2020年滬科版八年級(jí)物理上冊(cè)精品教案：第6章 熟悉而陌生的力 第5節(jié) 科學(xué)探究：摩擦力.doc

1、第五節(jié) 科學(xué)探究：摩擦力教學(xué)目標(biāo) 1通過實(shí)驗(yàn)，探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面粗糙程度，接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。 2經(jīng)歷探究過程，體驗(yàn)如何就探究的問題進(jìn)行猜想與假設(shè)。 3知道增大和減小摩擦力的方法，并能在日常生活中應(yīng)用這些知識(shí)。教學(xué)重、難點(diǎn) 1重點(diǎn) (1)實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力和接觸粗糙程度，接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。 (2)學(xué)會(huì)猜想與假設(shè)，認(rèn)識(shí)變量控制的意義和方法。 2難點(diǎn) (1)實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面粗糙程度，接觸面之間壓力大小的關(guān)系。 (2)認(rèn)識(shí)變量控制的意義和方法。教具準(zhǔn)備學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、細(xì)線、毛巾、玻璃、長(zhǎng)木板鉤碼、三只圓柱形鉛筆、肥皂水。教學(xué)過程 小實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生用手壓在

2、桌面上拖動(dòng)，感受一下拖動(dòng)時(shí)桌面作用在手上的阻力(摩擦力)。手對(duì)桌面壓得越緊(接觸面之間的壓力越大)，手拖動(dòng)就越困難(受到的摩擦力越大)。然后在桌面上鋪上毛巾(毛巾要固定在桌面上)手再壓在毛巾上拖動(dòng)，就比手在平滑的桌面上拖動(dòng)更難一些(說(shuō)明手所受的摩擦力較大)。 師：手壓在桌面上拖動(dòng)你有什么感受? 生甲：手在桌面上滑動(dòng)時(shí)受到桌面的摩擦力的作用。 師：這摩擦力起到什么作用? 生甲：阻礙手運(yùn)動(dòng)的作用。 師：手對(duì)桌面壓得越緊，有什么感受?說(shuō)明了什么? 生乙：手對(duì)桌面壓得越緊，拖動(dòng)越困難，說(shuō)明所受摩擦阻力越大。 師：在桌面上鋪上毛巾，手再壓在毛巾上拖動(dòng)，有什么感受?說(shuō)明了什么? 生丙：手壓在毛巾上拖動(dòng)比手

3、壓在光滑的桌面上拖動(dòng)更困難，說(shuō)明受到的摩擦阻力更大。 師：什么叫滑動(dòng)摩擦力? 生：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)所受到的阻礙物體(相對(duì))運(yùn)動(dòng)的力，叫做滑動(dòng)摩擦力。 師：注意，運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，所以應(yīng)加以“相對(duì)”兩個(gè)字，這節(jié)課我們就來(lái)探究：摩擦力。 板書：第五節(jié) 科學(xué)探究：摩擦力 1滑動(dòng)摩擦力的概念。 一、滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān) 1提出問題。 師：對(duì)滑動(dòng)摩擦力你們想提出什么問題? 生甲：滑動(dòng)摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)?生乙：滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的原因。 師：你們提的問題提得很好，摩擦并不是看起來(lái)那么簡(jiǎn)單，其產(chǎn)生機(jī)理和制約因素都很復(fù)雜，對(duì)摩擦的研究已形成一門系統(tǒng)的學(xué)科“摩擦學(xué)”，其中一些問題至今仍在

4、探索中。由于時(shí)間關(guān)系，我們這節(jié)課就來(lái)探究滑動(dòng)摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)這個(gè)問題。 2猜想或假論。 師：你們的猜想是什么? 生甲：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面粗糙程度有關(guān)。 生乙：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面間壓力的大小有關(guān)。 生丙：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的大小有關(guān)。 生丁：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。 生戍：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與推力、拉力有關(guān)。 生已：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與材料有關(guān)。 師：同學(xué)們很善于思考，你們作出的猜想有合理的地方，要證明你們的猜想正確，怎么辦? 生：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 師：很好，大家都已懂得科學(xué)探究的基本方法實(shí)驗(yàn)。 由于時(shí)間關(guān)系本節(jié)課只能對(duì)前面兩個(gè)猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

5、 3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 師：滑動(dòng)摩擦力是產(chǎn)生在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)接觸面上，可能與接觸面的粗糙的程度，接觸面之間的壓力大小，接觸面材料，接觸畫大小有關(guān)，對(duì)這些因素與摩擦力大小的關(guān)系，我們只能一個(gè)一個(gè)的單獨(dú)研究，而且在研究某一個(gè)因素的變化怎樣影響摩擦力時(shí)，必須保持其他因素不變，否則，你就無(wú)法知道滑動(dòng)摩擦力的大小變化是由哪個(gè)因素的變化引起的，這就是在研究多因素問題時(shí)必須注意的“變量控制”方法。如在研究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響時(shí)，要保持接觸面粗糙程度等因素不變，而在探究接觸面粗糙程度對(duì)摩擦力的影響時(shí)，則應(yīng)控制壓力等因素的變化。 板書：2滑動(dòng)摩擦力大小決定因素 研究方法一“變量控制”方法 師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P1

6、18加油站”內(nèi)容。 生：閱讀。 師：通過閱讀，你知道了什么? 生：當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊勻速滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小就反映了滑動(dòng)摩擦力的大小。 師：下面分組討論，制定出實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并進(jìn)行全班交流。 生：討論后得出：根據(jù)桌面上的實(shí)驗(yàn)器材，我們制定以下實(shí)驗(yàn)計(jì)劃： (1)把玻璃固定在桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊在玻璃亡勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，填人課本P119表格中。 (2)在桌面亡鋪一條毛巾，用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊在毛巾上勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，填入課本P119表格中。 (3)取走毛巾和玻璃，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊在桌面上勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，填人課本P119表格中。

7、(4)在木塊上加放一個(gè)重物，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉它們?cè)谧烂嫔匣瑒?dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，填人課本P119表格中。 師：其他小組認(rèn)為以上的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃合理嗎?有沒有異議? 生：按課本上圖530(a)、(b)、(c)、(d)。在改變粗糙程度時(shí)，實(shí)際上也改變了相互摩擦的材料，摩擦力的改變是否是因?yàn)橄嗷ツΣ恋牟牧系母淖兌鸬? 師：你能發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題很了不起，你將來(lái)肯定會(huì)大有作為的，希望你繼續(xù)努力。這里影響摩擦力大小的主要因素是接觸面粗糙程度的改變(因?yàn)榇植诔潭鹊母淖兏鼮轱@著)，而我們探討的問題僅僅是看摩擦力大小與接觸面粗糙程度有沒有關(guān)系，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)還是可以達(dá)到這個(gè)目的的。 生：當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊

8、勻速滑動(dòng)時(shí)，為什么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就反映了滑動(dòng)摩擦力的大小。 師：你很善于思考問題，注重理解，將來(lái)肯定很有前途的，由二力平衡條件可知，在拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，這個(gè)拉力的大小與木塊所受摩擦力的大小相等。有關(guān)此知識(shí)點(diǎn)要在第六章才學(xué)，現(xiàn)在先把它作為一個(gè)問題儲(chǔ)存起來(lái)吧。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，就把彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記作摩擦力的大小。 實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，還請(qǐng)大家注意：如何做到木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)呢?是沿直線水平拉動(dòng)木塊；是觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)保持不變。好，如果沒有問題了，下面大家分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)吧。 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡回檢查，指導(dǎo)。 4分析論證。 師：請(qǐng)各小組互相交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，交流實(shí)驗(yàn)的體會(huì)。 生：交流。師：請(qǐng)

9、3個(gè)小組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)公布在黑板上，比比看哪個(gè)小組數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。 師：在(如課本P119圖629)實(shí)驗(yàn)步驟(a)、(b)、(c)中，接觸面之間的壓力保持不變，你發(fā)現(xiàn)摩擦力變了嗎?你的結(jié)論是什么? 生：在實(shí)驗(yàn)步驟(a)、(b)、(c)，接觸面之間壓力保持不變，接觸面粗糙程度改變時(shí)，摩擦力大小發(fā)生改變。我的結(jié)論是：當(dāng)接觸面之間壓力保持不變時(shí)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。 師：其他同學(xué)有不同的結(jié)論嗎?沒有。好，大家做實(shí)驗(yàn)都很認(rèn)真，得出的結(jié)論也是正確的，掌聲祝賀。 師：在(如課本P119圖629)實(shí)驗(yàn)步驟(c)、(d)中，接觸面粗糙程度保持不變，壓力發(fā)生變化，摩擦力變了嗎?你的結(jié)論是什么? 生：在實(shí)驗(yàn)步驟(c)

10、、(d)中，接觸面粗糙程度保持不變，接觸面間的壓力改變，摩擦力也發(fā)生了改變。我的結(jié)論是：當(dāng)接觸面粗糙程度保持不變時(shí)，接觸面間壓力越大，摩擦力越大。 師：其他同學(xué)有不同的結(jié)論嗎?沒有。好，大家都得出了正確結(jié)論，同樣，掌聲祝賀。 以上是關(guān)于壓力，接觸面粗糙程度與摩擦力大小關(guān)系的定性探究，有興趣的同學(xué)町在課外繼續(xù)探究，摩擦力是否還與其他因素有關(guān)。 二、增大摩擦和減小摩擦 師：在日常生活中，哪些地方還存在摩擦?這些摩擦是有益的?還是有害的?請(qǐng)大家分組討論、交流。 生甲：足球場(chǎng)亡，摩擦力可以幫助守門員抓穩(wěn)足球，這個(gè)摩擦是有益的。 生乙：人走路時(shí)，鞋底與地面間存在摩擦，這個(gè)摩擦是有益的。 生丙：木塊在桌面

11、上滑動(dòng)時(shí)，桌面對(duì)木塊有摩擦力，這個(gè)摩擦力是有害的。 生?。簷C(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，零件間存在摩擦，這個(gè)摩擦也是有害的。 師：同學(xué)們發(fā)言很踴躍，說(shuō)明大家平時(shí)生活中很注意觀察，這是一個(gè)好習(xí)慣，希望今后保持。如何增大有益的摩擦。 舉例說(shuō)明請(qǐng)大家分組討論、交流。 生甲：增大有益摩擦的方法是：1增加接觸面的粗糙程度。2增大壓力，如北方冬天下雪路滑摩擦力小，常在路面上撒些灰渣，增大摩擦力。 生乙：自行車剎車也是利用摩擦力，剎車時(shí)，是通過增大壓力來(lái)增大摩擦力。 生丙：皮帶傳動(dòng)也是利用摩擦力，它也是通過增大壓力來(lái)增大摩擦力的，演奏二胡時(shí)，弓弦與琴弦的摩擦使琴弦振動(dòng)發(fā)聲，用增大壓力的辦法來(lái)增大弓弦與琴弦間的摩擦力。 生?。?/p>

12、鞋底、汽車的輪胎做得凹凸不平時(shí)，都是通過增加接觸面的粗糙程度，增大摩擦力的。 板書：3增大有害摩擦方法：增加接觸面粗糙程度 增大壓力 師：以上大家講得都很好，一部機(jī)器工作時(shí)，有些部件要轉(zhuǎn)動(dòng)，有些部件要滑動(dòng)，這時(shí)都要產(chǎn)生摩擦，這種摩擦不但使機(jī)器發(fā)熱，白白消耗動(dòng)力，而且使機(jī)器磨損，性能變壞，這些情況下的摩擦要設(shè)法減小它。下面再來(lái)考慮：如何減小有害摩擦呢? 生甲：減小有害摩擦的方法是：1減小接觸面的粗糙程度。2減小壓力大小。 師：在理論上，以上方法是對(duì)的，不過，用這樣的辦法還往往不能把有害的摩擦減小到令人滿意的程度。你們還知道哪些更好的方法嗎? 小實(shí)驗(yàn)：先讓學(xué)生用手掌壓緊桌面拖動(dòng)，感受桌面作用在手上

13、的摩擦力；然后在手和桌面之間墊上二三支圓柱形鉛筆，再壓緊拖動(dòng)，體會(huì)這時(shí)作用在手掌上的摩擦力是不是比滑動(dòng)時(shí)小得多。 師：做以上小實(shí)驗(yàn)，你有什么感受? 生：用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，可以大大減小摩擦力。 師：生活中你還知道哪些用滾動(dòng)代替滑動(dòng)減小有害摩擦的例子? 生甲：各種車軸的輪子做成圓的，就是用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小摩擦的。 生乙：旱冰鞋下的小輪，也是用滾動(dòng)代替平底鞋的滑動(dòng)，從而大大減小了與地面間摩擦。 師：你還知道哪些減小有害摩擦的方法嗎? 生甲：在機(jī)器零件間涂上潤(rùn)滑油，使摩擦面不接觸，大大減小摩擦。 生乙：汽墊船向下噴出強(qiáng)氣流，在船底和水之間形成一層空氣墊，可以大大減小摩擦。生丙：磁懸浮列車是靠強(qiáng)磁場(chǎng)把列

14、車從軌道上微微托起，在列車和軌道間出現(xiàn)一層薄空氣，使摩擦力大大減小，車速可達(dá)500kmh。師：以上大家都說(shuō)得很好，說(shuō)明大家平時(shí)關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)心國(guó)內(nèi)外大事。 板書：減小有害摩擦的方法1用滾動(dòng)代替滑動(dòng) 2使接觸面脫離直接接觸：涂潤(rùn)滑油、充氣墊等 師：假如生活中沒有摩擦，你的生活會(huì)出現(xiàn)什么問題?發(fā)生什么變化?請(qǐng)大家分組討論交流。 生甲：假如生活中沒有摩擦，我就寸步難行。 生乙：假如生活中沒有摩擦，我就無(wú)法用手拿任何東西。 生丙：假如生活中沒有摩擦，運(yùn)動(dòng)的汽車將永遠(yuǎn)停不下來(lái)。課堂歸納小結(jié) 師：通過本節(jié)課學(xué)習(xí)、你有什么收獲。 生：討論、交流后得出：我們知道了滑動(dòng)摩擦力；滑動(dòng)摩擦力的大小決定因素：接觸面的粗糙程度和壓力大小；增大有害摩擦的方法和減小有害摩擦的方法。 師：請(qǐng)每位同學(xué)都對(duì)自己在本