第 七 章 力
5.摩擦力
教
材
解
读
对于摩擦现象,学生们有丰富的感性认识,本节课使学生的感性认识进一步上升。本节教材中摩擦力的测量涉及二力平衡知识和弹簧测力计的具体应用,是对前几节知识的深化,“增大和减小摩擦的方法”是摩擦力知识在日常生活和生产中的具体应用。通过学习本节教材的知识,有助于提高学生利用所学知识解决实际问题的能力。
本节课对于摩擦力概念的要求可以点出三种摩擦类型的名称并做简要说明。对于“探究摩擦力的大小与什么因素有关”要让学生经历科学探究的整个过程,从而感悟科学的探究方法,以此来提高学生的探究能力。
教
学
目
标
知识与技能
1.知道摩擦力的定义,掌握摩擦力的方向判定。
2.通过实验探究了解摩擦力的大小与哪些因素有关。
3.知道摩擦力在实际生活中的应用,并掌握增大、减小摩擦力的方法。
过程与方法
1.经历探究“影响摩擦力大小因素”的过程。
2.学习从实验数据中归纳简单的物理学规律,培养学生的分析、概括能力。
情感、态度
与价值观
培养学生探索自然现象和日常生活中的物理学原理的兴趣,体会物理来源于生活,又服务于生活的道理。
重
难
点
处
理
重点:探究摩擦力的大小与什么因素有关。这是一个比较完整的实验探究活动,建议教师引导组织学生自主进行探究,在整个探究过程中,建议主要突出“猜想与假设”“制订计划与设计实验”两个要素。
难点:摩擦力的定义。建议用两个长毛刷毛对毛合在一起,并产生相对运动,让学生观察两个长毛刷刷毛的弯曲方向,进而引导学生总结出摩擦力的概念。
合
作
探
究
探究课题:摩擦力的大小与什么因素有关?
猜想假设:引导学生亲自体验进行猜想。(1)将手平放在桌面上,用大小不同的力推或拉,体会手感;(2)将两手分别平放在桌面和腿上,用相同的力推或拉,体会两手的感觉。猜想:摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
设计实验:教师引导学生探究以下两个问题:(1)摩擦力如何测量?(利用二力平衡,用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,则拉力等于摩擦力)(2)摩擦力的大小可能与几个因素有关(采用控制变量的方法进行探究)?进行实验、记录数据、得出结论。
讨论交流:利用此装置能否探究摩擦力的大小与接触面积的关系?若能,应控制不变的量是什么?如何进行?(控制压力大小与接触面的粗糙程度不变,将木块分别平放和侧放,拉动木块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数)
典案 导学设计
学点1 滑动摩擦力
(1)阅读教材P18第2自然段,回答:
问题1:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体__相对运动__的力,这个力叫做滑动摩擦力。
问题2:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向__相反__。
(2)分析下列图片,回答:
图7-5-1
问题1:在水平冰面上,如果不再用力蹬冰面,滑冰运动员就会慢慢停下来,是因为运动员受到__摩擦力__的作用。
问题2:从滑梯上滑下的小朋友,在水平面上滑行一段距离后会停下来,是因为小朋友受到__摩擦力__的作用。
学点2 测量滑动摩擦力
(1)进行如图7-5-2所示实验,思考:
图7-5-2
问题1:手对课本的压力越大,抽出直尺越__困难__(选填“困难”或“容易”),直尺受到的滑动摩擦力越__大__(选填“大”或“小”)。
问题2:用相同的力压课本,粗糙程度不同的木直尺和塑料直尺在抽出时困难程度__不同__(选填“相同”或“不同”),直尺受到的滑动摩擦力__不同__(选填“相同”或“不同”)。
问题3:由以上实验可得滑动摩擦力的大小与__压力__、__接触面的粗糙程度__有关。
(2)进行如图7-5-3所示的实验,并记录实验数据填入下列表格,思考:
图7-5-3
问题1:实验中需用弹簧测力计__匀速直线__拉动木块,使它沿长木板滑动,根据__二力平衡__知识测出木块与长木板之间的摩擦力。
问题2:接触面积、压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越__大__。
问题3:接触面积、粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越__大__。
问题4:压力大小、接触面的粗糙程度相同时,接触面积的大小__不会__(选填“会”或“不会”)影响滑动摩擦力的大小。
问题5:实验表明,滑动摩擦力的大小跟__接触面积__无关,而与作用于接触面的__压力__以及接触面的__粗糙程度__有关。接触面越__粗糙__,压力越__大__,滑动摩擦力越大。
问题6:本次实验中应用的科学方法是__控制变量__法。
学点3 静摩擦和滚动摩擦
(1)阅读教材P20第1自然段以及下列图片,思考:
图7-5-4
问题1:当用力推一个较重的木箱时,木箱没有被推动,但木箱相对于地面产生向__左__的运动趋势,地面则产生阻碍木箱向__左__运动的摩擦力,摩擦力的方向向__右__。这种摩擦力叫做__静摩擦力__。
问题2:手握住瓶子,瓶子掉不下来,但瓶子相对于手产生向__下__的运动趋势,手则产生阻碍瓶子向__下__运动的摩擦力,摩擦力的方向向__上__。这种摩擦力叫做__静摩擦力__。
问题3:静摩擦力发生在相对__静止__,但存在__相对运动趋势__的两个物体之间,摩擦力的方向与__相对运动趋势__的方向相反。
(2)阅读教材P20第2自然段以及下列图片,思考:
图7-5-5
问题1:当一个物体在另一个物体上滚动时,物体所受到的摩擦叫做__滚动摩擦__。
问题2:在搬动笨重物体时,在物体下垫上滚木,用__滚动__代替__滑动__可以减小摩擦,移动起来比较省力。
学点4 摩擦的利和弊
(1)阅读教材P20倒数第2自然段以及下列图片,思考:
图7-5-6
问题1:人走路时鞋底与地面的摩擦是__有益的__(选填“有益的”或“有害的”)。
问题2:鞋底和轮胎上的凹凸不平的花纹,都是通过增大__接触面的粗糙程度__来增大摩擦的。
(2)阅读教材P20倒数第1自然段以及下列图片,思考:
图7-5-7
问题1:机器运转时零件之间的摩擦是__有害的__(选填“有益的”或“有害的”)。
问题2:除了可以利用滚动来代替滑动减小摩擦外,还常常利用__使摩擦面彼此分离__等方法减小摩擦。
(3)自行车在行驶时,有些地方的摩擦是有益的,有些地方的摩擦是有害的,分别举出自行车一个“有益”和“有害”摩擦的实例。
图7-5-8
问题1:有益摩擦的实例__车轮与地面之间的摩擦__,所采用的方法是__增大接触面的粗糙程度__。
问题2:有害摩擦的实例__车轴之间的摩擦__,所采用的方法是__变滑动摩擦为滚动摩擦__。
课件36张PPT。第七章 力5.摩擦力第七章 力学点1 滑动摩擦力 5.摩擦力(1)阅读教材P18第2自然段,回答:
问题1:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体___________的力,这个力叫做滑动摩擦力。
问题2:滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向________。 相反相对运动5.摩擦力摩擦力 摩擦力学点2 测量滑动摩擦力5.摩擦力困难大问题2:用相同的力压课本,粗糙程度不同的木直尺和塑料直尺在抽出时困难程度________(选填“相同”或“不同”),直尺受到的滑动摩擦力________(选填“相同”或“不同”)。
问题3:由以上实验可得滑动摩擦力的
大小与________、______________有关。5.摩擦力接触面的粗糙程度不同不同压力5.摩擦力5.摩擦力问题1:实验中需用弹簧测力计__________拉动木块,使它沿长木板滑动,根据____________知识测出木块与长木板之间的摩擦力。问题2:接触面积、压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_______。问题3:接触面积、粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越_______。问题4:压力大小、接触面的粗糙程度相同时,接触面积的大小________(选填“会”或“不会”)影响滑动摩擦力的大小。匀速直线二力平衡大大不会5.摩擦力问题5:实验表明,滑动摩擦力的大小跟__________无关,而与作用于接触面的_______以及接触面的__________有关。接触面越________,压力越________,滑动摩擦力越大。
问题6:本次实验中应用的科学方法是______________法。 控制变量压力接触面积粗糙程度粗糙大学点3 静摩擦和滚动摩擦5.摩擦力5.摩擦力问题1:当用力推一个较重的木箱时,木箱没有被推动,但木箱相对于地面产生向____的运动趋势,地面则产生阻碍木箱向____运动的摩擦力,摩擦力的方向向______。这种摩擦力叫做_____________。
问题2:手握住瓶子,瓶子掉不下来,但瓶子相对于手产生向____的运动趋势,手则产生阻碍瓶子向______运动的摩擦力,摩擦力的方向向______。这种摩擦力叫做____________。左左右静摩擦力下下上静摩擦力5.摩擦力问题3:静摩擦力发生在相对_________,但存在________________的两个物体之间,摩擦力的方向与_______________的方向相反。 相对运动趋势静止相对运动趋势5.摩擦力滑动滚动摩擦滚动学点4 摩擦的利和弊5.摩擦力接触面的粗糙程度有益的5.摩擦力使摩擦面彼此分离 有害的5.摩擦力变滑动摩擦为滚动摩擦车轮与地面之间的摩擦增大接触面的粗糙程度车轴之间的摩擦类型一 探究影响滑动摩擦力大小的因素5.摩擦力5.摩擦力(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板上做________运动。
(2)弄清了实验原理之后,同学们提出了如下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关匀速直线5.摩擦力小亮用一个表面平整的长木板、各侧面光滑程度完全相同的长方体木块和一个弹簧测力计进行了实验,实验数据如下表所示:5.摩擦力C小亮同学的实验可以验证猜想________(填字母序号)。
如图7-5-5所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计的示数不稳定,很难读数,其原因是___________________________。很难保持木块做匀速直线运动 5.摩擦力[实验点拨] (1)实验中是通过测量拉力来间接测出滑动摩擦力的,要使拉力等于摩擦力,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动。
(2)影响滑动摩擦力大小的因素有多个,研究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,要用到控制变量法。
(3)滑动摩擦力大小的决定因素是压力大小和接触面的粗糙程度,与接触面积大小、运动速度的大小、是否做匀速直线运动等因素无关。5.摩擦力类型二 滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦的识别5.摩擦力例2 下列摩擦中属于滚动摩擦的是________,属于静摩擦的是________,属于滑动摩擦的是________。
①行驶的汽车车轮与地面间的摩擦 ②擦黑板时,黑板刷与黑板间的摩擦 ③自行车刹车时,刹车皮与钢圈间的摩擦
④滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦
⑤手握住瓶子,瓶子掉不下来,瓶子与手之间的摩擦
⑥卷笔刀削铅笔时卷笔刀与铅笔间的摩擦 ②③④⑥①⑤5.摩擦力[解析] ①车轮在地面上滚动,是滚动摩擦;②擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦属于滑动摩擦;③刹车时,刹车皮在车轮表面上滑动,是滑动摩擦;④冰刀在冰面上发生滑动,是滑动摩擦;⑤手握住瓶子,瓶子掉不下来,是因为瓶子受到手的静摩擦力;⑥卷笔刀削铅笔时,卷笔刀与铅笔间发生相对滑动,属于滑动摩擦。 5.摩擦力[方法指导]摩擦类型的识别
辨析摩擦类型时,应用概念辨析法,关键是根据题意分析相互接触的两个物体间的运动情况,由定义直接得出。[易错警示]滑动摩擦力(静摩擦力)的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,不能简单根据物体运动方向去判断。类型三 增大、减小摩擦的应用5.摩擦力例3 2018·长春 下列实例中增大摩擦的方法与其他三个不同的是( )
A.举重运动员手涂防滑粉
B.足球守门员戴防滑手套
C.长跑运动员的鞋底有花纹
D.自行车运动员用力捏闸刹车D5.摩擦力[解析]举重运动员手涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。足球守门员戴防滑手套,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。长跑运动员的鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。自行车运动员用力捏闸刹车,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。综上分析,只有D选项增大摩擦的方法与其他三个不同。5.摩擦力[方法指导]增大或减小摩擦力的方法5.摩擦力5.摩擦力摩擦力静摩擦力产生原因压力相对运动趋势方向相反滑动摩擦力产生原因方向压力相对运动相反大小压力接触面的粗糙程度变小滚动摩擦力5.摩擦力1.一本字典在下列情况下不会受到摩擦力的是( )
A.静止放在斜面上
B.在水平桌面上推动
C.静止放在水平桌面上
D.静止压在竖直墙壁上C5.摩擦力2.物理课上,同学们在感受摩擦力:用手沿着课桌表面向前滑行,发现越用力压桌面,手越难前行。这说明________越大,手受到的滑动摩擦力就越大;滑动摩擦力的方向与手前进的方向相________。反压力5.摩擦力3.轮胎上和鞋底上都有花纹,这是为了________摩擦力,机器的转动部分要加润滑油,这是为了________摩擦力。 减小增大5.摩擦力手竖直向上5.摩擦力5.摩擦力(1)在此实验操作中必须让木块在________桌面上做________直线运动。
(2)比较甲、乙两图,可以得到的结论是:在_________________相同时,_________,滑动摩擦力越大。
(3)比较________和________两图,可以得到的结论是:________一定时,接触面越________,滑动摩擦力越大。水平匀速接触面粗糙程度压力越大甲丙压力粗糙课堂反馈(五)
[摩擦力]
1.一本字典在下列情况下不会受到摩擦力的是( )
A.静止放在斜面上
B.在水平桌面上推动
C.静止放在水平桌面上
D.静止压在竖直墙壁上
2.物理课上,同学们在感受摩擦力:用手沿着课桌表面向前滑行,发现越用力压桌面,手越难前行。这说明________越大,手受到的滑动摩擦力就越大;滑动摩擦力的方向与手前进的方向________。
3.轮胎上和鞋底上都有花纹,这是为了________摩擦力,机器的转动部分要加润滑油,这是为了________摩擦力。
4.如图5-1所示,当你手握饮料罐时,手和罐都在空中静止,且罐底所在平面是水平的,饮料罐所受到的摩擦力的方向是____________的,其施力物体是________。
图5-1
5.如图5-2所示是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
图5-2
(1)在此实验操作中必须让木块在________桌面上做________直线运动。
(2)比较甲、乙两图,可以得到的结论:在____________________相同时,____________,滑动摩擦力越大。
(3)比较图甲和图________,可以得到的结论:________一定时,接触面越________,滑动摩擦力越大。
详解详析
1.C 2.压力 相反
3.增大 减小 4.竖直向上 手
5.(1)水平 匀速 (2)接触面粗糙程度
压力越大 (3)丙 压力 粗糙