7.3摩擦力 导学案 -2024-2025学年苏科版（2024）物理八年级下册

三、摩擦力 新课导入 方式一(趣味“拔河比赛”点题) [师]今天,我们班力气最小的女生将要和班里力气最大的男生利用一根不锈钢棒举行一次别开生面的拔河比赛,请两位运动员上场。 比赛结果:女生获胜。 [师]知道男同学失败的原因是什么吗?请男同学自己说说。 [生]钢棒这端特别滑,握也握不住。 [师]表面上是老师帮助了女同学,在男同学握的这端事先涂上了润滑油, 实际上是谁帮助了女同学呢?是摩擦力!可见摩擦力就在我们身边。 今天我们就来一起学习:三、摩擦力。 方式二(观看生活画面点题) 利用多媒体播放生活画面:汽车在雪地上艰难行走,而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了;沾了水的饮料瓶盖很难拧开,而用毛巾裹住时就很容易拧开了;生锈的铁锁打不开,当加了几滴油后就可以打开了…… [提出问题]这些现象都是什么原因造成的呢?引出摩擦力,导入新课。 方式三(“猜谜游戏”点题) [师]有一种神奇的力,假如没有它,我无法拿起这支粉笔,同学们写字时无法在纸上留下笔迹,我们无法向前行走,拔河比赛比不出胜负,运动的自行车刹车后无法停下来……你知道这种力是什么力吗? [生]摩擦力。 [师]这节课我们就一起来认识摩擦力。引入新课。 教 材 解 读 本节主要学习摩擦力的概念以及影响滑动摩擦力大小的因素。通过一系列实验,学生将掌握测量滑动摩擦力的方法,理解摩擦力在日常生活中的应用,并学会如何增大或减小摩擦。教材通过生动的实例和实验,如汽车刹车、乐器演奏中涂抹松香等,引导学生认识摩擦力的重要性,并通过探究实验,如使用弹簧测力计测量滑动摩擦力、改变接触面粗糙程度和压力大小来观察滑动摩擦力的变化,培养学生的实验技能和科学探究能力。 摩擦力是力学中的重要概念,它不仅影响着物体的运动状态,还与能量转化、机械效率等密切相关。因此,本节内容的学习不仅为学生后续学习力学知识打下基础,也为他们解决实际问题提供了必要的物理观念和方法。此外,通过滑动摩擦力在生活中的应用实例,可以激发学生的学习兴趣,培养他们的科学思维和解决问题的能力。 学 习 目 标 物理观念 1.理解摩擦力的概念及其产生条件,会判断滑动摩擦力的方向。 2.通过实验探究了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 3.知道滑动摩擦力在实际生产和生活中的应用和意义。 科学思维 1.通过实验观察和数据分析,运用逻辑推理和归纳方法,探究影响滑动摩擦力大小的因素。 2.能够运用滑动摩擦力知识解释日常生活中的现象,解决实际问题。 科学探究 1.掌握使用弹簧测力计测量滑动摩擦力的方法。 2.设计并实施实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素。 3.分析实验数据,得出科学结论,并撰写实验报告。 科学态度 与责任 1.在实验过程中,培养严谨的科学态度和实事求是的精神。 2.认识到摩擦力在生活中的重要性,学会如何合理利用或减小摩擦,提高生活品质。 3.关注科技发展,了解摩擦力在工程技术中的应用,增强社会责任感。 重 难 点 处 理 重点:探究影响滑动摩擦力大小的因素。这是一个比较完整的实验探究活动,建议教师引导组织学生自主进行探究,在整个探究环节中,建议突出“猜想与假设”“制订计划与设计实验”两个步骤。 难点:摩擦力的定义。建议用两个长毛刷毛对毛合在一起,并产生相对运动,让学生观察两个长毛刷的毛的弯曲方向,进而引导学生总结出摩擦力的概念。 合 作 探 究 探究课题:探究影响滑动摩擦力大小的因素 猜想假设:引导学生亲自体验进行猜想。 ①将手掌按在桌面上并滑动,改变手掌对桌面的压力,体会手的感觉。 ②将两手掌分别平放在桌面和腿上并滑动,保持手掌对桌面和腿的压力相同,体会两手的感觉。 通过手的不同感觉,猜想影响滑动摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度。 设计实验:教师引导学生突破以下两个问题。 ①摩擦力如何测量?(用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,则拉力等于摩擦力) ②摩擦力的大小可能与几个因素都有关时,实验中该如何处理?(采用控制变量的方法进行探究) 进行实验、记录数据、得出结论。 讨论交流:利用此装置能否探究摩擦力与接触面积的关系?若能,应控制不变的量是什么?如何进行? (控制压力大小与接触面粗糙程度不变,将木块分别平放和侧放,水平匀速拉动记下弹簧测力计示数) 导学设计 学点1滑动摩擦力 实验1:用较小的力水平拖货箱,货箱没被拖动;再用较大的力水平拖货箱,货箱滑动。 实验2:用同样大小的力水平推大木箱和小木箱,小木箱被推动,大木箱没被推动。 实验3:在水平的路面上骑自行车,当停止用力时,运动的自行车过一会儿会停下来。 分析与论证:上述事例中,相互接触的两个物体表面总是不光滑的,在压力作用下这些凹凸不平的部分会相互啮合,当两者之间有相对运动时,啮合部位就会产生阻碍运动的作用。 问题1:滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反。 问题2:滑动摩擦力产生的条件:(1)两物体相互接触;(2)两物体之间有压力;(3)两物体间存在相对运动;(4)接触面要粗糙。这四个条件必须同时具备,缺一不可。 问题3:摩擦力的作用点:实际上摩擦力是作用在整个接触面上的,但为了研究问题方便,将摩擦力的作用等效到一个点上,可以把这个等效点取在接触面上,也可以取在物体的重心上。一般情况下,其他条件相同时滚动摩擦只有滑动摩擦阻力的~,所以在地面滚动物体比推着物体滑动省力得多。 学点2探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验1:用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板匀速滑动,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的拉力,从而测出摩擦力的大小(如图7-3-1甲所示);控制接触面情况相同,在木块上放上钩码,从而改变木块与木板间的压力(如图乙所示),测出滑动摩擦力的大小;改变钩码个数,分别测出滑动摩擦力的大小,并将实验数据记入表一中。 图7-3-1 表一 木块与木板间的压力/N 5 6 7 8 木块受到的摩擦力/N 1 1.2 1.4 1.6 实验2:把棉布、毛巾先后铺在木板上,用弹簧测力计拉着同一木块分别在木板、棉布、毛巾三种不同的表面上滑动,分别测出木块所受摩擦力的大小(如图丙所示),将实验数据记入表二中。 表二 接触面情况 木块与木板 木块与棉布 木块与毛巾 木块受到的摩擦力/N 1 1.9 3.3 实验3:控制接触面与压力都不变,把木块侧放、平放,比较匀速拉动木块时弹簧测力计的读数,发现读数一样(如图7-3-2所示)。 图7-3-2 表三 接触面积的大小 小(侧放) 大(平放) 木块受到的摩擦力/N 1 1 分析与论证:(1)由表一数据得出:在接触面相同时,作用在物体表面的压力越大,滑动摩擦力越大,且滑动摩擦力与压力成正比。 (2)由表二数据得出:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 (3)由表三数据得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。 问题1:上述实验中采用了控制变量法。通过实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面间的压力有关,与接触面积无关。 问题2:用弹簧测力计水平拉动桌面上的物体,使其做匀速直线运动,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力。 问题3:实验时,必须均匀施力,多试几次使木块匀速运动,待弹簧测力计示数稳定后再读数。 问题4:由于弹簧测力计本身受到重力的作用,为了保证拉力在水平方向上,牵引木块时,可握住弹簧测力计的外壳,而不是拉住吊环。 学点3增大或减小摩擦的方法 现象1:用粉笔在玻璃上写字写不上。 现象2:衣服上的拉链拉不动了,打一些蜡就能拉动了。 现象3:自行车的车轮转动时,轴与轴承之间总会存在摩擦,加些润滑油可以减小这种摩擦。 现象4:手抓黄鳝要用很大的力才能将黄鳝抓起。 分析与论证:(1)因为玻璃太光滑,粉笔与玻璃间的摩擦力太小,所以粉笔很难在玻璃上写字。(2)衣服上的拉链拉不动,打一些蜡,使表面更光滑,就能拉动了。(3)自行车的车轮转动时,在轴与轴承之间加润滑油,可以使接触面脱离,能够减小摩擦。(4)黄鳝的表面很滑,需用很大的力,即增大压力来增大摩擦。 问题1:无论怎样减小,摩擦总是存在的,在实际应用中将多种增大(或减小)摩擦的方法综合运用,效果会更好。 问题2:皮带轮打滑说明摩擦力太小,可以张紧皮带,增大皮带对轮的压力从而增大摩擦;也可以用打皮带油的方法,注意皮带油是一种黏稠的胶体,能增大皮带与轮间接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,而不是起润滑作用。 学科网（北京）股份有限公司 $$