8.3 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 说课稿-2024-2025学年人教版初中八年级物理下册

探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 初中物理 01. 实验基本信息 02. 实验设计思路与创新点 03. 实验原理 04. 实验目标 05. 教学过程 06. 实验效果评价 实验基本信息 01 课标要求 摩擦力是初中物理力学知识的重点和难点。教材以学生推箱子的亲身体验为切入点，引导学生合理猜想影响滑动摩擦力大小的因素。通过应用控制变量法、转换法的物理研究方法进行探究实验，让学生直观、深刻地感受实验现象，了解影响滑动摩擦力大小的因素。 同时，动手观察实验，能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法，培养学生科学严谨的的科学态度。 实验介绍 实验器材：弹簧测力计、木块、砝码、粗糙程度不同的木板。 实验原理：二力平衡 实验过程：用弹簧测力计水平拉动物体， 使木块在木板上做匀速直线运动。 实验设计思路与创新点 02 实验设计背景 此阶段的学生，还未系统学习“压力”的相关知识，对压力概念的理解还不透彻，对“压力”和“重力”的区别还不明晰。 在本实验中，木块是（孤立地）在水平面上运动，此时是木块对木板的压力恰好等于木块重力的特殊情况。即使是将砝码放在木块上增大木块的木板的压力，学生还是会将砝码和木块当作一个整体，认为是此操作是为了增大重力。因此，在观察实验现象、分析实验结论时，大部分学生会误以为影响滑动摩擦力大小的因素是重力大小，而不是压力大小。 实验设计思路 想让学生辨析压力和重力的不同，教师通常的做法是将物体放在斜面上（如图1），或者是将物体压在水平面上（如图2）。但这样的设计方案不宜用在探究影响摩擦力大小因素的实验。 图1 图2 实验设计思路 在图1中，由于重力沿斜面向下的分力作用，物体在斜面上匀速直线运动时，沿斜面方向是三力平衡，因此没法用弹簧测力计间接测量摩擦力。 图1-1 f G1 F 图1-2 9 实验设计思路 在图2中，无论物体是向上匀速直线运动，还是向下匀速直线运动，由于重力的作用，竖直方向都将是三力平衡，也无法用弹簧测力计测量摩擦力。 图2-1 f G F弹 V 图2-2 f G V F弹 实验设计思路 为了既能方便测量摩擦力，又能让学生理解到压力大小改变了滑动摩擦力，我设计了如图3所示的实验方案：水平拉动木块做匀速直线运动的同时，对木块施加一个向上的拉力。改变弹簧测力计A的拉力大小，进而改变木块对木板的压力。 图3 实验原理/实验设计思路 03 实验原理 甲 乙 如图4 -甲所示：水平拉动木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数为1.5N，甲图中木块所受滑动摩擦力为1.5N。 图4 甲 乙 图4 实验原理 如图4 –乙所示：水平拉动同一木块做匀速直线运动，同时对木块施加一个竖直向上的拉力（减小压力），此时弹簧测力计示数为1N，则乙图中木块所 受滑动摩擦力为1N。 甲 乙 图4 实验原理 对比图4 –甲、图 4 –乙可知：当接触面的粗糙程度不变（物体的重力不变）时，压力变小，物体所受滑动摩擦力变小。 由此可得出结论：影响滑 动摩擦力大小的因素是压力 大小，而不是重力大小。 实验教学目标 04 实验教学目标 （一）知识与能力目标： 1、知道影响摩擦力的因素 2、知道并通过实验操作体验用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法。 实验教学目标 （二）过程与方法目标： 1、让学生体验影响滑动摩擦力大小因素的过程，了解影响滑动摩擦力的因素是压力大小。 2、体验制定设计实验的过程，学习控制变量的实验方法。 3、学习设计实验、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。 实验教学目标 （三）情感、态度、价值观目标 动手观察实验，能进一步让学生熟悉科学探究的过程与方法，培养学生科学严谨的的科学态度。 实验教学过程 05 实验教学过程 1、选取两个弹簧测力计、细线、木板、重为15 N的木块； 2、水平匀速直线拉动木块，利用二力平衡条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 ①如图4 -甲所示：水平拉动木块做匀速 直线运动，此时弹簧测力计示数为1.5N， 甲图中木块所受滑动摩擦力为1.5N。 图4-甲 实验教学过程 ②如图4 –乙所示：水平拉动同一木块做匀速直线运动，同时对木块施加一个竖直向上的拉力（减小压力），此时弹簧测力计示数为1N，则乙图中木块所受滑动摩擦力为1N。 图4-乙 甲 乙 图4 实验教学过程 3、分析图4 –甲、图 4 –乙可知：当接触面的粗糙程度不变（物体的重力不变）时，压力变小，物体所受滑动摩擦力变小。 4、由此可得出结论：影响滑 动摩擦力大小的因素是压力 大小，而不是重力大小。 实验效果评价 06 实验效果评价 1、该实验装置和操作简单可行，普遍适用于各种教学条件下教师的课堂演示。 2、学生通过对比实验现象，较深刻地理解到：影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小，而不是重力。 实验效果评价 3、不足之处： （1）手提弹簧测力计A，不能施加稳定、恒定的向上拉力，因此会影响物体对水平面的压力大小，故而测得的滑动摩擦力大小不稳定。 实验效果评价 3、不足之处： （2）由于测量滑动摩擦力的实验器材为配套器材，木块的质量较小，在实际操作时，能改变的压力大小范围较小，学生只能近距离观察，才能观察到较明显的变化。如果配套实验器材能提供两块木块、如重力分别为2N和5N，那就可以利用铁架台，使弹簧测力计对重为5N 的木块，施加3N向上的拉力，进而可观察到，重力不同两个木块，压力相同时，所受滑动摩擦力大小相等的实验现象。这样，学生对影响滑动摩擦力因素的理解将更为深刻。 谢谢! $$