第四节 摩擦力（教学课件）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级下册

第六章 力与运动 第4节 摩擦力 八年级下册鲁科版五四学制2024 （本课件包含PPT48张；图片：37张，其中动图9张；教学视频：6个） 教学 目标 新课 导入 3.增大和减小摩擦力的方法 1.滑动摩擦力 课堂小结和 练习 2.影响滑动摩擦力的因素 目录 能认识摩擦力，理解滑动摩擦力大小与哪些因素有关，知道增大和减小摩擦的方法。 通能认识科学探究中控制变量的意义；能反思探究中的问题；有进一步探索的兴趣。 能能完成“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，能收集数据，得出结论，能完成实验报告。 能用增大和减小摩擦的方法解决实际问题，能体会物理学在生产生活中的应用。培养学生严谨规范的科学态度。 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 教学目标 新课导入 看一看 想一想 人停止蹬车后，在水平道路上运动的自行车会逐渐藏速;出去的冰壶会慢慢停下来。你能说出其中的原因吗? 本节我们学习相关内容——摩擦力。 新课学习 原来，停止蹬车后运动的自行车会逐渐减速，掷出去的冰壶会慢慢停下来，这些都是摩擦力作用的结果。 摩擦力是我们生活中常见的力，摩擦力种类很多，我们重点研究滑动摩擦力。 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （1）感受摩擦力： 分别做下面的几个小实验，根据现象，分析原因。 （一）用手在桌子上滑动 做法：我们将手掌压在课桌上向前滑动； 现象：会感受到桌面阻碍手掌向前滑动的作用力。 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （1）感受摩擦力： 分别做下面的几个小实验，根据现象，分析原因。 （二）用橡皮擦拭错别字 做法：我们将橡皮压在作业本上向前滑动； 现象：会感受到作业本阻碍橡皮向前滑动的作用力。 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （2）滑动摩擦力定义： 分两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 运动的书、冰壶之所以会停下来，都是因为受到滑动摩擦力。 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （2）摩擦力产生原因： 相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但在显微镜下观察却是凹凸不平的（见下图）。这样，当两个相互接触的物体发生相对运动时，就会彼此阻碍，产生滑动摩擦力。 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （3）摩擦力产生条件： ①两物体相互接触，并且相互挤压。 ②两物体的接触面粗糙。 ③两物体有相对运动或相对运动趋势。 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （3）摩擦力产生条件： 一滑动摩擦力 新课学习 1.滑动摩擦力的概念： （4）摩擦力的方向： 与物体间相对运动的方向相反。 （5）摩擦力的作用点： 在受力物体接触面上。 （若只画摩擦力也可以画在物体重心）。 一滑动摩擦力 新课学习 2.静摩擦： （1）定义： 两个相互接触的物体具有相对运动趋势时产生的阻碍物体间发生相对运动趋势的力，叫做静摩擦力。 （2）大小： 始终等于使它有运动趋势的力。 一滑动摩擦力 新课学习 2.静摩擦： （3）方向： 始终与使它有运动趋势力的方向相反。 例如： 手握杯子静止时，手与杯子间的摩擦力就 是静摩擦力，其大小等于杯子和水的总重，方向竖直 向上。 一滑动摩擦力 新课学习 3.滚动摩擦： （1）定义： 一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力叫 做滚动摩擦力。 （2）大小： 相同条件下，滚动摩擦仅有滑动摩擦的十分之一大小。 一滑动摩擦力 新课学习 各种摩擦力： 一滑动摩擦力 新课学习 思考讨论： 如图6-4-2所示，用手掌压住桌面向前推，手有什么感觉?分别改变手对来面压力大小和接触面的粗糙程度，手的感觉有什么变化?这说明 滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关? 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 1.提出问题：滑动摩擦力的大小与什么因素有关? 2.猜想与假设： （1）滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关？ 猜想依据： 。 （2）滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关？ 猜想依据： 。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 3.实验器材： 弹簧测力计、木块、木板、毛巾、棉布、钩码等。 ●加油站：用弹簧测力计水平拉动木块匀速直线运动时，弹簧测力计的示数反映了滑动摩擦力的大小。（转换法） 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 4.设计实验：（控制变量法） 影响滑动摩擦力大小的因素较多，如材料的种类、接触面的粗糙程度、压力大小等。因此，在探究时要对变量进行控制，分别探究它们对滑动摩擦力的影响。 例如，（1）在探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时，要保持接触面的粗糙程度等因素不变；（2）而在探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响时，则应保持压力大小等因素不变。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 5.实验步骤： （1）将弹簧测力计在水平方向上调零。 （2）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板匀速滑动，测出木块与长木板之同的滑动摩擦力。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 5.实验步骤： （3）在木块上放不同数量的钩码，即多次改变水块对长木板的压力，测量滑动摩擦力。 （4）在长木板上分别铺上不同的毛巾，多次改变接触面的粗糙程度，保持压力不变，测量滑动摩擦力。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 6.实验表格： 把以上实验数据记录在自已设计的实验表格中。 二影响滑动摩擦力大小的因素 实验序号 接触面材料 压力FN/N 摩擦力Ff/N 1 木块与木板 2 木块与木板 3 木块与棉布 4 木块与毛巾 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 7.分析论证： （1）在2、3步骤中，接触面粗糙程度相同，压力改变，可得出结论: 在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 7.分析论证： （2）在3、4步骤中，压力大小不变，改变接触面的粗糙程度，可得出结论: 在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 8.实验结论： 大量实验表明: 滑动摩擦力的大小与接触面所受压力和接触面的粗糙程度有关。 （1）当接触面的粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动 摩擦力越大； （2）当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 9.解释交流： （1）当用弹簧测力计水平拉动木块匀速直线滑动时，弹簧测力计的示数可反映滑动摩擦力的大小。猜想为什么？ 超前学习：由于木块做匀速直线滑动，所以木块受到的水平拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。平衡力大小是相等的。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 9.解释交流： （2）实验时,若发现弹簧测力计的示数不稳定,你有没有好的解决办法? 将弹簧测力计一端固定，拉动长木板，木块处于静止状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，弹簧测力计示数等于摩擦力（见右图）。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 9.解释交流： （3）滑动摩察力的大小是否跟接触面积大小或木决运动速度有关?如 何设计实验来验证? 运用转换法和控制变量法进行实验：实验时必须控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，然后改变要探究的物理量多次实验即可。 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 二影响滑动摩擦力大小的因素 新课学习 1.增大摩擦的方法： 在生活中，许多情况下摩擦是有用的，需要设法增大它。例如，人走路时要利用鞋底和地面间的摩擦。 （1）增大接触面的粗糙程度： 如足球场上，守门员戴上手套；运动鞋底通常都有凹凸不平的花纹；举重运动员手上擦防滑粉等。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 1.增大摩擦的方法： （2）增大物体间的压力： 如要让自行车快速停下来，可以用力车闸；皮带打滑时，要张紧皮带；拉二胡时，用力拉弦等。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 1.增大摩擦的方法： （3）变滚动为滑动： 汽车刹车前，是滚动摩擦，刹车后，轮子与地面摩擦为滑动摩擦，摩擦力大大增大，所以汽车很快停下来。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 2.减小摩擦的方法： 摩擦在很多情况下又是有害的。例如，机器工作时，运动的部件间会产生摩擦。这种摩擦不但白白消耗动力，而且会使机器损。这时就要设法减小摩擦。 （1）减小压力： 如推重物时，重物越轻，对地面压力越小，摩擦力越小，推时越轻松。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 2.减小摩擦的方法： （2）使接触面变光滑： 如冰壶运动中运动员刷冰，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的。下雨天，陆敏湿滑，汽车很难刹车等。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 2.减小摩擦的方法： （3）变滑动摩擦为滚动摩擦： 如许多机器的转动部分都安装了滚动轴承,滚动轴承的内圈紧套在轴上外圈固定在轮上，两圈之间装着许多光滑的钢球或钢柱，轮子转动时带动外圈转动，钢球或钢柱在内外圈之间滚动，摩擦就大大减小了。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 2.减小摩擦的方法： （4）使接触面分离： 如给门轴上的合页加润滑剂，可以在两个表面之间形成油膜,使它们互不接触，减小摩擦。气垫船利用比缩空气使船体与水面脱离接触，可以大大减小摩擦。 三 增大或减小摩擦的方法 新课学习 三 增大或减小摩擦的方法 滑动摩擦力 ①定义：阻碍物体间相对运动的力，叫做滑动摩擦力。 ②产生原因及条件：接触面粗糙不同；接触、挤压。 ③方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 ④作用点：在受力物体接触面上。 ①压力大小：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动 摩擦力越大。 ②接触面粗糙程度：压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力 越大。 ①增大摩擦：增大压力、使接触面粗糙、变滚动为滑动。 ②减小摩擦：减小压力、使接触面更光滑、变滑动为滚动 使接触面分离。 增大会减小摩擦力 摩擦力 滑动摩擦力影响因素 课堂小结 课堂小结 课堂练习 【例题1】尊老爱幼是中华民族的传统美德，初三（1）班全体同学深入社区养老院，开展志愿者服务活动，下图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力方向是向______的。小文觉得如果给沙发装上轮子，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况下，滚动摩擦______滑动摩擦。 【解析】当他推动沙发向左运动时，沙发相对地面向左运动，地面对沙发的摩擦力方向是向右的。 小文觉得如果给沙发装上轮子，变滑动为滚动，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦。 课堂练习 【例题2】关于摩擦力产生的条件，下列说法正确的是（　　） A．两个不接触的粗糙物体间也可能存在摩擦力 B．只有发生相对运动的两个物体间才存在摩擦力 C．有弹力才可能有摩擦力 D．相互接触且有相对运动的粗糙物体间一定存在摩擦力 【解析】产生摩擦力的条件：①两物体要相互接触，②两物体间相互挤压，③接触面粗糙，④两物体要发生或已发生相对运动。两物体相互接触且有挤压即存在弹力，故ABD错误，C正确。 故选C。 课堂练习 【例题3】在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数如图所示，此时木块所受滑动摩擦力大小为______N；再将毛巾平铺在木板上进行实验，可探究滑动摩擦力大小与______的关系；为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系，你的做法是：______。 【解析】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是0.3N，木块受到摩擦力是0.3N。 [2]再将毛巾平铺在木板上进行实验，压力不变，改变接触面的粗糙程度，可探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。 [3]为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系，接触面的粗糙程度不变，改变压力大小，在木块上面放不同个数的钩码，匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数。 课堂练习 【例题4】，把吸盘压在竖直的玻璃墙上，挤出空气，它就“吸”在玻璃墙上静止不动，则吸盘所受摩擦力（　　） A. 方向竖直向下 B. 方向竖直向上 C. 大于其所受重力 D. 小于其所受重力 【解析】吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动，受到的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等；方向相反，重力方向竖直向下，摩擦力方向竖直向上，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 课堂练习 【例题5】冰壶运动员比赛用鞋如图，蹬冰鞋底用橡胶制成，滑行鞋底用塑料制成。运动员用滑行鞋支撑全身在冰面上滑行，需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。说法正确的是（　　） A. 蹬冰鞋底是为了减小压力 B. 滑行鞋底是为了减小摩擦力 C. 运动员在冰面上滑行需要力来维持 D. 滑行时若摩擦力消失，则运动员会停止运动 【解析】A．蹬冰鞋底用橡胶制成，是在压力一定的情况下，增大接触面的粗糙程度增大冰面对鞋的摩擦，故A错误； B．滑行鞋底用塑料制成，是在压力一定的情况下，减小接触面的粗糙程度，减小冰面对鞋的摩擦，故B正确； C．物体的运动不需要力来维持，故C错误； D．根据牛顿第一定律，滑行时若摩擦力消失，则运动员会做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 课堂练习 【例题6】 如图小游戏：轻松翻动两本物理书的书页，让书页彼此交错穿插后平放在桌上（如图）。邓老师让大家推荐两个“大力士”把这两本书拉开，体育委员和篮球队长信心百倍走上讲台，邓老师给他们加一点难度把一盒粉笔压在书上，两男生使出洪荒之力也没拉开两本书。以下说法正确的是（　　） A．两本书很难被拉开是因为书页之间产生了巨大的静电吸引力 B．两本书的纸面越粗糙越容易被拉开 C．要想拉开两本书，拉力的大小需要大于书页间的摩擦力大小 D．两本书交错穿插的页面越多、书上所压的粉笔盒等物越重越容易被拉开 【解析】A．两本书很难被拉开，是因为书页之间有摩擦，故A错误； B．两本书的纸面越粗糙越难拉开，因为压力一定时，纸面越粗糙，摩擦力越大，故B错误； C．要想拉开两本书，拉力的大小需要大于书页间的摩擦力的大小，其书所受的合力不为0，书才会被拉开，故C正确； D．两本书交错穿插的页面越多，书页之间的压力越大，书上所压的粉笔盒等物体越重，摩擦力便越大，书越不易被拉开，故D错误。 故选C。 课堂练习 【例题7】 小白同学用斜向右上的拉力拉动物体向右做匀速运动，请在图中： ①画出绳子对手的拉力F，②物块受到的摩擦力f。 【解析】小白同学用斜向右上的拉力拉动物体，根据力的作用的相互性，绳子对手的拉力沿着绳子向下；物体沿水平面向右匀速运动，物块受到的摩擦力水平向左。 ENDING! 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