第三节 摩擦力.docx
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第三节摩擦力
第十三章力和机械
第三节摩擦力
1课时新授课
【教学目标】
（一）知识与技能：
1．知道摩擦力的存在和对物体运动的作用。
2．通过探究知道决定滑动摩擦力的因素。
3．认识摩擦的利与弊以及增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
（二）过程与方法：
1．观察体验有关摩擦现象。
2．经历探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程。
3．对学生进行科学研究方法（控制变量）的教育。
（三）情感态度与价值观：
1．通过探究活动，培养学生细节决定成败的科学态度。
2．通过对有益摩擦和有害摩擦的分析，对学生进行辩证唯物主义教育。
【教学重点】
1．通过具体事例引导学生思考增大、减小摩擦的方法。
2．决定滑动摩擦力大小的因素。
【教学难点】
1．设计探究实验。
2．会解决实际生活中有关增大摩擦和减小摩擦的问题。
【教学准备】
教师用：
钉鞋、跑鞋、平底鞋、高跟鞋、溜冰鞋各一双、二个长毛刷、小车、木块、弹簧测力计、自行车、多媒体电脑等。
学生用：
弹簧测力计、带挂钩的长方体木块（侧面积不同）、砝码（或钩码）、长木板、毛巾等。
【教学过程】
主要教学过程
教学环节及内容
教师活动
学生活动
设计意图
一、活动导入
【活动设置】出示：
钉鞋、跑鞋、平底鞋、高跟鞋、溜冰鞋各一双．
【提出问题】
如果我班冯克军同学要参加学校运动会一百米的赛跑，你会帮他选哪一双鞋呢？
如果我要去溜冰你又会帮我如何选择呢？
为什么要作这种选择？
【想一想】
在日常生活中你们还见到了哪些和摩擦力有关的现象？
【看一看】
有趣的摩擦（播放画面1——汽车在冰面和泥地里打滑）图中汽车出现了什么情况？
为什么？
怎样解决？
有趣的摩擦 （播放画面2－－搬油桶，“移”重如泰山，“滚”易如反掌）
【做一做】
你能做一个简单的实验制造出一种摩擦吗？
你能交流一下在摩擦实验过程中你的感受吗？
【启发引导】
你们想研究摩擦力的哪些秘密呢？
（把学生提出的问题板书出来）
【指出】为了研究摩擦力，我们需要从摩擦力的定义、产生、三要素、种类等方面进行研究。
学生观察并发表意见．
学生A：
根据生活经验，我为冯克军同学选择钉子鞋，为老师选择溜冰鞋。
因为钉子鞋能防止滑倒，溜冰鞋产生的摩擦小。
学生B：
小孩从滑梯上滑下时要受到摩擦力的作用。
学生C：
人走路时，鞋子与地面之间有摩擦。
学生D：
汽车打滑，垫上草垫等。
学生将一只手按在课桌上向前移动，感觉桌面阻碍手前进。
学生F：
为什么会产生摩擦呢？
摩擦力产生的原因是什么呢？
摩擦力的产生要满足什么条件？
摩擦力的大小与什么因素有关？
1、教师创设了问题情境，学生此时的角色就成了教师的帮助者，他们热情而又毫无保留地提供给各种方案．
2、初步感知一下摩擦力是一种怎样的力，在交流中学生的表现欲望被充分地调动。
二、新课讲授
1.A:
摩擦力概念：
重点学习摩擦力产生的原因、方向及作用点。
【过渡】教师演示实验：
用二个长毛刷毛对毛合在一起，并产生相对运动，让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。
请大家观察这个实验中毛的弯曲，自学课本内容后思考后回答下面的问题。
【布置自学】
阅读P60课本1、2自然段，并找出摩擦力的概念。
【提出问题】
①摩擦力是如何产生的？
②摩擦力的方向如何？
③摩擦力的作用点在什么位置？
④摩擦力是否是阻碍物体运动的？
请举例说明。
学生自学课本内容并能回答老师提出的问题。
回答：
1、当一个物体在另一个物体表面滑动时产生。
2、跟物体的相对运动的方向相反。
3、作用点在物体的接触面上。
4、阻碍物体的相对运动，与物体的相对运动方向相反。
人能向前走实际是靠的地面的摩擦力
1、充分发挥自学指导题目的指导作用，培养学生的自学能力。
2、对于不会的问题组内讨论交流有利于培养学生的团结协作、互帮互助的精神。
B:
学生通过生活小实验，初步感知摩擦力大小于什么因素有关
2．探究摩擦力大小于什么因素有关
活动一：
通过同学们的自学我们已经知道了摩擦力三要素中的两个──方向及作用点，那么其大小与什么因素有关呢？
活动二：
组织学生演示三个小实验：
①用手压住桌面，手向前推，感受摩擦力大小。
②增大手压桌面的力，手再向前推，再次感受摩擦力大小，并与第一次用的力的比较。
③用手压住玻璃面，（注意感觉所用的力跟第一次相差不多），手向前推，感受摩擦力大小，并与第一次用的力的比较。
活动三：
问：
通过上面的三个实验，你能猜想出摩擦力的大小与什么因素有关吗？
【过渡】解决了滑动摩擦力的方向和作用点两个问题，我们再来重点探究滑动摩擦力的大小，请同学们大胆猜想：
滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢？
【引导】
活动一：
讲述：
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：
①摩擦力的测量问题。
②实验的研究方法问题。
③实验器材的选择问题。
活动一：
学生思考
活动二：
学生实验
活动三：
学生汇报交流实验结果
活动四：
学生猜想－组内讨论－班内交流－确定探究因素
活动一：
学生针对老师提出的三个问题进行充分的组内讨论
生G：
滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度、重力、速度、接触面的面积。
学生讨论后实验：
1、将木块平放在长木板上，用测力计匀速拉动木块，记下此时示数为F1；在木
小实验的设置尽管比较简单，但是经过同学们的初步感知，提出合理猜想的方向性比较明确，避免了学生的胡猜、乱猜现象。
【提问】1、滑动摩擦力可能跟这些因素有关，要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究？
2、要研究滑动摩擦力的大小是否跟这些因素有关，首先应该测出滑动摩擦力的大小，那么如何测木块在木板表面上滑动时所受摩擦力的大小呢？
用什么方法。
请同学们讨论一下。
3、针对情况引导学生分析（怎样运动？
为什么匀速？
怎样判断？
）并找出研究问题的方法（转换法）。
找到了测量滑动摩擦力的方法，请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格，完成实验后，写出探究报告和其他组的同学交流。
活动二：
教师在教室内不断的进行巡回点拨、指导，并对好的见解及时给予表扬、鼓励。
活动三：
根据学生的汇报交流情况，进行归纳总结。
活动四：
引导学生绘制实验表格。
活动五：
巡回指导，及时解决实验过程中出现的问题。
表一：
控制触面的粗糙程度相同，研究摩擦力大小与压力大小的关系
实验序号
粗糙程度情况
压力大小情况
摩擦力大小（N）
1
2
表二：
控制压力大小相同，研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系
实验序号
压力大小情况
粗糙程度情况
摩擦力大小
1
2
【总结并过渡】摩擦力大小跟作用在物体表面的压力及接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，摩擦力就越大（板书）。
块上放两个钩码，用测力计匀速拉动木块，记下此时示数为F2，比较F1、F2，证明滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
2、将木块平放在木板上，用测力计匀速拉动木块，记下此时示数为F1；在长木板上铺上毛巾，用测力计匀速拉动，记下此时示数为F2，比较F1、F2证明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
3、将木块分别平放、侧放放在同一块木板上，用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动，记下此时示数为分别为F1、F2，比较F1、F2，证明滑动摩擦力的大小与接触面的面积的关系。
4、将木块平放在木板上，以较小速度做匀速直线运动，记下此时示数为F1；再以较大速度做匀速直线运动，记下此时示数为F2，比较F1、F2，的大小，证明滑动摩擦力的大小与速度的关系。
活动二：
班内交流（见附件2摩擦力错解分析）
活动三：
学生独立设计表格－组内交流
及时对学生进行表扬鼓励，充分发挥赏识激励作用，使学生能够在课堂上大胆发言、张扬个性，增强他们学习的积极性和主动性。
3.摩擦在日常生活中具体运用
【过渡】1．摩擦力越大越好？
还是越小越好？
通过辩论可以看出：
摩擦力，让人欢喜让人忧！
对于有益摩擦，要设法增大它，对于有害摩擦要设法减小它。
那么增大和减小摩擦力的方法有哪些呢？
（学生结合科学世界中的“摩擦与我们”讨论回答。
）
【提出问题】
①请结合自己的生活实际和亲身体会，举例说明哪些地方用到了摩擦？
摩擦是有益的还是有害的？
②增大和减小摩擦的方法有哪些？
③摩擦的分类有哪些。
自由辩论。
通过讨论，得出我们应增大有益摩擦，减小有害摩擦。
增大摩擦的方法有：
增大压力；增大接触面的粗糙程度。
减小摩擦的方法有：
减小压力；减小接触面的粗糙程度；变滑动为滚动；使接触面彼此分离。
将辩论引入课堂，学生情绪高涨，充分体现了学生的主体地位，既活跃了课堂气氛，又培养了学生搜集处理信息的能力和语言表达能力，促使他们迫不及待地参与挑战，收到了事半功倍的效果
三、课堂小结
回顾本节课“你学到了什么？
”
活动一：
多媒体展示练习题
活动二：
巡回指导
活动三：
课堂小结
活动一：
学生自主练习
活动二：
学生交流
学生讨论小结：
知道了什么是摩擦力以及摩擦力产生的条件。
知道了三种不同类型的摩擦力。
知道了影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度。
知道了增大、减小摩擦的方法。
四、课堂检测
老师巡视、讲评
完成检测题
见附件1
五、布置作业
动手动脑学物理1、2、3、4。
课后完成
【板书设计】
1．摩擦力
（1）定义：
两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上就会产生一种阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力。
（2）方向：
与物体相对运动的方向相反。
2．影响滑动摩擦力的因素：
实验次数
压力
接触面粗糙程度
摩擦力（N）
1
2
3
压力大小和接触面的粗糙程度。
3．增大和减小摩擦力的方法：
（1）增大方法：
增大压力或增大接触面的粗糙程度。
（2）减小方法：
减小压力或降低接触面的粗糙程度；变滑动为滚动；使两接触面彼此隔离开等。
【教学反思】
1．教材中对静摩擦、滚动摩擦、增大和减小摩擦的方法等内容放在“科学世界”栏目中。
课程标准中对摩擦力的要求是“通过常见的事例或实验，了解摩擦力”，可见课程标准给实际教学留下了很大的创造空间，根据学生的实际情况，笔者觉得对摩擦力分类后再分别研究更利于学生去发现、分析、解决生活中的摩擦问题。
2．课堂上会出现很多上课前预想不到的情况，如在探究滑动摩擦力与接触面面积是否有关的实验过程中，就有很多组学生由于没有控制好条件（拉木块做不到匀速）进行实验，从而得到滑动摩擦力与面积有关的结论。
作为教师，这时候不要以自己思考问题的方式去折射学生，更不要以自己的想法代替学生的想法，不应该让学生无条件地被动接受，而应该及时指导，进一步强化“控制变量法”在研究物理问题中意义和要领。
附件1：
【达标测试】
1、如下图，接触面间都是粗糙的，判断物体是否有摩擦力，若有请指出摩擦力的方向
①物体A静止在水平地面上②静止在斜面上的木块③用力推箱子，箱子没动
④用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体，使其作匀速直线滑动
⑤物体A随传送带一起水平向右做匀速运动
⑥放在静止的小车上的物体B，当小车突然启动时
2、在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中，小明的实验过程如图所示．
（1）实验操作的关键是什么?
（2）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块；
实验数据如下：
（3）分析 （选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
（4）在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为 。
（5）在此实验的基础上，小明又猜想：
滑动摩擦力的大小可能与物体的接触面积有关．请你利用图中已有的器材，设计探究方案验证小明的猜想．
3、把三块相同的砖分别竖放、侧放、平放在水平地面上，分别施加水平拉力F1、F2、F3，使砖块分别以1m/s、2m/s、3m/s的速度向右做匀速直线运动，则关于砖块受到的摩擦力，下列说法中正确的是
A．竖放时摩擦力最大B．侧放时摩擦力最大
C．平放时摩擦力最大D．三种放法摩擦力一样大
4．在以下几个实例中，属于增大摩擦的是（ ）
5.如下图所示，利用弹簧测力计拉着物体在水平面上匀速向右运动，该物体受到的摩擦力为 N。
当弹簧测力计的示数增大为4N时，该物体受到的摩擦力为 N。
附件2：
摩擦力错解分析
摩擦力既是重点，又是难点，在学习过程中很容易产生错误认识，对摩擦力的概念理解不透，很容易造成一些误区。
本文结合同学们的实际情况，进行简要的剖析。
【例1】一个小孩推一辆静止在地面上的汽车，没有推动，此时，推力_______摩擦力。
（选填“大于”“小于”“等于”）
典型错误：
小于
错因分析：
力不足够大就无法推动物体，因而得出“推力小于摩擦力”的错误结论。
正确答案：
等于。
因为汽车没有被推动，保持静止状态，所以它在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力。
由平衡力条件可知，推力等于摩擦力。
归纳拓展：
静止在水平面上的物体，我们沿水平方向用力推或者拉它，只要物体没有运动，那么它受到的一定是平衡力，既然是平衡力，那么这两个力一定大小相等。
【例2】一个物体以0.2m/s的速度在水平地面上面做匀速直线运动时所受到的摩擦力为5N，若速度增大到0.3m/s仍在水平地面做匀速直线运动，它受到的摩擦力________5N。
（选填“大于”“小于”“等于”）
典型错解：
同学们常常认为物体速度增大，摩擦力也增大，因此填“大于”。
错因分析：
滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与其他因素无关。
此题中速度大小改变不影响摩擦力大小。
正确答案：
等于
归纳拓展：
只要物体在水平地面上做匀速直线运动，不管物体的速度多大，它受到的一定是一对平衡力，摩擦力的大小不变。
【例3】用手握住一个瓶口朝上的瓶子静止在空中，则随着手握力的增大，瓶子受到的摩擦力大小怎样变化？
典型错解：
因摩擦力的大小与压力大小有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。
所以瓶子受到的摩擦力变大。
错因分析：
对于滑动摩擦力和静摩擦力大小的决定因素理解不清。
由于瓶子与手之间是静摩擦，且瓶子静止在空中，瓶子处于平衡状态，应受平衡力作用。
所以在竖直方向除受重力之外还受一个竖直向上的摩擦力作用，且摩擦力的大小与重力大小相等。
正确答案：
瓶子受到的摩擦力大小不变。
由于瓶子的重力大小不变，所以尽管手的握力增大但摩擦力大小不变．而增大手的握力，只能增大手与瓶子之间的最大静摩擦力的大小，而不能改变竖直方向手握一定重物时静摩擦力的大小。
况且，即使是滑动摩擦力，也应注意在接触粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力才越大。
归纳拓展：
我们教科书上讲到的摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，指的是滑动摩擦力的影响因素。
而对于静摩擦力这个结论是不成立的，我们要具体问题具体分析，不要死记书上的结论。
类似的题目还有：
甲、乙两个体重相同的同学，甲沿竹竿匀速向上爬，乙沿麻绳匀速向上爬，则甲同学受到竹竿的摩擦力____________（填“大于”、“等于”、“小于”）乙同学受到麻绳的摩擦力。
利用上面的方法，你会判断吗？
附件3：
自行车与摩擦力
自行车是人们最常用到的交通工具之一，可是你知道自行车上有哪些地方涉及到摩擦力知识吗？
一、车轮与摩擦力
自行车也和其它车辆一样，是靠车轮与地面的摩擦力前进的。
当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？
这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。
那前轮的摩擦力是干什么的？
阻碍车的运动！
其方向与自行车前进方向相反。
正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。
不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。
那谁和这两个力平衡呢？
脚对地面的摩擦力向前！
二、刹车装置与摩擦力
制动装置（刹车）在自行车中有着十分重要的作用。
刹车不灵而导致的交通事故屡见不鲜，自行车是采用什么方法来制动的呢？
自行车的刹车是利用摩擦力使自行车减速和停止前进。
当我们使用刹车时，刹皮与车轮间的摩擦力，使车轮停止运动或速度减小，车轮与地面间的摩擦力由滚动摩擦变成滑动摩擦，强大的滑动摩擦力方向与自行车前进方向相反，使自行车迅速减速（或迅速停止运动）。
三、外胎与摩擦力
自行车外胎上有凸凹不平的花纹，可以增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力，防止自行车打滑。
急刹车时，滑动摩擦力对车辆外胎磨损十分大，若使轮子总处于滚动，而不滑动时，则可避免对车轮磨损。
因此可设想在自行车上另设置一刹车备用（可金属、橡胶……），平时运动时，刹盘提起脱离地面，刹车时，将刹盘按下与地面接触，使刹盘在地面滑动，产生滑动摩擦力，使车辆迅速减速直至停止，避免自行车外胎磨损。
四、钢珠与摩擦力
自行车应当骑起来越轻松、越灵活才越好、越省力，所以在自行车转动的地方，中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处、飞轮等地方，都安有钢珠。
转动地方安装钢珠是为了减小摩擦力，保护零件，节省动力，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多，用滚动来代替滑动可以大大减小摩擦，并经常加润滑油，使接触面彼此离开，摩擦变得更小、更省力。
除此之外，在自行车的车把和脚踏板也有花纹，这也是为的增大摩擦力，使人能够很好的把握方向和让自行车顺利前进。
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