人教版八年級（下冊）第八章運動和力第3節(jié)摩擦力（教案）年級八年級授課時間課題第3節(jié)摩擦力教學(xué)目標1.能根據(jù)生活體驗認識摩擦力。2.能根據(jù)二力平衡的條件用彈簧測力計粗略的測量水平運動物體所受的滑動摩擦力。3.經(jīng)歷研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗過程，知道滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。4.認識摩擦在生產(chǎn)或生活中的利用與防止，并能正確說出增大或減小摩擦的方法。教材分析本節(jié)是在力、彈力、重力之后，研究第三種常見的力——摩擦力。教科書的設(shè)計思路與前面對彈力、重力的設(shè)計是相同的，即讓學(xué)生再次經(jīng)歷感知、描述、測量、分析等認識力的過程。一方面，彈力、重力等知識的學(xué)習(xí)可以對摩擦力的學(xué)習(xí)起到正向遷移的作用；另一方面，本節(jié)的知識內(nèi)容又為力的概念的形成起到鞏固和深化的作用。本節(jié)內(nèi)容由“摩擦力”和“摩擦的利用與防止”兩部分構(gòu)成。教學(xué)的重點是測量水平運動物體所受的滑動摩擦力。這個實驗是《課標》中規(guī)定的必做的測定性實驗。為保證學(xué)生能對實驗原理有正確認識，將本節(jié)放在二力平衡之后進行。教科書為突出教學(xué)重點，選取了研究影響滑動摩擦力大小的因素的探究性實驗作為鞏固和深化。一方面，該選題需要學(xué)生具有測量滑動摩擦力的實驗技能；另一方面，它又是一個難得的訓(xùn)練學(xué)生開展科學(xué)猜想、實驗檢驗、分析論證的好選題。因為學(xué)生雖然對摩擦現(xiàn)象不陌生，但對滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)卻不清楚。教學(xué)器材木板、帶掛鉤的木塊(側(cè)面積不同)、多個砝碼(或鉤碼)、毛巾、棉布、彈簧測力計、砝碼等。多媒體ppt，包含視頻：《探究影響滑動摩擦力大小的因素》、《滑動摩擦力的產(chǎn)生》、《分不開的書、筷子提大米》等。教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動導(dǎo)入新課【復(fù)習(xí)提問】物體處于靜止或勻速直線運動時，受到的力有什么特點？二力平衡的條件是什么？【學(xué)生回答】物體受平衡力的作用。同體、等大、反向、共線?！緞?chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入課題】①小明推箱子，沒推動，箱子受到哪些力的作用？分別是什么力？【師生分析】在豎直方向上，箱子受到一對平衡力：在水平方向上，箱子除受推力F推外，一定存在一個跟推力相平衡的力，這個力叫什么力？是怎樣產(chǎn)生的呢？②下圖是發(fā)生在我們生活中的一些現(xiàn)象，你是否想過其中的原因嗎？冰壺比賽時，盡管冰面光滑，但冰壺滑行的速度越來越小，總是慢慢停下來；滑冰運動員停止用力后，盡管冰面光滑，但是最后總是慢慢停下來。③【播放視頻】——《分不開的大米》這些現(xiàn)象都與另外一種力有關(guān)——《8.3摩擦力》。學(xué)習(xí)新課一、滑動摩擦力【學(xué)生做做】感受摩擦力①手平放在桌面上，用力向前推，使手在桌面上滑動，感受有沒有一個阻礙手相對運動的力；②手平放在桌面上，保持手不動，慢慢向前推，感受有沒有一個阻礙手要運動的力；③手平放在桌面上，保持手不動也不推，感受有沒有一個阻礙手的力。在以上活動中，你感受到手掌受到有阻礙作用的是①與②?！纠胮pt講解】1.滑動摩擦力兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做滑動摩擦力。常用字母f表示。（1）滑動摩擦力產(chǎn)生的條件①兩個物體接觸且有壓力；②有相對運動；③接觸面不光滑。（2）滑動摩擦力產(chǎn)生的原因我們用肉眼看到的光滑固體表面，當用顯微鏡觀察時，就會發(fā)現(xiàn)其表面是凸凹不平的，當兩個接觸面發(fā)生相對運動的時候，就會彼此阻礙，從而形成了摩擦力。（3）滑動摩擦力的方向【師生共同進行】人推箱子向右滑動時，箱子相對于地面向右運動時，受到的滑動摩擦力方向就向左。人推箱子向左滑動時，箱子相對于地面向左運動時，受到的滑動摩擦力方向就向右?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚴桥c物體間相對運動的方向相反的。（4）滑動摩擦力的測量【演示實驗】①測量方法：把木塊放在木板上，用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F拉即為木塊受到的摩擦力f摩。②測量原理：因為木塊做勻速直線運動，所以木塊受到的拉力F拉與滑動摩擦力f摩是一對平衡力，大小相等，即f摩=F拉?！緦W(xué)生實驗】2.探究影響滑動摩擦力大小的因素【提出問題】滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?【猜想假設(shè)】根據(jù)生活經(jīng)驗進行猜想與假設(shè)：當你推箱子時，箱子越重，推起來越費力；地面越粗糙，推起來越費力。①滑動摩擦力的大小可能跟壓力大小有關(guān)？②滑動摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度有關(guān)？③滑動摩擦力的大小可能跟接觸面積有關(guān)？…………【實驗設(shè)計】（2）實驗方法：①控制接觸面的粗糙程度不變，通過加減砝碼改變木塊對木板的壓力，測出摩擦力。②控制壓力不變，改變木板的粗糙程度，測出摩擦力。③分析數(shù)據(jù)，歸納結(jié)論。（3）實驗數(shù)據(jù)表格（見下）【進行實驗與收集數(shù)據(jù)】①用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力；②在木塊上放上砝碼，用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，測出此時滑動摩擦力；③換用材料相同但表面粗糙的長木板，保持放在木塊上的砝碼不變，用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，讀出彈簧測力計的示數(shù)，測出此時的滑動摩擦力大小?！痉治雠c論證】（1）實驗數(shù)據(jù)次數(shù)壓力大小程度接觸面粗糙程度摩擦力（N）1小光滑22大光滑33大粗糙4實驗結(jié)論：滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大?！窘涣髋c評估】（1）實驗中的探究方法①控制變量法：探究滑動摩擦力的大小與壓力的關(guān)系：控制接觸面的粗糙程度不變，改變物塊對接觸面的壓力。探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系：控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度。②轉(zhuǎn)換法：通過讀取彈簧測力計的示數(shù)來間接測量滑動摩擦力的大小。（2）實驗中要水平拉動木塊做勻速直線運動，才能保證滑動摩擦力等于的大小拉力大小。實驗中很難控制水平勻速拉動彈簧測力計，所以會導(dǎo)致彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定。因此，將實驗方案改進如下，木塊位于長木板上，用彈簧測力計拉住一端，彈簧測力計的另一端固定。改進后，水平向右拉動長木板，當木塊保持靜止時，木塊處于平衡狀態(tài)，此時無論長木板是否做勻速直線運動，都可以保證拉力的大小始終等于滑動摩擦力的大小?！静シ乓曨l】——《探究影響滑動摩擦力大小的因素》（4）實驗拓展【進行實驗】根據(jù)情況安排演示或?qū)W生做。①探究滑動摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系把木塊平放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出拉力F1；把木塊側(cè)放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出拉力F2。比較F1和F2的大小發(fā)現(xiàn)相等，故可得出結(jié)論：在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時，滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)。②探究滑動摩擦力的大小與物體運動速度的關(guān)系把木塊與砝碼放在木板上面，以比較小的速度拉動木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F1；保持壓力、粗糙程度都相同，以比較大的速度拉動木塊做勻速直線運動，讀出這時的拉力F2。比較F1和F2的大小發(fā)現(xiàn)相等，可得出結(jié)論：在接觸面粗糙程度和壓力大小相同時，滑動摩擦力的大小與運動速度的大小無關(guān)?！纠}2】如圖所示是小明同學(xué)“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗，鐵塊和木塊的大小和形狀完全相同．（1）實驗時，小明同學(xué)先在豎直方向上對彈簧測力計調(diào)零，然后用彈簧測力計拉著物體沿水平方向做勻速直線運動，那么彈簧測力計的示數(shù)與實際摩擦力相比是偏大還是偏小？（2）分析比較甲、乙兩圖彈簧測力計示數(shù)，得到的結(jié)論是什么？（3）圖乙、丙所示的實驗過程，探究的問題是什么？（4）圖丁是小紅同學(xué)對實驗方案改進，D是一個電動裝置，可帶動木板勻速運動，請你指出小紅同學(xué)實驗方案的優(yōu)點．【答案】（1）偏?。唬?）在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系（4）見下?！窘馕觥浚?）因為彈簧自身重力的作用，所以當在豎直方向上對彈簧測力計調(diào)零后，再在水平方向上測拉力的大小，彈簧測力計的彈簧會縮回一些，指針所指的位置會小于零刻度線，會使測出的摩擦力小于實際摩擦力的大小；（2）甲、乙兩圖，接觸面粗糙程度相同，乙對水平面的壓力大，滑動摩擦力也大。可得結(jié)論：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（3）圖乙、丙中鐵塊和木塊疊在一起，對水平面的壓力相同，而接觸面的粗糙程度不同，探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系；（4）D是電動裝置，電動機勻速轉(zhuǎn)動這樣可保證彈簧測力計讀數(shù)較準確，且易于保持長木板進行勻速直線運動．學(xué)生進行實驗，感受摩擦力的存在.知道滑動摩擦力的概念及產(chǎn)生條件。與老師一起分析得出滑動摩擦力的方向。知道測量滑動摩擦力的原理。設(shè)計并進行實驗。收集數(shù)據(jù)。通過分析與論證，歸納出結(jié)論。進行交流評估.一是實驗用到的方法；二是實驗方案的優(yōu)化。觀看視頻，對所學(xué)知識形成概括的印象。進行實驗拓展，歸納出滑動摩擦力的大小與接觸面積及運動速度的大小無關(guān)。做題并進行解析。學(xué)習(xí)新課二、靜摩擦與滾動摩擦【提問】下圖是發(fā)生在生活中的一些現(xiàn)象，你是否想過其中的原因？在這些現(xiàn)象中，兩個物體間都有相對運動的趨勢，會在接觸面間產(chǎn)生一個阻礙物體運動的力，這個力是另外一種摩擦力——靜摩擦力。1.靜摩擦力當兩個物體具有相對運動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體間發(fā)生相對運動的力，叫做靜摩擦力。【師生共同分析】①手握杯子，杯子由于受到重力，杯子相對于手有往下掉的趨勢，但是沒有掉下來，是因為手對杯子有一個向上的靜摩擦力。②靜摩擦力的方向人走路時，腳（鞋底）向后蹬地面，相對于地面有向后的運動趨勢，地面會對腳有一個向前的靜摩擦力f，人靠這個靜摩擦力前進。靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢的方向相反。③靜摩擦力的大小靜摩擦力存在一個最大值，稱為最大靜摩擦力。它等于使物體剛要運動時所需要的最小外力。當外力分別為5N、9N時，物體沒有移動，此時的靜摩擦力與推力相互平衡，所以大小分別為5N、9N；當外力為12N時，物體剛好運動，則最大靜摩擦力為12N?！纠}3】小華用100N的力水平向右推木箱，結(jié)果沒有推動，則此時木箱受到的靜摩擦力為____N，方向________。小華增大推力，最后在125N的水平推力作用下使木箱向右做勻速直線運動，則物體受到的滑動摩擦力為____N，方向_________?！敬鸢浮?00，水平向左，125，水平向左。【解析】①如果用100牛的力水平向右推木箱，沒有推動，則此時木箱受到的靜摩擦力與推力平衡，大小為100牛，方向水平向左。②若木箱在125牛的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，則物體受到的滑動摩擦力與拉力平衡，大小為125牛，方向水平向左。2.滾動摩擦力一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦力叫作滾動摩擦力。①產(chǎn)生原因：物體滾動時，由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對滾動的阻礙作用。②生活中的滾動摩擦：【學(xué)生列舉實例】③滾動摩擦小于滑動摩擦【演示】木塊在木板上滑動時，彈簧測力計示數(shù)比較大。在木塊下面墊上鉛筆時，再拉動木塊，彈簧測力計示數(shù)變小。通過事例分析，知道靜摩擦力的概念，得出靜摩擦力的方向與大小。做習(xí)題，理解鞏固。通過事例分析，知道滾動摩擦力的概念，知道滾動摩擦小于滑動摩擦。學(xué)習(xí)新課三、摩擦的利用與防止【提出問題】①日常生活的哪些現(xiàn)象中存在摩擦力的作用？②摩擦力對人們是有益的還是有害的呢？③對我們有益的摩擦我們應(yīng)該怎么辦？有害的摩擦我們又該怎么辦？從影響摩擦力大小的兩個因素，我們自然會想到增大和減小摩擦的方法?！緦W(xué)生列舉】1.增大有益摩擦的方法：①增大物體間的壓力。例如打開瓶蓋時用力、拔河比賽時、用力握緊繩子、自行車剎車時用力捏車閘、用橡皮擦去錯誤的字時要用力等等。②增加接觸表面的粗糙程度。例如要上杠的運動員手上擦鎂粉、鞋底凹凸不平的花紋、在結(jié)冰的路面車輪纏繞鐵鏈等。③變滾動摩擦為滑動摩擦汽車急剎車時，車輪在路面滑動，把滾動變?yōu)榛瑒?，增大了輪胎與地面間的摩擦力，使車容易停下來。2.減小有害摩擦的方法許多情況下摩擦是有害的，人們常常設(shè)法減小它。減小摩擦的方法：①減小壓力把物品拿出一部分，減小壓力，摩擦力也變小。②使接觸面光滑：接觸面越光滑，摩擦力越小。③變滑動摩擦為滾動摩擦因為滾動摩擦小于滑動摩擦，所以使物體間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦?xí)r，可以減小摩擦。④使兩個互相接觸的摩擦面彼此離開(如潤滑劑、利用氣墊、磁懸浮)。【討論交流】自行車運動過程中的摩擦1.增大摩擦的有:①輪胎表面有花紋、剎車閘上用橡膠、腳蹬表面有花紋、車把套有花紋、鏈條與齒輪有凹凸相咬合；②車閘剎車時，增大壓力摩擦。2.減小摩擦的有：在軸的位置放置滾珠或軸承，變滑動摩擦為滾動摩擦來減小摩擦；往自行車的轉(zhuǎn)動部分加潤滑油使原來接觸的表面彼此分離來減小摩擦。通過事例分析，展開討論，列舉生活中增大有益摩擦的方法。通過事例分析，展開討論，列舉生活中減小有害摩擦的方法。以自己熟悉的自行車為例，指出增大摩擦和減小摩擦的措施。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．下面所列的摩擦中，各屬于哪種摩擦？①走路時鞋與地面之間的摩擦；②拉動拉桿箱時，箱輪與地面間的摩擦；③手拿瓶子時手與瓶子的摩擦；④手握筷子時的摩擦；⑤機器上軸與軸承間的摩擦；⑥冰壺比賽時，冰壺與冰面的摩擦?！敬鸢浮竣賹儆诨瑒幽Σ恋挠校罕鶋乇荣悤r，冰壺與冰面的摩擦；②屬于滾動摩擦的有：拉動拉桿箱時，箱輪與地面間的摩擦；機器上軸與軸承間的摩擦。③屬于靜摩擦的有：走路時鞋與地面之間的摩擦；手拿瓶子時手與瓶子的摩擦；手握筷子時的摩擦。2.下面所列的摩擦中，哪些摩擦是有益的？哪些是有害的？①走路時鞋與地面之間的摩擦；②汽車剎車時，車輪與地面間的摩擦；③手拿瓶子時手與瓶子的摩擦；④手握筷子時的摩擦；⑤機器上軸與軸承間的摩擦；⑥擦黑板時，板擦與黑板間的摩擦。【答案】①屬于有害摩擦的有：機器上軸與軸承間的摩擦，即⑤.②屬于有益摩擦的有：走路時鞋與地面之間的摩擦；汽車剎車時，車輪與地面間的摩擦；手拿瓶子時手與瓶子的摩擦；手握筷子時的摩擦；擦黑板時，板擦與黑板間的摩擦。①、②、③、④、⑥.3．如圖所示，在“測量滑動摩擦力大小”的實驗中，應(yīng)拉著木塊在長木板上做__________運動，此時摩擦力大小為______N?！敬鸢浮縿蛩僦本€，2.2。【解析】用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊時，根據(jù)二力平衡的知識，此時摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大小。由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.2N，此時的摩擦力f=F=2.2N。4.在體操比賽中，運動員在上單杠之前要在手上抹一些鎂粉，而在杠上做回環(huán)動作時手握杠又不太緊，他這樣做的目的是（）A.前者是為了增大摩擦，后者是為了減小摩擦B.前者是為了減小摩擦，后者是為了增大摩擦C.兩者都是增大摩擦D.兩者都是減小摩擦【答案】A.【解析】運動員與單杠之間的摩擦既不能太大，也不能太小。在手上抹一些鎂粉，是為了增大摩擦防止滑下來；在杠上做回環(huán)動作時手握杠又不太緊，是為了減小摩擦，損傷手皮。故選A。5.小明推靜止在水平地面上的桌子，他使用的是水平向左的力，但沒有推動，下列說法正確的是（）A.推力大于摩擦力 B.推力等于摩擦力C.推力小于摩擦力 D.不能確定推力與摩擦力的大小【答案】B?！窘馕觥啃∶鳑]有推動，說明此時桌子還是靜止狀態(tài)，處于平衡態(tài)，而在水平方向上，桌子受到了推力和摩擦力，推力和摩擦力是平衡力，故推力的大小等于摩擦力，故B正確。故選B。6.下列四幅圖是小明在探究“影響滑動摩擦力大小因素”時設(shè)計的實驗方案。以下說法正確的是（）【答案】A.【解析】故A正確。A.圖甲所示實驗中，彈簧測力計的示數(shù)小于滑動摩擦力的大小B.圖乙所示實驗中，木板受到的壓力等于木塊受到的重力C.甲、乙兩次實驗，探究的是滑動摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)D.甲、乙兩次實驗，探究的是滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)【答案】C.【解析】A．圖甲所示實驗中，彈簧測力計拉動木塊做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，彈簧測力計的示數(shù)等于滑動摩擦力的大小，故A錯誤；B．圖乙所示實驗中，將鐵塊放在木塊上，木板受到的壓力等于木塊的重力和鐵塊的重力之和，故B錯誤；CD．將鐵塊放在木塊上，增大了木塊對木板的壓力，因為木塊與木板間的接觸面粗糙程度不變，所以探究的是滑動摩擦力的大小與壓力是否有關(guān)，故C正確，D錯誤。所以選C.8.如圖所示，質(zhì)量為0.5千克的物體受到一個大小為10牛，方向水平向左的力F后，靜止在豎直墻面上。求：（1）物體所受重力的大小。（2）物體所受的摩擦力大小及方向?！敬鸢浮浚?）4.9N；（2）4.9N，豎直向上.【解析】（1）物體所受重力大小：G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N（2）因物體靜止，所以在豎直方向上受到的重力與靜摩擦力是一對平衡力，則靜摩擦力大小f=F=4.9N，方向與重力的方向相反，即豎直向上。9.小奇用木板、棉布、木塊、砝碼和彈簧測力計探究影響滑動摩擦力大小因素。（1）如圖所示的三次實驗中，用彈簧測力計拉動木塊沿水平方向做_______運動，此時彈簧測力計對木塊的拉力______（填“大于”“小于”或“等于”）木塊受到的摩擦力。丙實驗中砝碼受到的摩擦力為______N。（2）①對比甲、乙實驗可知：壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越_____。②對比______實驗可知：接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。雪后由于路面濕滑，為避免學(xué)生滑倒，學(xué)校工作人員在校門口撒上沙子。這一事例可用結(jié)論_____（填“①”或“②”）來解釋。【答案】（1）勻速直線，等于，0；（2）①大，②甲、丙，①.【解析】（1）用彈簧測力計拉動木塊沿水平方向做勻速直線運動，測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對平衡力，大小相等。實驗中砝碼與木塊相對靜止，沒有相對運動或相對運動的趨勢，所受摩擦力為0。（2）①對比甲、乙實驗，說明壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。②甲、丙實驗，接觸面的粗糙程度相同，丙中物體對接觸面的壓力大，彈簧測力計的示數(shù)大，說明接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。在雪地上撒沙子，是通過增大接觸面粗糙程度的方式來增大摩擦，這一事例可用結(jié)論①解釋。實驗序號長木板的表面長木板的放置方式拉動木塊的個數(shù)彈簧測力計的示數(shù)（N）①較粗糙平放11.5②較粗糙平放23.0③較光滑平放21.6④較光滑豎放21.6（1）實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據(jù)_______的知識可知，彈簧測力計的示數(shù)與滑動摩擦力的大小相等．（2）由實驗序號______可以探究滑動摩擦力的大小是否和接觸面所受的壓力有關(guān)．（3）由實驗序號②③可得到的結(jié)論是：滑動摩擦力的大小和接觸面的______有關(guān)．（