地面上滚动的足球很难停下来
B
4、请在如图中画出静止在斜面上物体所受的摩擦力f和重力G的示意图。
分析:重力的方向总是竖直向下的,过重心作竖直向下的重力,用符号“G”表示;
静摩擦力与物体相对运动趋势方向相反,故摩擦力的方向为沿斜面向上,用符号“f”表示,如图所示:
G
f
1、完成动手动脑学物理
2、完成本节对应练习
作业布置
谢谢观赏《摩擦力》练习
1、重50N的物体,静止在粗糙的水平地面上,如果用5N的力水平向右推它,没有推动,则物体所受的摩擦力大小为 N。用钢丝绳系上一个重为500N的物体当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力是 500N。(选填大于、等于、小于)
2、(2016 贵港)如图所示,物体重10N,被水平向左的力F压在竖直墙壁上,当F=50N时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,这时物体受到的摩擦力是 N;当F=80N时,物体在墙壁上保持静止,此时物体受到的摩擦力是 N。2·1·c·n·j·y
3、(2016 赤峰)如图所示沿水平方向用35N的力,推物体在水平面上做匀速直线运动,则摩擦力为 N;当推力增大到40N时,摩擦力大小为 N。
4、(2016 扬州)运动鞋的鞋底上刻有凹凸不平的花纹主要是为了( )
A.增大摩擦 B.轻便省力 C.增大压强 D.节省材料
5、(2016 长春)下列实例属于减小摩擦的是( )
A.鞋底的花纹 B.浴室内地面上的防滑垫
C.矿泉水瓶盖上的细条纹 D.冰箱底下安装的小轮子
6、(2016 内江)以下设计或操作是为了增大摩擦的是( )
A.汽车轮胎上有凹凸不平的花纹 B.坐车时要求系上安全带
C.钢轨铺设在枕木上 D.在机器转轴上加润滑油
7、(2016 乐山)如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为10N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向做匀速直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则木块所受摩擦力的大小与方向分别是( )21世纪教育网版权所有
A.10N,水平向右 B.14N,水平向左 C.6N,水平向左 D.4 N,水平向右
8、(2016 孝感)在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法中正确的是( )【出处:21教育名师】
A.工件受摩擦力,方向水平向右
B.工件受摩擦力,方向水平向左
C.工件所受到的重力与工件对传送带的压力是一对相互作用力
D.工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力
9、(2016 湘潭)如图所示的实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. B. C. D.
旱冰鞋装有滑轮 给车轴加润滑油 磁悬浮列车悬浮行驶 雪天轮胎绕上链条
10、如图所示,一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的摩擦力的示意图.(力的作用点画在物体的中心)21教育网
11、(2016 葫芦岛)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)小刚猜想:摩擦力的大小可能与 有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、裝有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计水平 拉动纸盒A。
(3)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。丙图中,物块B受到的摩擦力为 N。www.21-cn-jy.com
(4 )当小刚将丙图中平放的物块B拿起时,发现A中的沙子被压出一个坑,这说明力可以 。若将B竖直立在沙面上,则沙子被压的坑会 (选说“深”或“浅”)一些。由此可知:压力一定时, ,压力作用的效果越明显。
答案与解析
1、5;等于
解析:(1)用5N的力没有推动物体,所以物体处于静止状态,因此推力和摩擦力是一对平衡力,f=F=5N。21cnjy.com
(2)用钢丝绳系上一个重为500N的物体当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力与物体的重力是一对平衡力,则拉力等于500N。2-1-c-n-j-y
2、10;10
解析:(1)用50N的压力把物体重10N的物体压在竖直墙壁上,物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑,则物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向受重力和摩擦力作用,二力应大小相等方向相反,故摩擦力大小为10N;21·cn·jy·com
(2)当压力增大为80N时,物体在竖直墙壁上静止不动,物体处于静止状态,受平衡力作用,即物体在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上摩擦力的作用,故摩擦力10N。
3、35;35
解析:当水平推力为35N时,物体恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于35N;当水平推力增大到40N时,物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为35N。21·世纪*教育网
4、A 5、D 6、A
7、D
解析:由图知,木块相对于小车向左运动,则木块受的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,水平向右;木块在水平方向上的受力处于静止状态,即处于平衡状态,由平衡条件得:滑动摩擦力f=F=4N;由上分析知,D正确。【来源:21·世纪·教育·网】
8、D
解析:因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则工件没有受到摩擦力的作用,故AB错误;工件所受到的重力与工件对传送带的压力的方向都是向下的,而一对相互作用力的方向是相反的,所以它们不是一对相互作用力,故C错误;工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且作用在两个物体上(即压力作用在传送带上,支持力作用在工件上),故这两个力是一对相互作用力,故D正确。www-2-1-cnjy-com
9、D
解析:旱冰鞋装有滑轮是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦力,故A错误;给车轴加润滑油是通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力,故B错误;磁悬浮列车悬浮是通过使得接触面彼此分离的方法减小摩擦力,故C错误;雪天轮胎绕上链条是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力,故D正确。21*cnjy*com
10、解析:因为物体的相对运动方向沿斜面向上,故其摩擦力的方向与之相反,为沿斜面向下,力的作用点可画在物体的重心,如图所示:【版权所有:21教育】
11、(1)接触面粗糙程度;(2)匀速直线;(3)甲、乙;0;(4)改变物体的形状;深;受力面积越小【来源:21cnj*y.co*m】
解析:(1)由题目情境可知:柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关;21教育名师原创作品
(2)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若物体匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一对平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;21*cnjy*com
(3)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;丙图中,物块B与A虽然接触,但是保持相对静止,不具备产生摩擦力的条件,摩擦力为0;
(4)力可以改变物体形状,发现A中的沙子被压出一个坑这正是力的作用效果所致;若把B竖直立在沙面上,等于是在压力不变的基础上,减小了受力面积,根据改变压强的方法可知:此时作用效果会更明显,沙子被压的坑会更深。
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