第三节：摩擦力

第三节摩擦力教学设计一、教学目标（一）知识与技能 1能根据生活体验认识摩擦力； 2能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力； 3通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法； 4认识摩擦在生产和生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法.（二）过程与方法1经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系；2通过科学探究活动，使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用，培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力.（三）情感、态度与价值观1通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点；2通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情.二、教学重难点 本节内容由“摩擦力”和“摩擦的利用与防止”两部分内容组成. 教学的重点是测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力. 这个实验是 课程标准 中规定的必做的测定性实验. 为突出重点，选取研究影响滑动摩擦力大小的因素作为探究性实验，这需要学生具有测量滑动摩擦力的实验技能. 另一方面，它又是一个难得的训练学生开展科学猜想、实验检验、分析论证的好选题. 因为学生虽然对摩擦现象不陌生，但对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关却不清楚. 摩擦现象在生活中很常见，有些摩擦是有益的，有些是有害的。有益的摩擦应该增大，有害的摩擦应该减小. 针对这些问题的讨论，有助于学生领悟客观事物之间的辩证关系. 三、教学策略对摩擦现象，学生们有丰富的感性认识. 可从日常生活中常见的摩擦现象引入新课.例如可先向学生提问：自行车在水平道路上滑行时，无论路面多么光滑，总会慢慢停下来，为什么？（回答：受到地面的摩擦力.）通过讨论使学生认识：相互接触的两个物体，当它们做相对运动时，接触面间就产生摩擦力阻碍相对运动. 这里不要解释动摩擦和静摩擦的问题. 要探究摩擦力大小与压力及接触面粗糙程度的关系，需要解决三个问题：摩擦力的测量问题，实验的研究方法问题以及实验器材的选择问题. 摩擦现象学生比较熟悉，要先引导学生对摩擦与哪些因素有关做出猜想，然后让学生按照课本提示，独立完成实验，包括自己设计实验，自己设计表格记录实验数据，自己得出实验结论等等. 教师只需提供必要的实验设备即可.摩擦与我们息息相关. 指出有时摩擦是有益的，有时是有害的. 应该研究增大摩擦和减小摩擦的方法. 然后让学生阅读这段课文. 读完课文后，通过讨论先得出增大摩擦的方法并举出实例；再得出减小摩擦的方法并举出实例. 对利用滚动减小摩擦，可以让学生自己动手做一做实验，亲自感受一下利用滚动可以减小摩擦. 对加润滑油减小摩擦，学生比较熟悉.但对利用气垫减小摩擦，学生不熟悉，教师可适当做些说明.四、教学资源准备多媒体、弹簧测力计、带挂钩的木块（侧面积不同）、砝码（或钩码）、长木板、棉布、毛巾等.五、教学过程（一）、创设情境 导入新课 情境导入 展示图片并提问：手持杯子静止时，杯子受到什么力？点拨：杯子受竖直向下的重力，杯子静止，根据二力平衡条件，杯子还受到一个手施加的竖直向上的力，这个力就是摩擦力.动手做一做： （ 1）将手掌用力压在桌面上并向前用力，但手掌相对桌面静止. （ 2）将手掌用较小力压在桌面上并向前用力，使手掌相对于桌面滑动. （ 3）用两根手指在桌面上模仿人走路的情景，感受指尖受摩擦力方向.问：你感到摩擦力是一个什么样的力？作用在哪？作用方向如何？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。2、 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。（1） 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 你猜想摩擦力大小与什么有关？猜想的依据是什么？（当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力还是越省力？当你推箱子时，地面越粗糙，推起来越费力还是越省力？） 实验需要什么研究方法？做几组实验？如何控制改变压力和接触面粗糙程度？如何测出摩擦力大小？又用什么研究方法？两个注意点是什么？ 点拨： 探究思维方法 控制变量法 、转化法 研究思路： 用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体，使其匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小. 进行实验，学生分组，教师作巡回指导. 实验一： 探究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系次数接触面情况摩擦力f/N1木块与木板 2木块与毛巾 结论1：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大. 实验二： 探究摩擦力的大小与接触面上方正压力的关系次数压力大小摩擦力f/N1只有木块（小） 2加砝码（大） 结论二：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大.实验三：探究摩擦力的大小与接触面的面积关系次数接触面积大小摩擦力f/N1平放（大） 2侧放（小） 结论三：一定范围内，摩擦力大小与接触面积无关. 与拉木块的速度等无关. 点拨： 摩擦力是接触力， 在判断物体之间是否有摩擦力及其方向时，应正确理解相互接触的物体之间的两个方面的关系， 在判断物体之间是否有相对运动或相对运动的趋势时，要明确研究对象和参照物， 在已经判断出存在摩擦力的情况下要明确摩擦力的受力物体和施力物体.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:学习一片科学作文没有摩擦的世界 叮叮叮，闹铃响了，我该起床了，我懒洋洋的伸了个懒腰，两手斜撑着床头，准备坐起来，突然发现自己加速的运动起来，然后重重的掉到床下。我准备站起来安抚一下我受伤的屁股，脚下却像打了蜡似的，怎么也站不稳，想扶住床头，可就是像抓泥鳅一样，怎么也抓不住。好不容易站了起来，想穿上衣服，伸手去抓床头的衣服，可就是拿不起来，我只好小心翼翼地把衣服平托起来，但是手稍稍倾斜，衣服又掉了下来，我急得直冒汗。等我象杂技表演一样穿上了衣服，想走到客厅冰箱里拿一瓶饮料喝，可怎么也走不好，只能原地踏步走。突然一阵风吹来正好把我吹向客厅墙角冰箱的方向，真是天无绝人之路啊！我一阵兴奋，抬头一看快接近冰箱了，可是我仍然在匀速的滑行着，想停可就是停不住，说时迟那时快，我一头撞到冰箱上，哎哟！我一声惨叫。顾不了头痛，我打开冰箱，小心的把饮料平托着抱在怀里，想拧开瓶盖喝几口，可怎么也拧不开。唉！今天看来没福气享受了。哦！赶紧上学吧。等我连滚带爬下了楼，一看马路上的情景，我惊呆了，汽车的轮子在原地打转。好不容易到了教室门口，看见老师正背靠着讲台，一只手吃力的在黑板上写着字，可字就是写不上。小强，快起床上学了，说话间妈妈笑嘻嘻的走到床前，拧住我的耳朵，硬是把我从床上拎了起来。哎哟！我大叫一声。妈妈！你就不能轻点吗？不是没摩擦了吗？怎么又有了呢？我嘟哝着，原来刚才是自己做了一个恶梦。 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4、 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 B10N C5N 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）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： 5、 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（1） 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 摩擦力的分类：滑动摩擦；滚动摩擦；静摩擦（2） 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