内容正文:
第六章 熟悉而陌生的力 第四节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
班级: 姓名:
【学习目标】
1.能识别滑动摩擦力,理解其定义及产生条件。
2.掌握滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系。
3.能列举生活中增大和减小摩擦的实例及方法。
4.学会用控制变量法探究滑动摩擦力的影响因素,提升实验设计与数据分析能力。
5.感受物理知识在生活中的应用,激发探究兴趣;养成严谨、实事求是的科学态度。
【学习重点】
1.滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小的关系。
2.控制变量法在实验中的应用。
【学习难点】
1.理解 “用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块时,拉力大小等于滑动摩擦力大小” 的原理(二力平衡)。
2.拓展对滑动摩擦力其他可能影响因素(如接触面积、运动速度等)的猜想与探究。
【学习过程】
一、情景导入
展示或描述现象:
推课桌的书,书滑动后很快停下;冰壶比赛中,冰壶滑出后最终也会停下(图 6-39)。提问:“这些物体运动时为何会停下来?是什么力阻碍了它们的运动?今天我们探究‘滑动摩擦力大小与哪些因素有关’,寻找答案。”
二、自主学习・快乐感知
自主阅读教材后,完成下列填空题:
1.物理学中,一个物体在另一个物体表面上______时,所受到的阻碍物体______的力,叫做滑动摩擦力。
2.探究滑动摩擦力大小的影响因素时,采用的科学方法是______。
3.用弹簧测力计水平拉木块做______运动时,弹簧测力计的示数反映了滑动摩擦力的大小,这是利用了______的原理(拉力与滑动摩擦力大小相等)。
4.生活中,增大摩擦的方法有:增大______、增大接触面的______;减小摩擦的方法有:减小压力、减小接触面粗糙程度、用______代替滑动、使接触面______(如加润滑油、气垫)。
三、合作探究・快乐学习
活动任务 1:认识滑动摩擦力
小组讨论:
1.结合 “手掌压桌面滑动”(图 6-40)的体验,描述滑动摩擦力的方向:与物体相对运动的方向相反。
2.举例生活中的滑动摩擦力现象(如擦黑板时黑板擦与黑板间的摩擦、拖地时拖把与地面的摩擦等)。
活动任务 2:探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
1.实验器材:弹簧测力计、木块、表面光滑的木板、表面粗糙的木板。
2.实验步骤:
将弹簧测力计调零。
把木块放在光滑的木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,记录测力计示数F1。
把木块放在粗糙的木板上,重复上述操作,记录示数F2。
3.数据分析:比较F1与F2的大小,若F2 > F1,说明:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
活动任务 3:探究滑动摩擦力与压力大小的关系
1.实验器材:弹簧测力计、木块、桌面、重物。
2.实验步骤:
将木块放在桌面上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,记录示数F3(此时压力为木块自身重力)。
在木块上放重物,重复上述操作,记录示数F4(此时压力为木块与重物的总重力)。
3.数据分析:比较F3与F4的大小,若F4 > F3,说明:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
活动任务 4:反思与交流
小组讨论:
1.实验中 “匀速直线拉动木块” 很难保持,如何改进实验?(提示:可将弹簧测力计固定,拉动木块下方的木板,无需匀速拉动木板,木块始终受平衡力。)
2.猜想:滑动摩擦力的大小还可能与接触面积大小、物体运动速度等因素有关,如何设计实验验证?(以 “接触面积” 为例:保持压力、接触面粗糙程度相同,改变木块与木板的接触面积,测量滑动摩擦力。)
四、智能演练・快乐升级
(一)选择题
1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 只有运动的物体才受滑动摩擦力
B. 滑动摩擦力方向总与物体运动方向相反
C. 滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关
D. 压力越大,滑动摩擦力一定越大
2.下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A. 给自行车轴加润滑油
B. 行李箱下安装滚轮
C. 鞋底有凹凸不平的花纹
D. 磁悬浮列车悬浮行驶
3.实验中,弹簧测力计拉木块匀速直线运动时示数为2N,若加速拉动,示数会( )
A. 大于2N
B. 等于2N
C. 小于2N
D. 无法确定
(二)填空题
1.滑动摩擦力的大小与______和______有关;在冰面上撒沙子,是通过增大______来增大摩擦。
2.用弹簧测力计拉木块匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力是______(选填 “平衡力” 或 “相互作用力”),大小______。
(三)实验分析题
1.某同学探究滑动摩擦力与压力的关系,实验数据如下:
实验次数
接触面
压力F/N
滑动摩擦力f/N
1
木板
2
0.4
2
木板
4
0.8
3
木板
6
1.2
(1)分析数据,结论:当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与压力成______比。
(2)若压力为5N,滑动摩擦力约为______N。
(四)综合应用题
1.解释下列现象的原理:
足球守门员戴手套:____________________。
自行车链条加润滑油:__________________。
气垫船分离接触面:____________________。
2.冰壶运动员的鞋(图 6-44):一只鞋底似 “滑板”(减小摩擦,方便滑行),另一只鞋底有防滑纹(,方便停止 / 起动)。运动员利用不同鞋底,是为了(选填 “增大” 或 “减小”)或控制摩擦。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$