教科版八年級(jí)物理下冊7.5：《摩擦力》教案

///摩擦力課程導(dǎo)入信息1下雪時(shí),教學(xué)樓門口的臺(tái)階上落滿了雪,早上上課前,很多同學(xué)上臺(tái)階時(shí)紛紛滑倒．后來,在臺(tái)階上鋪上一張地毯,就再也沒有人摔跤了．信息2小華注意到,用久了的自行車、摩托車、汽車的輪胎都要更換新的,原因是輪胎磨損太大．針對(duì)以上兩個(gè)信息,提出你感興趣的問題：①_____________________________________________________________________②_____________________________________________________________________探索新知1摩擦力摩擦力的大小實(shí)驗(yàn)探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)1按如圖12-3-1所示的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),甲,乙中木塊在木板外表勻速拉動(dòng),丙圖中拉動(dòng)木塊在棉布外表上勻速運(yùn)動(dòng)．彈簧測力計(jì)示數(shù)間的大小為：F甲＜F乙、F甲＜F丙．實(shí)驗(yàn)2如圖12-3-2所示,讓同一長方形木塊在同一木板上按甲、乙兩種不同放置方法勻速運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩種情況下彈簧測力計(jì)示數(shù)相同．問題研討①問題1由實(shí)驗(yàn)1可知,滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？答：_____________________________________________．問題2由實(shí)驗(yàn)2又可以得出什么結(jié)論呢？答：_____________________________________________．知識(shí)歸納摩擦力1．摩擦力兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們做相對(duì)運(yùn)動(dòng)〔或要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)〕時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫做摩擦力．摩擦力總阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)．2．摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)．在其他因素相同的情況下,滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多．友情提示平時(shí)認(rèn)為很光滑的外表,其實(shí)并不真正的光滑．另外,兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接觸面上也會(huì)產(chǎn)生摩擦力．例1在做“研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)〞的實(shí)驗(yàn)時(shí),所用的實(shí)驗(yàn)器材有：A．木塊B．長木板C．砝碼ⅠD．砝碼ⅡE．砝碼ⅢF．棉布G．砂紙H．長玻璃板I．彈簧秤〔1〕為了研究摩擦力與壓力的關(guān)系,列出選用的器材序號(hào)__________________．〔2〕為了研究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系,列出選用的器材序號(hào)_________________．〔3〕實(shí)驗(yàn)中采用的研究方法是_________________．解析〔1〕研究摩擦力與壓力的關(guān)系,應(yīng)保證接觸面粗糙程度相同,改變對(duì)接觸面的壓力,看摩擦力是否改變,從而得出結(jié)論．應(yīng)選器材有：A、B、C、D、E、I．〔2〕研究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系時(shí),又應(yīng)保證壓力相同,但又要求應(yīng)有粗糙不同的外表,故應(yīng)選器材有：A、B、C、F、G、H、I．〔3〕本實(shí)驗(yàn)采用的方法是控制變量法．答案〔1〕A、B、C、D、E、I〔2〕A、B、C、F、G、H、I〔3〕控制變量法解后反思第一步研究選用3個(gè)砝碼,可測出4種不同壓力下的摩擦力；第二步研究選用了4種外表,可測出4種外表上壓力相同時(shí)受到的摩擦力．看來,這樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是為了讓結(jié)論更加可信．2增大有益摩擦減小有害摩擦觀察思考如何增大有益摩擦和減小有害的摩擦？觀察1觀察教材P50的“科學(xué)世界〞,看看哪些是有益的摩擦,哪些是有害的摩擦?對(duì)于有益的摩擦通常采用哪些方法來增大？對(duì)于有害的摩擦又常常采用哪些方法來減小?觀察2觀察身邊的事例,看看哪些事例中常常要增大摩擦,哪些事例中常常要減小摩擦．問題研討②問題1增大有益摩擦可采用哪些方法？答：__________________________________________________．問題2減小有害摩擦可采用哪些方法？答：__________________________________________________．知識(shí)歸納增大有益摩擦減小有害摩擦1．增大有益的摩擦根本方法是：增大對(duì)接觸面的壓力、增大接觸面粗糙程度．實(shí)際應(yīng)用中多采用第二種方法．2．減小有害的摩擦根本方法是：減小對(duì)接觸面的壓力、減小接觸面粗糙程度．更多的是采用：以滾動(dòng)代替滑動(dòng)和使接觸面彼此隔開的方法．友情提示摩擦既有有益的一面,也有有害的一面．有益的要設(shè)法增大,有害的要設(shè)法減?。?以下現(xiàn)象利用摩擦的是〔〕A．汽車剎車B.拔河比賽C．往地上打木樁D.往黑板上寫粉筆字解析假設(shè)沒有摩擦力,可以想象,汽車無法停止,拔河比賽也就無法進(jìn)行,粉筆在黑板上劃過時(shí)不可能留下筆跡．所以說,A、B、D選項(xiàng)都屬于利用摩擦．答案ABD解題技巧判斷是否利用摩擦,摩擦是有益還是有害,可以用假設(shè)的方法來分析．拓廣延伸釋疑解難在如圖12-3-3三種情況下,物體是否受到支持面的摩擦力?甲圖中,物體與傳送帶相對(duì)靜止,且物體相對(duì)于傳送帶又沒有要運(yùn)動(dòng)的趨勢,它沒有受到傳送帶對(duì)它的摩擦力．乙圖中,物體被傳送帶勻速運(yùn)送向上,它們雖然相對(duì)靜止,但物體相對(duì)于傳送帶在重力的作用下有要下滑的趨勢,故它受到了摩擦力．丙圖中,物體靜止在斜面上,它相對(duì)于斜面有要下滑的趨勢,它也受到了斜面對(duì)它的摩擦力．知識(shí)延伸增大摩擦有時(shí)還可用其他的方法例3請(qǐng)你閱讀下面的文章：繞幾圈之后增大摩擦的方法通常有兩種,即增大壓力,使接觸面粗糙,那么還有沒有別的方法呢?小明同學(xué)提出了這樣的問題．對(duì)此,他進(jìn)行了如下的研究：找一段棉線,在棉線的一端拴上一個(gè)沉重的東西〔例如一把大鎖〕,然后把它搭在一個(gè)平放的圓木棍上〔如鐵床的橫梁、自行車的大梁等〕．像圖中的那樣,通過彈簧測力計(jì)來拉棉線的另一端,如圖12-3-4A所示．這時(shí),要使重物不下落,用的力雖然比豎直向上提要少,但省的力卻不多．再如圖12-3-4B那樣,將棉線在圓木棍上繞一圈,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小了；再如圖12-3-4C那樣,將棉線在圓木棍上繞兩卷,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)更小了．再如圖12-3-4D那樣,將棉線在圓木棍上繞四圈,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)幾乎為零．對(duì)上述現(xiàn)象,小明進(jìn)行了歸納分析,得出了結(jié)論．根據(jù)你的閱讀,請(qǐng)答復(fù)以下問題：〔1〕小明同學(xué)可以得出一個(gè)什么結(jié)論?〔2〕這一結(jié)論在日常生活、生產(chǎn)中有何應(yīng)用?請(qǐng)舉兩個(gè)例子；〔3〕小明在上述研究過程中采取了什么樣的思維程序?解析以細(xì)繩為對(duì)象分析可知,細(xì)繩在重物的拉力、彈簧測力計(jì)的拉力和棍對(duì)繩的摩擦力的共同作用下保持靜止〔不計(jì)繩重〕,彈簧測力計(jì)對(duì)繩拉力與棍對(duì)繩摩擦力的大小之和等于重物對(duì)繩的拉力．假設(shè)棍對(duì)繩的摩擦力越大,那么彈簧測力計(jì)對(duì)繩的拉力越?。?〕由以上分析結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得結(jié)論是：繩在棍上繞的圈數(shù)越多,繩受到棍的摩擦力越大．〔2〕實(shí)際應(yīng)用通常有：輪船靠岸時(shí)纜繩在纜柱上繞幾圈；相接兩段繩時(shí),繩端擰在一起相互纏繞；系鞋帶時(shí),鞋帶兩帶頭相互纏繞幾下等．〔3〕小明經(jīng)歷的思維程序有：提出問題——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證——?dú)w納分析——得出結(jié)論．答案〔1〕繩在棍上繞的圈數(shù)越多,受到棍的摩擦力越大．〔2〕任舉兩例即可．〔3〕思維程序有：提出問題〔或猜測〕——實(shí)驗(yàn)論證——?dú)w納分析——得出結(jié)論點(diǎn)評(píng)增大摩擦的方法通常用增大壓力和增大接觸面粗糙程度的方法,但有時(shí)也可采用其他的方法．例如：兩段繩相互纏繞．再例如,假設(shè)開始兩物體間是滾動(dòng)摩擦,我們還可以通過變滾動(dòng)為滑動(dòng)的方法來增大摩擦．分析解決問題時(shí),還應(yīng)從實(shí)際出發(fā)尋找對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)及解決方法．課時(shí)作業(yè)★教材習(xí)題“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理〞1～4題★補(bǔ)充習(xí)題1．關(guān)于磁懸浮列車減小摩擦的方法,正確的說法是〔〕A．給摩擦面加潤滑油B．減小摩擦面間的壓力C．使摩擦面脫離接觸D．變滑動(dòng)為滾動(dòng)2．有些飲料瓶的塑料蓋的外緣有豎條紋,制作這些條紋的目的是：___________________．3．搬運(yùn)工用板車運(yùn)貨物上坡時(shí),怎么也拉不上坡,這時(shí)他會(huì)從車上卸下一些貨物再往上拉,他這樣做的目的是通過______________的方法來減小坡面對(duì)車的摩擦力．上坡的過程中,假設(shè)車要往下溜,這時(shí)他又會(huì)把板車橫在坡面上,他這樣做的目的又是_____________________．4．如圖12-3-5甲所示,完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊B所受的摩擦力為____________N；假設(shè)將A、B緊靠著放在水平桌面上,用水平力F2推A使它們一起勻速運(yùn)動(dòng)〔如圖12-3-5乙所示〕,那么推力F2＝________________N．5．從初中課本我們已經(jīng)知道：兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫滑動(dòng)摩擦力．從實(shí)驗(yàn)知道滑動(dòng)摩擦力的大小既跟壓力大小有關(guān)系,又跟接觸面的粗糙程度有關(guān)系．壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大；接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大．進(jìn)一步精確實(shí)驗(yàn)說明,滑動(dòng)摩擦力F的大小跟這兩個(gè)物體外表間的壓力FN的大小成正比,即F＝μFN,式中μ稱為動(dòng)摩擦因數(shù),它的數(shù)值跟接觸面的粗糙程度有關(guān)．根據(jù)以上知識(shí)：請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測量一張白紙跟水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的方法〔器材自選〕．要求：〔1〕寫出實(shí)驗(yàn)步驟及要測量的物理量；〔2〕推出用所測物理量表達(dá)μ的表達(dá)式．答案點(diǎn)撥課程導(dǎo)入問題例如：①為什么鋪上地毯就不滑了？②輪胎為什么會(huì)被磨損呢？問題研討①問題1滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)．問題2滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面大小無關(guān)．問題研討②問題1可采用的方法常有：增大壓力、增大接觸面粗糙程度．問題2常采用的方法有：減小壓力、減小接觸面粗糙程度、以滾動(dòng)代替滑動(dòng)、使接觸面彼此隔開．課時(shí)作業(yè)教材習(xí)題“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理〞1～4題提示與解答［第1題］解答：這是因?yàn)橛昧υ酱?剎車皮對(duì)鋼圈〔或?qū)x車鼓〕的壓力越大,彼此間摩擦力越大,所以停得越快．［第2題］解答：例如可以給鎖上加油潤滑．［第3題］解答：車把花紋、輪胎上花紋、腳踏板上的花紋等都是為了增大摩擦；軸承中裝滾珠,且使用中經(jīng)常加潤滑油等都是為了減小摩擦．用到滾動(dòng)軸承的有：前、后輪的軸承、中軸