人教版8.3摩擦力教案
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文档简介
摩擦力
一、教学目标
1．知识与技能
（1）知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系。
（2）知道增大和减小摩擦的方法，并能在日常生活中应用这些知识。
2．过程与方法
（1）在研究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程中，体会怎样进行科学的猜想，怎样进行科学的实验设计和验证，以及间接测量滑动摩擦力的方法。
（2）在研究影响滑动摩擦力因素问题的过程中，体会“控制变量”法的应用。
3．情感、态度、价值观
（1）在本节教学中，以观察和实验为基础，以增强学生的感性认识为突破口，培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神。
（2）培养学生分工合作的团队精神和创新能力。
二、教学重点、难点
重点：（1）探究影响摩擦力大小的因素。
（2）摩擦力的方向。
难点：（1）摩擦力大小的计算。
（2）摩擦力方向的判断。
三、教学用具
多媒体课件等。
四、新课引入
教师活动：
提问牛顿第一定律的内容。
提问力与运动的关系。
教师口述：
通过前面的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。我们再回顾一下我们前面所描述过的问题。
教师活动：
向学生展示一些因摩擦力而使运动停止的图片或视频。
教师口述：
关闭发动机的火车会停下来，运动的台球会停下来，我们知道它们的运动状态发生了改变是因为它们受到了力的作用，这个力我们当时称之为“阻力”。
这个“阻力”就是摩擦力，这就是我们今天要学习的内容。
五、新课讲解
（一）摩擦力的概念及产生条件
教师活动：
引导学生归纳总结摩擦力的概念。
1．摩擦力
教师讲解：
相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这个力叫做摩擦力。
教师活动：
讲解摩擦力的产生条件。
滑动摩擦力的产生条件：
（1）接触面粗糙。
（2）相互接触的两物体间有弹力。
（3）相互接触的两物体有相对运动或相对运动的趋势。
教师口述：
既然大家都知道摩擦力的存在，那大家能不能举一些生活中存在摩擦力的例子呢？
可供参考的例子：车轮与地面的摩擦，鞋与地面的摩擦，擦黑板时板擦和黑板间的摩擦，用笔写字时手与笔杆之间的摩擦。
教师提问：
摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。那么你能不能从字面意思上对这几种摩擦简单的解释一下？
（学生回答后，教师组织学生自我矫正）
教师提问：
刚才大家举的这些例子分别属于哪种摩擦？
学生思考后回答。
教师提问：
我们初中阶段只重点研究滑动摩擦力。大家找出课本中滑动摩擦力的概念。
学生看书后回答。
教师口述：
滑动摩擦是在两个物体表面间产生的，这个力的作用是“阻碍”物体的相对运动。
（二）探究滑动摩擦力与哪些因素有关
1．猜想
教师口述：
生活中，大家见到过很多滑动摩擦力，这些摩擦力有的大，有的小。那么是哪些因素影响了滑动摩擦力的大小呢？
引导学生进行科学的猜想，在学生说出他的猜想后，追问他“你为什么要这样想呢？
学生讨论后回答：（1）滑动摩擦力的大小是否与压力有关？（2）是否与接触面的粗糙程度有关？（3）是否与接触面积有关？（4）是否与材料有关？（5）是否和物体的运动方向有关？
教师口述：
摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中。今天，我们只对四个猜想进行实验探究：（1）滑动摩擦力的大小是否与压力有关？（2）是否与接触面的粗糙程度有关？（3）是否与接触面积的大小有关？（4）是否与物体运动的方向有关？我们将全班分为四个大组，每组用实验探究一个猜想。
2．制定计划和设计实验
教师口述：
在实验桌上放着一些器材，同学们从中选取合适器材设计一个实验来研究你的猜想是不是正确的。请大家注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，如果你是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响，那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的，而不是由其他因素引起的呢？
学生讨论后回答：让一个因素不同，其他因素相同。
教师总结：
请大家特别注意如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制与该物理量有关的其它因素不变，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。
学生活动：
引导学生要解决如下问题：
（1）如何实现对摩擦力的测量？
（2）如何实现各个变量变化？
完成后找另一个组的同学说出他们的实验设计，对学生进行适当的引导和点拨。并指出实验中要注意的事项。
3．进行实验与收集证据
下面同学们进行实验并记录实验中的现象和数据。
学生进行实验，教师巡回指导，指出实验中的注意事项。
4．小组交流
实验完毕后，教师让各个小组交流实验的情况及结论并组织学生讨论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。
5．得出结论。
接触面的粗糙程度和压力的大小会影响到滑动摩擦力的大小，滑动摩擦力与物体接触面积的大小、物体运动的方向均无关系。
（三）摩擦力的大小和方向
教师活动：
（1）归纳判断摩擦力方向的方法
引导学生根据生活中的实例，判断摩擦力的方向，并归纳判断摩擦力方向的方法。
（2）讲述摩擦力的方向及判断方法
结合摩擦力的定义，抓住“相对”二字，讲述摩擦力方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
讲述摩擦力方向的判别方法：摩擦力的定义，二力平衡。
（3）拓展
根据摩擦力的方向，讲述摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，让学生思考：如果说摩擦力阻碍物体的运动或运动的趋势对不对？
让学生思考摩擦力是不是只能提供阻力，有没有提供动力的可能。
（四）摩擦的利用与防止
教师活动：
列举生活中有利摩擦与有害摩擦的例子。
引导学生根据影响摩擦力的因素提出增大摩擦或减小摩擦的方案。
教师讲述：
增大摩擦的方法：增大压力，增加接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法：变滑动为滚动，减小压力，减小接触面的粗糙程度。
?
典型例题
例1．下面有关摩擦力的说法中，正确的是（ ??? ）
A．两个互相接触的物体之间都会产生摩擦力
B．用测力计可直接测出摩擦力的大小
C．可用滚动代替滑动来增大有益摩擦
D．使两个互相接触的摩擦面彼此离开可减小有害摩擦
【答案】D
【分析】（1）两个物体相互挤压，并有相对运动或发生相对运动趋势时才有可能受到摩擦力；（2）摩擦力不可以直接利用测力计进行测量；（3）减小摩擦力的方法：减小压力，使接触面变得光滑，使接触面分离，变滑动为滚动。
【解析】A选项，相互接触的两个物体不一定相互挤压，也不一定有相对运动或相对运动趋势，所以不一定受摩擦力作用，故A错误；B选项，测力计不能直接测量摩擦力，我们平时利用测力计测量摩擦力都是利用二力平衡的原理来间接测量的，故B错误；C选项，滚动代替滑动可以减小摩擦，故C错误；D选项，使两个互相接触的摩擦面彼此离开可减小有害摩擦，故D正确。
故选D。
例2．如图所示，一个质量为2 kg的木块A夹在甲、乙两个固定的木板间，木板甲对木块A的压力为20 N，用力F沿竖直方向向上拉木块A，当力F=31.6 N时，物体A匀速向上运动，求木块与木板间的摩擦力大小。
【答案】6N
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，甲对A有压力，A在水平方向受力平衡，甲对A的力和乙对A的力是相等的，摩擦力也相等。（2）分析物体受到的力，根据平衡力的关系得出摩擦力的大小。
【解析】由题意
f+G=F
故
f=F-G=31.6 N-19.6 N=12 N
所以甲对物体的摩擦力为
f甲=(1/2)f=(1/2)×12 N=6 N
例3．雨天容易发生交通事故的主要原因是：汽车刹车后由于_______，继续滑行；车轮与地面的_______减小，滑行的距离较远。所以提醒司机朋友：“雨天路滑，减速慢行”。
【答案】惯性；摩擦力
【分析】物体由于惯性要保持原来的运动状态，汽车刹车后由于惯性要保持原来的运动状态，继续前行。
摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，雨天车轮和地面之间有水，减小了接触面的粗糙程度减小了摩擦力。
【解析】汽车是运动的，刹车后由于惯性要保持原来的运动状态，汽车继续前行。下雨天，路面上有水，使车轮和地面之间的摩擦力减小，汽车刹车后由于惯性前行的更远。所以“雨天路滑，减速慢行”。
六、课堂小结
七、板书设计
一 摩擦力的概念及产生条件
1.1 摩擦力的概念
相互接触的物体在发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上的产生阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
1.2 摩擦力的产生条件
(1)相互接触；
(2)有挤压；
(3)有相对运动或相对运动的趋势。
二 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
2.1 提出猜想与假设
2.2 设计实验
2.3 进行实验
2.4 得出结论
三 摩擦力的大小和方向
四 摩擦的利用和防止
4.1 摩擦的利用
4.2 摩擦力防止
一、教学目标
1．知识与技能
（1）知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系。
（2）知道增大和减小摩擦的方法，并能在日常生活中应用这些知识。
2．过程与方法
（1）在研究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程中，体会怎样进行科学的猜想，怎样进行科学的实验设计和验证，以及间接测量滑动摩擦力的方法。
（2）在研究影响滑动摩擦力因素问题的过程中，体会“控制变量”法的应用。
3．情感、态度、价值观
（1）在本节教学中，以观察和实验为基础，以增强学生的感性认识为突破口，培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神。
（2）培养学生分工合作的团队精神和创新能力。
二、教学重点、难点
重点：（1）探究影响摩擦力大小的因素。
（2）摩擦力的方向。
难点：（1）摩擦力大小的计算。
（2）摩擦力方向的判断。
三、教学用具
多媒体课件等。
四、新课引入
教师活动：
提问牛顿第一定律的内容。
提问力与运动的关系。
教师口述：
通过前面的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。我们再回顾一下我们前面所描述过的问题。
教师活动：
向学生展示一些因摩擦力而使运动停止的图片或视频。
教师口述：
关闭发动机的火车会停下来，运动的台球会停下来，我们知道它们的运动状态发生了改变是因为它们受到了力的作用，这个力我们当时称之为“阻力”。
这个“阻力”就是摩擦力，这就是我们今天要学习的内容。
五、新课讲解
（一）摩擦力的概念及产生条件
教师活动：
引导学生归纳总结摩擦力的概念。
1．摩擦力
教师讲解：
相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这个力叫做摩擦力。
教师活动：
讲解摩擦力的产生条件。
滑动摩擦力的产生条件：
（1）接触面粗糙。
（2）相互接触的两物体间有弹力。
（3）相互接触的两物体有相对运动或相对运动的趋势。
教师口述：
既然大家都知道摩擦力的存在，那大家能不能举一些生活中存在摩擦力的例子呢？
可供参考的例子：车轮与地面的摩擦，鞋与地面的摩擦，擦黑板时板擦和黑板间的摩擦，用笔写字时手与笔杆之间的摩擦。
教师提问：
摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。那么你能不能从字面意思上对这几种摩擦简单的解释一下？
（学生回答后，教师组织学生自我矫正）
教师提问：
刚才大家举的这些例子分别属于哪种摩擦？
学生思考后回答。
教师提问：
我们初中阶段只重点研究滑动摩擦力。大家找出课本中滑动摩擦力的概念。
学生看书后回答。
教师口述：
滑动摩擦是在两个物体表面间产生的，这个力的作用是“阻碍”物体的相对运动。
（二）探究滑动摩擦力与哪些因素有关
1．猜想
教师口述：
生活中，大家见到过很多滑动摩擦力，这些摩擦力有的大，有的小。那么是哪些因素影响了滑动摩擦力的大小呢？
引导学生进行科学的猜想，在学生说出他的猜想后，追问他“你为什么要这样想呢？
学生讨论后回答：（1）滑动摩擦力的大小是否与压力有关？（2）是否与接触面的粗糙程度有关？（3）是否与接触面积有关？（4）是否与材料有关？（5）是否和物体的运动方向有关？
教师口述：
摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中。今天，我们只对四个猜想进行实验探究：（1）滑动摩擦力的大小是否与压力有关？（2）是否与接触面的粗糙程度有关？（3）是否与接触面积的大小有关？（4）是否与物体运动的方向有关？我们将全班分为四个大组，每组用实验探究一个猜想。
2．制定计划和设计实验
教师口述：
在实验桌上放着一些器材，同学们从中选取合适器材设计一个实验来研究你的猜想是不是正确的。请大家注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，如果你是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响，那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的，而不是由其他因素引起的呢？
学生讨论后回答：让一个因素不同，其他因素相同。
教师总结：
请大家特别注意如果一个物理量与多个因素有关，我们在研究某一个因素对该物理量的影响时，应控制与该物理量有关的其它因素不变，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。
学生活动：
引导学生要解决如下问题：
（1）如何实现对摩擦力的测量？
（2）如何实现各个变量变化？
完成后找另一个组的同学说出他们的实验设计，对学生进行适当的引导和点拨。并指出实验中要注意的事项。
3．进行实验与收集证据
下面同学们进行实验并记录实验中的现象和数据。
学生进行实验，教师巡回指导，指出实验中的注意事项。
4．小组交流
实验完毕后，教师让各个小组交流实验的情况及结论并组织学生讨论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。
5．得出结论。
接触面的粗糙程度和压力的大小会影响到滑动摩擦力的大小，滑动摩擦力与物体接触面积的大小、物体运动的方向均无关系。
（三）摩擦力的大小和方向
教师活动：
（1）归纳判断摩擦力方向的方法
引导学生根据生活中的实例，判断摩擦力的方向，并归纳判断摩擦力方向的方法。
（2）讲述摩擦力的方向及判断方法
结合摩擦力的定义，抓住“相对”二字，讲述摩擦力方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
讲述摩擦力方向的判别方法：摩擦力的定义，二力平衡。
（3）拓展
根据摩擦力的方向，讲述摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，让学生思考：如果说摩擦力阻碍物体的运动或运动的趋势对不对？
让学生思考摩擦力是不是只能提供阻力，有没有提供动力的可能。
（四）摩擦的利用与防止
教师活动：
列举生活中有利摩擦与有害摩擦的例子。
引导学生根据影响摩擦力的因素提出增大摩擦或减小摩擦的方案。
教师讲述：
增大摩擦的方法：增大压力，增加接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法：变滑动为滚动，减小压力，减小接触面的粗糙程度。
?
典型例题
例1．下面有关摩擦力的说法中，正确的是（ ??? ）
A．两个互相接触的物体之间都会产生摩擦力
B．用测力计可直接测出摩擦力的大小
C．可用滚动代替滑动来增大有益摩擦
D．使两个互相接触的摩擦面彼此离开可减小有害摩擦
【答案】D
【分析】（1）两个物体相互挤压，并有相对运动或发生相对运动趋势时才有可能受到摩擦力；（2）摩擦力不可以直接利用测力计进行测量；（3）减小摩擦力的方法：减小压力，使接触面变得光滑，使接触面分离，变滑动为滚动。
【解析】A选项，相互接触的两个物体不一定相互挤压，也不一定有相对运动或相对运动趋势，所以不一定受摩擦力作用，故A错误；B选项，测力计不能直接测量摩擦力，我们平时利用测力计测量摩擦力都是利用二力平衡的原理来间接测量的，故B错误；C选项，滚动代替滑动可以减小摩擦，故C错误；D选项，使两个互相接触的摩擦面彼此离开可减小有害摩擦，故D正确。
故选D。
例2．如图所示，一个质量为2 kg的木块A夹在甲、乙两个固定的木板间，木板甲对木块A的压力为20 N，用力F沿竖直方向向上拉木块A，当力F=31.6 N时，物体A匀速向上运动，求木块与木板间的摩擦力大小。
【答案】6N
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，甲对A有压力，A在水平方向受力平衡，甲对A的力和乙对A的力是相等的，摩擦力也相等。（2）分析物体受到的力，根据平衡力的关系得出摩擦力的大小。
【解析】由题意
f+G=F
故
f=F-G=31.6 N-19.6 N=12 N
所以甲对物体的摩擦力为
f甲=(1/2)f=(1/2)×12 N=6 N
例3．雨天容易发生交通事故的主要原因是：汽车刹车后由于_______，继续滑行；车轮与地面的_______减小，滑行的距离较远。所以提醒司机朋友：“雨天路滑，减速慢行”。
【答案】惯性；摩擦力
【分析】物体由于惯性要保持原来的运动状态，汽车刹车后由于惯性要保持原来的运动状态，继续前行。
摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，雨天车轮和地面之间有水，减小了接触面的粗糙程度减小了摩擦力。
【解析】汽车是运动的，刹车后由于惯性要保持原来的运动状态，汽车继续前行。下雨天，路面上有水，使车轮和地面之间的摩擦力减小，汽车刹车后由于惯性前行的更远。所以“雨天路滑，减速慢行”。
六、课堂小结
七、板书设计
一 摩擦力的概念及产生条件
1.1 摩擦力的概念
相互接触的物体在发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上的产生阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
1.2 摩擦力的产生条件
(1)相互接触；
(2)有挤压；
(3)有相对运动或相对运动的趋势。
二 探究滑动摩擦力与哪些因素有关
2.1 提出猜想与假设
2.2 设计实验
2.3 进行实验
2.4 得出结论
三 摩擦力的大小和方向
四 摩擦的利用和防止
4.1 摩擦的利用
4.2 摩擦力防止