2.2 运动与相互作用（第5课时） 教案 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

该初中科学教案聚焦影响滑动摩擦力大小的因素及增大减小摩擦的方法，通过推箱子情境导入，衔接前两课时摩擦力概念，以问题驱动搭建学习支架，引导学生从生活现象走向实验探究。 此教案以控制变量法实验为核心，分组操作与改进方案（固定测力计拉木板）结合，培养科学思维；多过程运动分析突破难点，气垫减摩演示强化探究实践，助力学生建立科学观念，提升教师教学效率与学生学习兴趣。

教 案 一、基本信息 课题 2.2 运动与相互作用（第5课时） 影响摩擦力大小的因素 与增大减小摩擦 课型 新授课（实验探究+ 应用拓展） 课时 1课时（45分钟） 教材 浙教版八年级科学上册 第2章 力与空间探索 年级 八年级 教法 问题驱动+猜想验证+ 控制变量法实验探究+ 多媒体演示+生活 实例归纳 教学重点 影响滑动摩擦力大小的 两个因素（压力/接触面 粗糙程度）及实验验证； 增大和减小摩擦的常用 方法（加压/增粗/变滚 为滑 vs 减压/减粗/ 变滑为滚/分离）； 多过程运动中摩擦力 类型的切换与大小判断 教学难点 控制变量法的规范操作 ——每次只改变一个 变量； 实验改进方案的理解 ——固定弹簧测力计 拉木板不需要匀速 （木块始终相对桌面 静止受力平衡）； 加速运动阶段摩擦力 大小不等于拉力—— 拉力>摩擦力才能加速； 摩擦力的"两面性"—— 有益vs有害的辩证判断 教具准备 长木板+木块+弹簧 测力计+钩码+棉布 （每组1套）、多媒体 课件、有机玻璃底座 +橡皮塞+气球（演示 气垫减摩） 学具准备 课本、练习本（分组 实验：4人一组） 学情分析 这是摩擦力的第5课时——已在第3课时学习了概念，第4课时做了概念辨析，本节课定位是"实验深挖+应用落地"。学生已经知道"压力越大/越粗糙→摩擦力越大"的结论，但：①这个结论是从实验中得出来的，学生需要亲自动手验证→结论才有根；②控制变量法的规范性（一次只改变一个因素）需强化训练；③实验的改进方案（固定测力计拉木板）是一个方法升级——"为什么不需要匀速了？"——因为木块静止→受力平衡→f=F拉，与木板运动快慢无关——这是静摩擦力和二力平衡的综合运用；④多过程运动中的摩擦力类型切换（静止→加速→匀速→减速）是学生易混淆区——同一个物体在同一表面上→滑动摩擦力大小不变！加速时拉力>f，匀速时拉力=f，减速时拉力<f。⑤增大和减小摩擦的大量生活实例——看似简单，但需准确归类到"加压/增粗/变滚为滑/分离"四种方法中。 二、核心素养目标 1. 科学观念 （1）说出影响滑动摩擦力大小的两个因素——压力大小和接触面粗糙程度。 （2）理解两种实验方案（拉木块vs拉木板）的原理——均基于二力平衡。 （3）列举增大摩擦和减小摩擦的常用方法→准确归类到压力/粗糙度/滚动vs滑动/分离。 2. 科学思维 （1）运用控制变量法设计实验——每次只改变一个因素。 （2）分析多过程运动中摩擦力的类型和大小的变化——同一表面滑动摩擦力不变。 （3）辩证理解摩擦力的两面性——有益vs有害→趋利避害。 3. 探究实践 （1）完成"探究影响滑动摩擦力大小的因素"分组实验——规范操作测力计/填表/分析数据。 （2）完成气垫减摩演示实验→理解"使接触面分离"的减摩方法。 4. 态度责任 （1）通过摩擦的两面性→建立"凡事有利有弊"的辩证科学观。 （2）了解气垫船、磁悬浮列车等高科技减摩应用→激发工程兴趣。 三、教学重难点 教学重点：影响因素的实验探究（控制变量法）；增大/减小摩擦的方法；多过程运动中摩擦力的类型与大小。 教学难点：控制变量法规范操作；加速段拉力≠摩擦力；实验改进方案原理（木块静止→f=F拉）；"增大/减小"方法的准确归类。 四、教学过程 （一）情境导入（约2分钟） 图1 推箱子→越重越费力→地面越粗糙越费力 问题驱动：推箱子时→箱子越重越费力，地面越粗糙越费力→摩擦力的大小到底与什么有关？→今天就通过实验来验证。 （二）新知探究：影响滑动摩擦力大小的因素（分组实验，约18分钟） 环节1：建立猜想 猜想①：接触面受到的压力越大→滑动摩擦力越大。 猜想②：接触面越粗糙→滑动摩擦力越大。 环节2：实验设计——控制变量法 图2 实验器材：长木板+木块+弹簧测力计+钩码+棉布 器材：长木板、木块、弹簧测力计、钩码若干、棉布。 设计思路（让学生思考并回答）： ①如何改变压力？——在木块上加不同数量的钩码。 ②如何改变接触面粗糙程度？——在长木板上铺棉布。 ③每次只改变一个因素——只有一个变量！ 环节3：实验操作（分组进行） 图3 实验步骤——甲（仅木块）/乙（木块+砝码）/丙（铺棉布）+受力分析(G/F支/F拉/f) 步骤甲（基准）：木块放在水平长木板上→弹簧测力计水平拉木块→使木块做匀速直线运动→记录读数（=滑动摩擦力）。 关键：为什么匀速时读数=f？→木块匀速→受平衡力→F拉=f（二力平衡）。 步骤乙（改变压力）：木块上加钩码→增大压力→重复操作→记录读数。 步骤丙（改变粗糙度）：长木板上铺棉布→增大粗糙度→木块重力不变→重复操作→记录读数。 数据记录表（参考数据：甲0.4N/乙1.0N/丙1.8N）： 序号 实验条件 压力大小 接触面 粗糙程度 滑动 摩擦力/N 甲 仅木块 木块重 较光滑 0.4 乙 木块+钩码 木块+钩码重 较光滑 1.0 丙 仅木块+棉布 木块重 较粗糙（棉布） 1.8 结论：甲vs乙→粗糙程度相同→压力越大→摩擦力越大（0.4→1.0）。甲vs丙→压力相同→越粗糙→摩擦力越大（0.4→1.8）。 环节4：实验改进方案——拉木板法 改进方案（图丁）：固定弹簧测力计→水平向右拉动长木板→读出测力计示数。 为什么更好？——木块相对地面静止→受力平衡→f=F拉→不需要控制长木板做匀速直线运动！操作更简便。 【原理剖析】木块始终静止→二力平衡→f=F拉。无论木板快拉慢拉→只要木块不动→拉力读数就是摩擦力。关键：木块"相对地面静止"即可→不受木板运动快慢影响。 环节5：结论总结 当一个物体在另一个物体表面滑动时： （1）接触面粗糙程度相同时→压力越大→滑动摩擦力越大。 （2）压力大小相同时→接触面越粗糙→滑动摩擦力越大。 实验方法：控制变量法。 （三）多过程运动中摩擦力的分析（约8分钟） 图4 多过程运动分析——静止→加速→匀速→减速→摩擦类型与大小 同一物体在同一表面上经历不同运动阶段→分析摩擦力变化： 阶段1（0-3s 静止）：拉力2N→木块未动→静摩擦力f1=F1=2N。 阶段2（3-6s 加速）：拉力6N>滑动摩擦力→木块加速→此时f2=滑动摩擦力（但f2<F2=6N）。压力和粗糙度与后面阶段相同→f2=f3。 阶段3（6-9s 匀速）：拉力4N→匀速→f3=F3=4N→滑动摩擦力=4N。 阶段4（减速）：拉力<4N（或撤去拉力）→滑动摩擦力仍为4N→减速。 核心结论：同一物体在同一表面上→滑动摩擦力大小不变（只与压力和粗糙度有关）。加速/匀速/减速→f大小相同！只是合力不同→运动状态不同。 【一句话总结】加速≠摩擦力大→只是拉力大于摩擦力。减速≠摩擦力大→只是拉力小于摩擦力。匀速→拉力等于摩擦力。摩擦力本身始终不变——因为压力/粗糙度没变！ （四）增大/减小摩擦的方法（约10分钟） 增大有益摩擦——三个方法 图5 增大摩擦：加压（皮带张紧）→增粗（轮胎花纹） ①增大压力——如皮带张紧、刹车捏闸→增大闸皮与车轮间压力。 ②增大接触面粗糙程度——如轮胎凹凸花纹、运动员涂防滑粉（镁粉）、守门员防滑手套。 ③变滚动为滑动——如紧急制动时车轮抱死变滚为滑。 减小有害摩擦——四个方法 图6 减小摩擦：减粗（冰壶刷）→变滑为滚（轴承）→分离（气垫船） ①减小压力——推熄火车→乘客下车减重。 ②减小接触面粗糙程度——冰壶刷擦冰→融化一层水膜→降低粗糙度。用玻璃做滑道。 ③变滑动为滚动——轮滑鞋装小轮、圆珠笔尖滚珠、机器使用轴承。 ④使接触面分离——加润滑油（油膜分离金属面）、气垫船（气体分离船与水面）、磁悬浮列车（磁场分离车身与轨道）。 演示实验：气垫减摩 图7 气垫船利用气垫减小水面摩擦 演示：有机玻璃底座+橡皮塞小孔+气球打气→气体从底部泄出一形成气垫→轻击底座→底座轻松滑动（对比不打气时"不容易滑动"）。→气垫大大减小了摩擦力。 探究：有利有害辨别 + 方法归类训练 判断以下摩擦是有益还是有害→写出增/减方法： ①手握杯子不掉→____（有益/有害）摩擦→增大方法：________________。 ②机器轴承转动→____（有益/有害）摩擦→减小方法：________________。 ③鞋底花纹→____摩擦→方法：________________。 ④冰壶刷擦冰→____摩擦→方法：________________。 ⑤给自行车链条上油→____摩擦→方法：________________。 ⑥刹车捏闸→____摩擦→方法：________________。 （五）典例精讲（约5分钟） 图8 叠书抽书——抽甲比抽乙省力→因压力小→摩擦力小 典例1（抽书问题）：从叠书中抽出甲比乙省力→乙上面书多→压力大→摩擦力大。答案B——f与压力有关。 图9 B静止/A向右匀速→测力计示数=1.6N→地面摩擦力=6-1.6=4.4N 典例2（多物体多过程）：B相对地面静止→测力计示1.6N→B受向右f=1.6N→A受B给向左f=1.6N+A受向右拉力6N→A匀速→地面给A向左f=6-1.6=4.4N。答案C。关键：逐物体受力分析→平衡力思想。 典例3（自行车）：C正确→刹车按压把手→增大压力→增大摩擦。A轴承→有害→应减小。B花纹→有益→增大。D加速→f不变。答案C。 （六）课堂小结（约2分钟） 一、影响因素：压力越大→f越大；越粗糙→f越大（控制变量法）。 二、实验改逬：固定测力计+拉木板→不需匀速（木块静止→f=F拉）。 三、多过程结论：同一表面→f不变！加速≠f大→是拉力>f。 四、增大：加压/增粗/变滚为滑。减小：减压/减粗/变滑为滚/分离。 五、板书设计 §2.2 运动与相互作用（第5课时） 影响摩擦力大小的因素 / 增大减小摩擦 一、实验探究：影响滑动摩擦力大小的因素 [控制变量法] 器材：长木板+木块+弹簧测力计+钩码+棉布 步骤： 甲（基准）→木块→匀速→F拉=f 乙（加压）→+钩码→压力↑→f↑(0.4→1.0N) 丙（加粗）→铺棉布→粗糙度↑→f↑(0.4→1.8N) 测力原理：匀速→二力平衡→F拉=f 改进方案：固定测力计+拉木板 →木块静止→f=F拉→不需匀速！ 结论：f与压力↑和粗糙度↑有关 二、多过程运动中f的分析 同一表面→f大小不变！ 静止(0-3s): f静=F1=2N 加速(3-6s): f滑=4N（F2=6N>f→加速） 匀速(6-9s): f滑=F3=4N 减速: f滑=4N（F<f→减速） ★加速≠f大→只是拉力>f 三、增大/减小摩擦的方法 增大有益：①加压 ②增粗 ③变滚→滑 （刹车/花纹/防滑粉/铁链/守门员手套） 减小有害：①减压 ②减粗 ③变滑→滚 ④分离 （冰壶刷/轮滑/轴承/润滑油/气垫船/磁悬浮） 四、典例精华 典1:抽书→压力决定f 典2:B静A匀→逐物体受力分析→地面f=6-1.6=4.4N 典3:自行车→刹车加压/花纹增粗/轴承减摩 六、教学反思 1. 控制变量法→学生能否准确说出"甲乙对比→变量是什么/控制了什么"？若不能→需将"变量/不变量"明确标注。 2. 改进方案（固定测力计拉木板）→追问"此时测力计读数=摩擦力，需不需要匀速拉木板？为什么？"→看学生能否用二力平衡解释。 3. 多过程分析中→是否强调了"同一表面→f不变"这个核心？学生易误认为"加速时f更大"，需反复强调：f只跟压力和粗糙度有关。 4. 增大/减小方法归类中→学生能否在"加压vs增粗/减压vs减粗/变滚为滑vs变滑为滚/分离"四组中准确归类？建议用卡片分类活动。 5. 典例2的逐物体受力分析→这是全章的整合关口题。每个物体单独画受力图→再算合力。学生能从"A受B向左1.6N+A受地面向左4.4N=A受向右拉力6N"理清吗？ 6. 气垫演示→能不能让全班参与→每小组用自己的气球吹底座？若条件允许→分组体验效果更好。 学科网（北京）股份有限公司 $