第三讲重力与摩擦力 教案Word文件下载.docx

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三、从生活中的例子，上抛的物体会自然落下，降到重力以及重力的概念。

四、重力

（一）什么是重力

你们知道什么是重力吗？

伟大的科学家认为，宇宙间，任何任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都有相互吸引的力，这就是万有引力。

重力就是地球对地球上物体的吸引力，是万有引力的一种。

（二）重力与质量的关系。

我们做个实验证明重力与质量的关系。

不同星球质量相同的物体重力不同

（三）重力的方向

地球对物体的吸引，方向总是竖直向下。

在生活中我们日常生活中都可以找到重力总是竖直向下的证明。

我们抛一个粉笔，物体会落下。

工地上常用的重锤线，也可以证明。

举例说明：

重力的方向并不总是垂直地面；

重力的方向总是竖直向下的。

课堂练习画图

下图中，物体A都是50kg，画出图中物体A所受的重力的图示。

五、摩擦力

（一）生活中的摩擦力

1）摩擦力的存在：

生活中有很多实例都可以说明摩擦力的存在，比如我们把手掌贴在桌面上，使手掌沿桌面滑动，体验手掌的感觉，有没有感到手掌与桌面间产生了摩擦？

摩擦力是不是阻碍了，手与桌面的相对运动呢？

2）摩擦力的分类

是的，这样我们把两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力（frictionforce），但是当我们推箱子，我们给箱子用了力，但是一开始没有推动，是不是有一个力阻碍着箱子的运动啊，这个力也是摩擦力。

但是这时候箱子并没有动，我们推它，它就与地面有相对运动的趋势，那么这种阻碍箱子的相对运动趋势的力，我们叫做静摩擦力，相应的，阻碍相对运动的力就叫做滑动摩擦力。

生活中的静摩擦力，与滑动摩擦力。

静摩擦力

静摩擦力产生的条件：

a.互相接触且挤压

b.接触面粗糙且双方有相对运动

滑动摩擦力

（二）摩擦力的大小与哪些因素有关

1）受力大小

2）受力面的粗糙程度

（三）增大有益摩擦和减小有害摩擦力的方法

课堂习题：

1）如下图中汽车正在水平向右运动，当车上的箱子从车厢前部向中部滑动时箱子和地面____（有或无）摩擦力，箱子和车厢____（有或无）若有则摩擦力的方向向__________，这是因为________________。

　　2）在日常生产和生活中，下面那条措施是为了减小摩擦力（　　）

　　A、在机器的转动部分加润滑油

　　B、自行车紧急刹车时用力捏闸

　　C、汽车轮胎上有很多花纹

　　D、北方下雪时，常在道路上洒些灰渣

　　3）体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉，是为了________摩擦，采用的方法是________；

而在杠上做回环动作时，握杠不能太紧，这是为了________摩擦，采用的方法是________。

教学过程

1．摩擦力

[师]请同学们把手掌贴在桌面上，使手掌沿桌面滑动，体验手掌的感觉．

[生]手掌与桌面间产生了摩擦．

[师]根据以往的经验，我们讨论某一个力的时候，一般讨论力的什么内容呢?

[生]讨论一个力的时候，我们一般要了解力的三要素．

[师]我们首先来了解摩擦力的方向和作用点．

[演示]

一长方体海绵，下端间隔镂空，在桌面上推，（分别演示向左推和向右推）底边显示出因受到摩擦阻力而倾斜．

[师]请同学们说说从演示的实验中，你发现了什么．

[生]摩擦力阻碍海绵相对于桌面的运动，与海绵相对于桌面的运动方向相反．

[生]摩擦力的作用点在海绵和桌面接触的接触面上．

[师]大家都同意这两位同学的结论吗?

[生]同意．

[师]我们把两位同学所讲的摩擦力的方向和作用点合在一起，就得到了摩擦力的定义．

[板书]两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力（frictionforce）

[师]请同学们互相讨论一下在生产生活中有哪些与摩擦力有关的例子．

[生]人走路的时候要用到摩擦力．

[生]自行车或汽车在刹车的时候要用到摩擦力，

[生]扫地、擦黑板的时候都要用到摩擦力．

[生]滑雪的时候有摩擦力．

[生]用手抓起东西的时候也有摩擦力．

[师]同学们知道了这么多与摩擦力有关的例子，太棒了!

现在老师有这么几个问题，需要同学们帮助解决，请同学们想出尽可能多的办法来．

[投影]

问题1：

小明让妈妈他买了一瓶水果罐头，可小明怎么也打不开盖子，你能帮助他吗?

问题2：

小华星期天要去参加学校的攀岩比赛，你认为小华怎样做才不易滑下来而尽快到达终点?

问题3：

小红的妈妈去市场买回了几条泥鳅，可小红怎么也抓不住，怎么办呢?

[生]拧盖子时垫上一块毛巾或棉布．

[生]找一个力气大的人去拧．

[生]用螺丝刀撬一下盖子再拧．

[生]用一个工具夹住盖子使劲拧．

[生]让小华穿上一双有花纹的鞋．

[生]向上攀的时候用力抓紧绳子．

[生]戴上有花纹的粗布手套或在手上抹上防滑粉。

[生]在绳子上打上一个一个的结．

[生]抓泥鳅时戴上防滑手套．

[生]抓以前在手上沾上沙子，然后用力抓．

[生]把泥鳅打死后再抓．

[生]给泥鳅前裹上一层布，再用力抓．

[师]同学们想出了这么多的主意，大致归纳一下，比如垫毛巾和戴防滑手套基本上是一类，可以归纳成几类呢?

同学们讨论．

[生]我们认为垫上毛巾、棉布或在手上沾沙子、抹防滑粉等是增大了接触面的粗糙程度．

[生]力气大的人或用力抓等是增大了力的作用．

[师]这种力是我们以前了解的哪一种力?

增大力和增大接触面的粗糙程度的目的是什么?

[生]这种力是压力．增大压力和增加接触面的粗糙程度都是为了增大摩擦力．

[师]摩擦力的大小和什么因素有关?

要增大摩擦力或减小摩擦力可以采取什么办法呢?

[生]增大摩擦时可以增加接触面的粗糙程度和压力，减小摩擦时可以减小压力或使接触面更光滑，因此，我认为摩擦力的大小应该和压力和接触面的粗糙程度有关．

[生]我认为摩擦力的大小还和接触面的大小有关系．

[生]我觉得摩擦力的大小还可能与拉动物体运动的速度大小有关系．

[师]对于摩擦力的大小，同学们大致作出了四种猜想，你的猜想到底对不对?

2．[探究]摩擦力的大小与什么因素有关?

[师]我们把同学们的四种猜想分成四个研究课题，各小组自由选取其中之一，探索之后每个课题组推选一名代表进行研究结果的交流和答辩．

[师]实验前请同学们注意下面的问题．

[投影]

（1）怎样测量摩擦力?

（2）你计划采取什么方法来研究自己选择的课题?

[生]摩擦力不能直接测量出来．根据二力平衡的知识，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板滑动，此时在水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力．弹簧测力计拉力的大小等于摩擦力，从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小．

[师]哪位同学可以演示操作，并说明操作技巧?

[生]（演示并解释）拉动木块时，木块必须做匀速直线运动，保持弹簧秤的指针不动，这时拉力等于摩擦力.

[师]第二个问题，大家讨论．

[生]我们猜想影响摩擦力大小的因素有多个，因此，在研究影响摩擦力大小的某一个因素时，要控制其他因素不变，即用“控制变量法”．

[师]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．

（学生分组实验、教师巡视指导、参与同学们的活动）

课题一：

研究摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系

[投影]（展示）探究报告

演示并讲解：

首先，在光滑的长木板．上匀速拉动木块，记下测力计的示数，然后分别将棉布和毛巾铺在木板上，再在棉布和毛巾上分别匀速拉动木块，记下两次测力计的示数，填入数据表格中．分析数据，我们可以得出的结论是：

接触面越粗糙，木块受到的摩擦力越大．

[师]其他课题组的同学有什么问题可以提问?

[生]问：

实验过程中，你们如何控制其他变量不变呢?

[生]答：

在实验过程中，我们始终使用同一个木块的同一个面作接触面，用相同的速度拉动木块，保证了压力、接触面积等因素不变．

课题二：

研究摩擦力的大小与压力的关系

[投影]探究报告

在木板上匀速拉动木块，当压力是3N时，测出的摩擦力是0．8N，然后在木块上加一个砝码，压力是4N时，测出的摩擦力是1．1N．再在木块上加2个砝码，压力是5N时，测出的摩擦力是1．4N．分析这组数据后我们得出的结论是：

接触面的粗糙程度不变时，压力越大，摩擦力越大．

[师]其他课题组同学提问题．

为什么在木块上加砝码可以改变压力?

压力的大小是如何知道的?

因为木块是在水平面上运动的，所以物体对支撑面的压力就等于物体的重力，因此改变物体的重力就改变了物体对支撑面的压力，用弹簧测力计分别测出木块、木块和一个砝码、木块和两个砝码的重力，也就测出了压

课题三：

研究接触面的大小与摩擦力大小的关系

演示并解释：

我们将同一个长方体木块分别平放、侧放、立放在同一块木板上，匀速拉动木块，测出的摩擦力的大小基本相同．我们的结论是：

在接触面和压力一定的情况下，摩擦力的大小与接触面的面积无关．

注意：

“摩擦力的大小与接触面的大小无关”是在“正压力一定”的情况下说的．研究结果表明两物体相接触挤压时，实际接触部分的面积越大，其摩擦力也越大．而两者的实际接触面积只跟正压力的大小有关，跟它们的表面接触面积无关．在物体的材料性质和表面粗糙程度不变的情况下，正压力越大，实际接触面积也越大．滑动摩擦力也越大．正压力相同时，改变物体间表面的接触面积，如将一块砖从竖放改为平放，由于正压力没有改变，并没有改变实际接触面积，故摩擦力保持不变．如一块砖变成了半块砖，则正压力改变了，实际接触面也变了，那么滑动摩擦力也变了．

说明：

对于摩擦力大小与物体运动速度的关系，由于要求物体匀速运动．又要用不同的速度拉动，实验难度大．实验效果很难观察，不易得出正确的结论，因此教学中可模糊化处理或放在课外探究．

[师]我们将各个课题小组的结论归纳一下，能得到什么结论?

[生]我们得到的结论是：

摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关，在压力一定的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大；

在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大．

[师]归纳得很好，同学们再一起回忆一下在探究的过程中我们运用了哪些研究问题的方法．

[生]“控制变量法”和“转换法”．

[师]“控制变量法”同学们已经很熟悉了，哪位同学能进一步说明哪些地方用了“转换法”?

[生]实验中有两个地方用到了“转换法”．通过测拉力来测摩擦力，还有通过测物体的重力来测压力．

[师]通过探究实验，同学们不仅验证了自己的猜想，还学会了研究问题的方法．现在同学们一起来解决一个实际问题．

3．增大有益摩擦和减小有害摩擦

[师]还是老师的这块海绵，想要减小它在运动过程中的摩擦，你有什么办法吗?

[生]可以在桌面上铺上一块玻璃板，减小接触面的粗糙程度．

[生]在海绵和桌面间放几枝圆铅笔，让海绵在铅笔上滚动．

[师]这位同学说的是让滚动来代替滑动．能减小摩擦吗?

同学们试试．

[生]同一个木块，在桌面上滑动时的摩擦力是1．2N，滚动时的摩擦力是0．3N，说明用滚动代替滑动能减小摩擦．

[师]同学们还有其他的可以减小摩擦的方法吗?

[生]还可以用使接触面分离的方法来减小摩擦，比如磁悬浮列车．

[生]还有气垫船，也可以加润滑油．

[师]同学们列举出了这么多减小摩擦的方法，也一定知道更多的增大摩擦的方法．请同学们课后阅读“科学世界”，了解更多的摩擦的利用和防止的办法．现在请同学们回顾这节课哪些知识给你留下了深刻的印象．

三、小结

1．摩擦力的概念．

2．影响摩擦力大小的因素．

3．增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法．

4．“控制变量法”“转换法”．

四、动手动脑学物理

请同学们尽可能多地列举生活中应用摩擦的例子，说明哪些做法是为了增大摩擦，哪些做法是为了减小摩擦，分别运用了增大摩擦或减小摩擦的哪种做法．

二、重力

课下练习

1、对于公式G=mg的理解正确的是（）

A、物体的质量跟它受到的重力成正比；

B、物体的重力越大，则G/m的比值越大；

C、物体的质量越大，则G/m的比值越小；

D、物体受的重力跟它的质量成正比。

2、下面说法中正确的是（）

A、重力是物体的固有属性；

B、地球上的物体只有静止时才受到重力；

C、在空中飞行的飞机也受重力；

D、地面附近的任何物体都受到重力

3、下述几种措施中，属于减小摩擦的是（）

A、给自行车的轴承注入机油；

B、将缝纫机上的传动皮带拉紧一些；

C、自行车刹车时，手捏紧车闸；

D、举重运动员在抓杠铃前在手上涂些镁粉。

4、用手握住一空啤酒瓶，瓶口向上，静止在手中，下列说法中正确的是（）

A、啤酒瓶能静止在手中是由于受到摩擦力的作用；

B、手握啤酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力增大；

C、手握瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力不变；

D、向空啤酒瓶注水的过程中，即使手握瓶子的力不变，瓶子所受的摩擦力也增大。

5质量是10kg的物体，受到的重力大约是______N；

一个物体受到的重力是1N，则它的质量是_____g（g取10N／kg）、

6、计算题

通过计算说明，一个物体用弹簧测力计称物重，测力计示数为4.9N，问能否用最大称量为200g的天平称这个物体的质量。