第八章《运动和力》第三节《摩擦力》自学案2025-2026学年人教版初中物理八年级下学期

2025-2026学年人教版初中物理八年级下学期 第八章《运动和力》第三节《摩擦力》自学案 核心素养目标​ 物理观念：形成摩擦力的基本观念，知道摩擦力的产生条件、分类（静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦），能识别生活中的摩擦力实例，建立对摩擦力的直观认知。​ 科学思维：通过分析影响滑动摩擦力大小的因素，初步具备归纳实验规律的思维能力，能结合二力平衡知识解释摩擦力的大小测量方法。​ 科学探究：通过实验探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系，体验科学探究的基本过程，理解控制变量法的应用，培养实验设计和数据分析能力。​ 科学态度与责任：感受摩擦力在生活、生产中的双重作用（有益与有害），认识其对人类活动的重要意义，培养运用知识解决实际问题的意识和严谨的科学态度。​ 学习重难点​ 1.知道摩擦力的产生条件和分类，能区分静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦（重点）。​ 2.理解影响滑动摩擦力大小的因素，能运用实验结论解释相关现象（重难点）。​ 3.掌握滑动摩擦力的测量方法，了解增大和减小摩擦力的方法及应用（重点）。​ 【知识回顾】（衔接旧知）​ 1.二力平衡的条件是：作用在________物体上、大小________、方向________、作用在同一直线上。​ 2.物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，受到的力是________力，合力为________。​ 3.用弹簧测力计水平拉物体在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于物体受到的________力大小，这是利用了________的原理。​ 【自主预习】（初中核心）​ 一、摩擦力的产生与分类​ 1.摩擦力的定义：两个相互________的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍________的力，叫做摩擦力，用符号________表示。​ 2.产生条件（三个条件同时满足）：​ 两物体________（接触）；​ 接触面________（不光滑）；​ 发生相对运动或有________。​ 3.摩擦力的分类：​ ​ 类型​ 定义​ 实例​ 静摩擦力​ 物体有相对运动趋势但未发生相对运动时，接触面产生的摩擦力​ 推而未动的箱子受到的摩擦力​ 滑动摩擦力​ 物体发生________时，接触面产生的摩擦力​ 擦黑板时黑板擦受到的摩擦力​ 滚动摩擦力​ 物体发生________时，接触面产生的摩擦力​ 滚动的足球受到的摩擦力​ ​4.特点：摩擦力的方向总是与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向________，即阻碍物体的相对运动。​ 二、滑动摩擦力的大小（实验探究核心）​ 1.测量原理：利用________，水平拉物体做________运动，此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。​ 2.实验探究：“探究影响滑动摩擦力大小的因素”​ 实验目的：探究滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度的关系。​ 实验器材：弹簧测力计、木块、砝码、不同粗糙程度的水平面（毛巾、棉布、木板）。​ 控制变量法应用：​ ① 探究与接触面粗糙程度的关系：控制________不变，改变接触面的粗糙程度；​ ② 探究与压力大小的关系：控制________不变，改变物体对接触面的压力（如在木块上放砝码）。​ 3.实验结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越________，滑动摩擦力越________；在压力大小相同时，接触面越________，滑动摩擦力越________。​ 4.补充说明：滑动摩擦力的大小与物体的运动速度、接触面积大小________（选填 “有关” 或 “无关”）。​ 三、摩擦力的应用（增大与减小）​ 1.增大有益摩擦的方法：​ 增大________（如：刹车时用力捏闸、给自行车轮胎充气以增大与地面的压力）；​ 增大接触面的________（如：鞋底刻花纹、轮胎刻防滑纹、黑板擦用粗糙材料制作）；​ 变滚动为________（如：汽车刹车时，车轮由滚动变为滑动以增大摩擦）。​ 2.减小有害摩擦的方法：​ 减小________（如：给机器零件间加垫片以减小压力）；​ 减小接触面的________（如：给自行车轴加润滑油、机器零件表面打磨光滑）；​ 变滑动为________（如：给行李箱装轮子、轴承内装滚珠）；​ 使接触面________（如：磁悬浮列车悬浮、气垫船脱离水面）。​ 3.实例分析：​ 增大摩擦：拔河比赛时运动员穿防滑鞋、登山鞋的鞋底有凸起的花纹；​ 减小摩擦：自行车轮轴加润滑油、滑冰鞋的冰刀与冰面接触（减小接触面粗糙程度）。​ 思考与讨论​ 一、摩擦力的产生与方向​ 1.把一个木块放在水平桌面上，用手推木块但未推动，木块受到摩擦力吗？如果受到，是什么类型的摩擦力？其方向与推力方向有什么关系？​ 2.当木块在水平桌面上向右做匀速直线运动时，受到的滑动摩擦力方向是怎样的？如果突然停止推动，木块继续向右滑动，此时滑动摩擦力的方向是否改变？为什么？​ 3.静止在斜面上的木块，有沿斜面下滑的趋势，它受到的静摩擦力方向是怎样的？请结合摩擦力的方向特点分析。​ 二、滑动摩擦力的测量与影响因素​ 1.测量滑动摩擦力时，为什么必须让物体做匀速直线运动？如果物体做加速运动，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小关系是怎样的？​ 2.用弹簧测力计拉同一木块分别在毛巾、棉布、木板上做匀速直线运动，示数不同，这说明滑动摩擦力与什么因素有关？如果在木块上放一个砝码，再在同一木板上拉动，示数变大，这又说明什么？​ 3.有人说 “滑动摩擦力的大小与接触面积有关”，请设计一个实验验证这个观点是否正确（写出实验思路即可）。​ 三、摩擦力的应用分析​ 1.自行车是如何利用摩擦力工作的？（提示：从启动、刹车、骑行稳定三个方面分析）​ 2.为什么下雪天路滑时，汽车要减速慢行且轮胎上要安装防滑链？请分别从减小和增大摩擦力的角度解释。​ 3.给机器零件加润滑油是通过什么方式减小摩擦力的？这种方法的原理是什么？​ 例题解析​ 例 1 下列关于摩擦力的说法中，正确的是（　　）​ A. 相互接触的物体之间一定存在摩擦力​ B. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反​ C. 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关​ D. 静止的物体一定不受摩擦力​ 例 2 用弹簧测力计水平拉着一个重 5N 的木块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 1.2N，则木块受到的滑动摩擦力大小为________N；若在木块上放一个重 1N 的砝码，再用弹簧测力计拉着它在同一水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为________N（接触面粗糙程度不变）。​ 例 3 下列实例中，是为了增大摩擦力的是（　　）​ A. 给自行车轴加润滑油 B. 行李箱底部安装轮子​ C. 轮胎上刻有凹凸不平的花纹 D. 磁悬浮列车悬浮行驶​ 课堂小结​ 本节课在二力平衡的基础上，学习了摩擦力的产生条件、分类、影响因素及应用。通过学习我们知道，摩擦力产生需要 “接触、不光滑、有相对运动或趋势” 三个条件，分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦；滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关，可用二力平衡原理测量；生活中需根据实际需求，通过改变压力、接触面粗糙程度等方式增大或减小摩擦力。摩擦力是一把 “双刃剑”，既为人类活动提供便利，也可能带来阻碍，合理利用摩擦力是力学知识应用的重要体现。​ 课后练习题​ 1.下列现象中，属于滑动摩擦的是（　　）​ A. 用圆珠笔写字时，笔尖与纸的摩擦​ B. 用手握住瓶子时，手与瓶子的摩擦​ C. 刹车时，自行车轮与地面的摩擦​ D. 滚动的足球与地面的摩擦​ 2.关于摩擦力的产生条件，下列说法中错误的是（　　）​ A. 两物体必须相互接触 B. 接触面必须粗糙​ C. 必须发生相对运动 D. 必须有相对运动趋势或相对运动​ 3.用弹簧测力计水平拉物体在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 3N，则物体受到的滑动摩擦力大小为（　　）​ A. 0N B. 3N C. 小于 3N D. 大于 3N​ 4.下列措施中，能增大滑动摩擦力的是（　　）​ A. 给机器零件加润滑油 B. 把滑动摩擦变为滚动摩擦​ C. 增大物体对接触面的压力 D. 减小接触面的粗糙程度​ 5.静止在水平桌面上的木块，受到的摩擦力大小为（　　）​ A. 0N B. 等于木块的重力 C. 大于木块的重力 D. 无法确定​ 6.请简述 “探究滑动摩擦力与压力大小的关系” 实验的主要步骤（至少 3 步）。​ 7.为什么运动员在跑步时要穿鞋底有花纹的运动鞋？请用所学知识解释。​ 8.用弹簧测力计拉着一个木块在水平木板上做匀速直线运动，示数为 2N；若将木板换成毛巾，其他条件不变，弹簧测力计的示数会如何变化？为什么？​ 9.下列关于摩擦力的说法中，正确的是（　　）​ A. 摩擦力总是阻碍物体的运动​ B. 滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关​ C. 静摩擦力的大小可以通过二力平衡来判断​ D. 物体速度越大，滑动摩擦力越大​ 10.（多选）下列实例中，是为了减小摩擦力的是（　　）​ A. 滑冰鞋的冰刀与冰面接触 B. 拔河比赛时运动员用力蹬地​ C. 给自行车轮轴安装滚珠轴承 D. 汽车轮胎上刻有花纹​ 11.一个重 10N 的木块在水平桌面上，用 4N 的水平拉力拉它，木块静止不动，此时木块受到的静摩擦力大小为多少？若用 6N 的水平拉力拉它，木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力大小为多少？如果拉力增大到 8N，木块受到的滑动摩擦力会变化吗？为什么？​ 12.请设计一个实验，验证 “滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关”（写出实验器材、实验步骤、实验现象和实验结论）。​ 学习反思​ 本节课学习中，你有哪些收获？还有哪些问题？​ 收获：________________________________________________________________​ 疑问：________________________________________________________________​ 【知识回顾】答案​ 1.同一；相等；相反​ 2.平衡；0​ 3.摩擦；二力平衡​ 【自主预习】答案​ 一、摩擦力的产生与分类​ 1.接触；相对运动；f​ 2.相互接触；粗糙；相对运动趋势​ 3.相对滑动；相对滚动​ 4.相反​ 二、滑动摩擦力的大小​ 1.二力平衡；匀速直线​ 2.压力大小；接触面粗糙程度​ 3.大；大；粗糙；大​ 4.无关​ 三、摩擦力的应用​ 1.压力；粗糙程度；滑动​ 2.压力；粗糙程度；滚动；分离​ 思考与讨论答案​ 一、摩擦力的产生与方向​ 1.受到摩擦力，属于静摩擦力。因为木块有相对运动趋势，满足摩擦力产生条件；静摩擦力的方向与推力方向相反，阻碍木块的相对运动趋势。​ 2.木块向右匀速运动时，滑动摩擦力方向水平向左（与相对运动方向相反）；停止推动后，木块继续向右滑动，相对运动方向仍向右，因此滑动摩擦力方向仍水平向左，不改变。​ 3.静摩擦力方向沿斜面向上。因为木块有沿斜面向下的相对运动趋势，摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，因此沿斜面向上。​ 二、滑动摩擦力的测量与影响因素​ 1.只有物体做匀速直线运动时，水平方向的拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力，大小相等，才能通过弹簧测力计示数得到滑动摩擦力大小；如果物体做加速运动，拉力大于滑动摩擦力，弹簧测力计示数大于滑动摩擦力。​ 2.示数不同说明滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关（接触面越粗糙，示数越大）；加砝码后示数变大，说明滑动摩擦力与压力大小有关（压力越大，滑动摩擦力越大）。​ 3.实验思路：用同一木块（保证压力和接触面粗糙程度不变），分别以不同接触面积（如正面、侧面）放在同一水平木板上，用弹簧测力计拉着做匀速直线运动，记录示数；若示数相同，说明滑动摩擦力与接触面积无关；若不同，则有关。​ 三、摩擦力的应用分析​ 1.① 启动时：后轮与地面之间的静摩擦力是动力（后轮相对地面有向后的运动趋势，摩擦力向前）；② 刹车时：刹车片与车轮之间的滑动摩擦力阻碍运动（使车轮停止转动）；③ 骑行稳定：轮胎与地面的摩擦力防止侧滑，保证运动方向。​ 2.下雪天路滑，接触面粗糙程度减小，摩擦力减小，汽车刹车时制动距离变长，因此要减速慢行（减小动能，缩短制动距离）；安装防滑链是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，防止打滑。​ 3.加润滑油是通过使接触面分离的方式减小摩擦力；原理是润滑油在零件表面形成油膜，避免零件直接接触，减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦。​ 例题解析答案​ 例 1 答案：C​ 解析：​ A 错误，相互接触但没有相对运动趋势或相对运动、接触面光滑的物体之间没有摩擦力；​ B 错误，摩擦力方向与相对运动（或趋势）方向相反，不一定与物体运动方向相反（如走路时静摩擦力向前，与运动方向相同）；​ C 正确，滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关；​ D 错误，静止的物体可能受静摩擦力（如推而未动的箱子）。​ 例 2 答案：1.2；1.44​ 解析：​ 木块匀速运动，拉力与滑动摩擦力平衡，故滑动摩擦力为 1.2N；​ 接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力与压力成正比，原压力为 5N，加 1N 砝码后压力为 6N，因此滑动摩擦力为 1.2N×(6N/5N)=1.44N，弹簧测力计示数等于滑动摩擦力，为 1.44N。​ 例 3 答案：C​ 解析：​ A、B、D 均为减小摩擦力；C 轮胎刻花纹增大接触面粗糙程度，增大摩擦力，故选 C。​ 课后练习题答案​ 1.答案：C​ 解析：A 是滚动摩擦；B 是静摩擦；C 是滑动摩擦；D 是滚动摩擦，故选 C。​ 2.答案：C​ 解析：摩擦力产生条件是 “接触、粗糙、有相对运动或趋势”，不一定发生相对运动（静摩擦有趋势即可），故选 C。​ 3.答案：B​ 解析：匀速直线运动时拉力与滑动摩擦力平衡，大小相等，故选 B。​ 4.答案：C​ 解析：A、B、D 均减小摩擦力；C 增大压力，增大滑动摩擦力，故选 C。​ 5.答案：A​ 解析：木块静止在水平桌面，没有相对运动趋势，不受摩擦力，故选 A。​ 6.答案：​ 实验步骤：① 用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数 F₁（此时 F₁ 等于滑动摩擦力 f₁）；② 在木块上放一个砝码，增大压力；③ 用弹簧测力计拉着木块和砝码在同一水平木板上做匀速直线运动，记录示数 F₂（此时 F₂ 等于滑动摩擦力 f₂）；④ 比较 f₁ 和 f₂ 的大小，得出结论。​ 7.答案：运动鞋鞋底的花纹增大了接触面的粗糙程度；根据滑动摩擦力的影响因素，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；运动员跑步时，增大的摩擦力能防止打滑，为跑步提供向前的动力，使运动员跑得更稳定。​ 8.答案：弹簧测力计的示数会变大。因为毛巾的接触面比木板更粗糙，在压力不变的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；木块匀速运动时，拉力与滑动摩擦力平衡，因此弹簧测力计示数会变大。​ 9.答案：C​ 解析：A 错误，摩擦力可能是动力（如走路）；B 错误，滑动摩擦力与接触面积无关；C 正确，静摩擦力可通过二力平衡判断（如推而未动的箱子，静摩擦力等于推力）；D 错误，滑动摩擦力与速度无关，故选 C。​ 10.答案：AC​ 解析：A 减小接触面粗糙程度，C 变滑动为滚动，均减小摩擦力；B、D 增大摩擦力，故选 AC。​ 11.答案：​ ① 用 4N 拉力拉木块静止，静摩擦力与推力平衡，大小为 4N；​ ② 用 6N 拉力拉木块匀速运动，滑动摩擦力与拉力平衡，大小为 6N；​ ③ 拉力增大到 8N，滑动摩擦力不变，仍为 6N；因为滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，这两个因素不变，滑动摩擦力大小不变。​ 12.答案：​ 实验器材：弹簧测力计、木块、水平木板、毛巾。​ 实验步骤：① 用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数 F₁；② 将木板换成毛巾，保持木块的压力不变（不加砝码）；③ 用弹簧测力计拉着木块在毛巾表面做匀速直线运动，记录示数 F₂。​ 实验现象：F₂ > F₁。​ 实验结论：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。​ 9 学科网（北京）股份有限公司 $