5.5 科学探究：摩擦力

沪科版《5.5科学探究：摩擦力》学案
一、学习目标
1．知道什么是滑动摩擦力。
2．了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
3．知道增大和减小摩擦的方法。
二、学习指导
1．影响摩擦力的因素有哪些？
请看课本图5-26的实验步骤。其中，（a）、（b）、（c）是保持_________不变，研究___________对摩擦力的影响。其中（c）、（d）是保持__________不变，____________研究 ____________对摩擦力的影响。你知道这种研究方法吗？想想看，在前面学过的什么实验中用过？
2．增大和减小摩擦的方法
请看课本图5-27，你能否找到增大摩擦的方法？看图5-28，它们是减小摩擦的实例，用的什么方法？
你认为摩擦力是有益的还是有害的？
增大有益摩擦的方法：（1）增大压力 （2）增加接触面的粗糙程度 （3）滑动代替滚动
减小有害摩擦的方法：（1）减小压力 （2）减小接触面的粗糙程度 （3）用滚动代替滑动 （4）在互相接触的摩擦面之间加润滑油形成一层油膜，或加压缩气体形成一层气垫 （5）使相互接触物体彼此离开（磁悬浮列车）
三、释疑解难
1．问：在探究滑动摩擦力和哪些因素有关的实验中，为什么要用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动？
答：滑动摩擦力的大小无法直接测出，当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，弹簧测力计示数的大小就反映了滑动摩擦力的大小。
2．问：在测定滑动摩擦力大小时，弹簧测力计匀速拉动的速度大小对测定的滑动摩擦力的大小是否有影响？
答：在测定滑动摩擦力大小时，只有用弹簧测力计水平拉着物体匀速滑动，弹簧测力计示数的大小才等于滑动摩擦力的大小。滑动摩擦力的大小与速度的大小无关，只要是匀速即可。
3．问：滑动摩擦力究竟与哪些因素有关？
答：摩擦产生的原因比较复杂，当物体接触面比较粗糙时，滑动摩擦力的大小只跟压力大小，接触面的粗糙程度有关，而跟接触面的大小（从宏观看的接触面的大小）等因素无关。但当接触面光滑到一定程度后，影响滑动摩擦力的因素会发生变化。同学们如果有兴趣，可上网查阅相关资料。
4．问：摩擦除了滑动摩擦外，还有静摩擦和滚动摩擦。用力推地面上的物体，用的力小了，推不动它，就是由于地面对它的静摩擦力阻碍它发生相对运动的缘故。像这种两个互相接触的物体，当它们要发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力，就叫做静摩擦力。
自行车在公路上行驶时，前轮在地面上滚动，车轮会受到地面的摩擦，这种摩擦叫滚动摩擦，它比滑动摩擦小的多，因此，人们为了减小摩擦时，常用滚动摩擦代替滑动摩擦。
5．问：自行车刹车是怎样工作的？
答：自行车要刹车时，用手紧握刹车把手，固定在车架上的橡皮就会压紧车轮，对车轮产生摩擦力的作用，使车轮逐渐停止转动。
四、自我检测
1．在泥泞的道路上空手行走往往比挑适量的担子行走滑得厉害些，这是由于挑担后对地面____________增大，从而___________也增大的缘故。
2．关于摩擦，以下说法中正确的是（ ）
A．体操运动员在上器械前，常常在手上涂些镁粉，是为了减小摩擦。
B．减小摩擦的方法之一是用滑动摩擦代替滚动摩擦。
C．只有运动的物体才受到摩擦力的作用，静止的物体不受摩擦力的作用。
D．假如没有摩擦，人将无法行走
3．在做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验时，所用的实验器材有：A．木块 B．长木块 C．砝码Ⅰ D．砝码Ⅱ E．砝码Ⅲ F．棉布 G．砂纸 H．长玻璃板 I．弹簧测力计
（1）为了研究摩擦力与压力的关系，列出选用的器材序号：
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（2）为了研究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，列出选用的器材序号：
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五、课外空间
请你阅读下面的文章：
绕几圈之后
增大摩擦力的方法通常有两种，即增大压力，使接触面粗糙，那么，还有没有别的方法了呢？小明同学对自己提出了这样的问题。
对此，他进行了如下的研究：
找一段棉线，在棉线的一端拴上一个沉重的东西（例如一把大锁），然后，把它搭在一个平放的圆棍上（如铁床的横梁、自行车的梁等）。像图中那样，通过弹簧秤来拉棉线的另一端，如图5-22（a）所示。这时，要使物体不下落，用的力虽然比竖直向上提的要少，但省的力却不算多。
再如图5-22(b)那样，将棉线在圆棍上绕一圈，发现弹簧秤的示数变小了。
再如图5-22(c)那样，将棉线在圆棍上绕两圈，发现弹簧秤的示数更小了。
再如图5-22(d)那样，将棉线在圆棍上绕四圈，发现弹簧秤的示数几乎等于零。
对上述现象，小明进行了归纳分析，得出了结论。
根据你的阅读，请回答下列问题：
（1）小明同学可以得出一个什么结论？
（2）这一结论在日常生活、生产中有何应用？请列举两例。
（3）小明在上述研究过程中采取了怎样的思维程序？
图5-22