第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关（教学课件）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理课件聚焦滑动摩擦力的概念、影响因素及应用，课堂导入从《考工记》古人调控摩擦的智慧切入，结合滑行冰壶、滑动书本等生活现象，搭建从生活经验到科学探究的学习支架，引导学生提出探究问题。 其亮点是以科学探究为主线，通过控制变量法设计实验（改变压力、接触面粗糙程度），结合牙刷演示摩擦力方向、冰壶鞋设计等实例，培养科学思维与探究能力。课堂小结结构化梳理知识，帮助学生构建物理观念，教师可高效开展实验教学与应用拓展。

实验报告：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 1、 实验目的 1．通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素，归纳滑动摩擦力的变化规律。 2．掌握控制变量法的实验思想，学会用二力平衡原理间接测量滑动摩擦力。 3．反思实验过程，猜想更多影响因素并设计验证方案。 2、 实验器材 弹簧测力计、长方体木块、表面较光滑的长木板、表面较粗糙的长木板、钩码（重物）。 3、 实验原理 根据二力平衡原理：用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，通过测量拉力间接得到滑动摩擦力的大小。 4、 实验方法 采用控制变量法：探究某一因素对滑动摩擦力的影响时，保持其他所有因素不变，只改变该因素，通过比较弹簧测力计的示数，判断该因素对滑动摩擦力的影响。 5、 实验步骤 （一）将弹簧测力计沿水平方向调零，检查指针是否对准零刻度线。 1．探究接触面粗糙程度的影响： 保持压力大小不变（使用同一木块），将木块分别放在较光滑的木板和较粗糙的木板上；用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，待指针稳定后，分别记录两次弹簧测力计的示数。 2．探究压力大小的影响： 保持接触面粗糙程度不变（同一桌面 / 同一木板），先水平匀速拉动木块，记录示数；再将钩码放在木块上，增大压力，再次水平匀速拉动木块，记录示数。 （二）整理实验器材，分析数据得出结论。 6、 实验数据记录 实验序号 接触面情况 压力大小 弹簧测力计示数（滑动摩擦力） / N 1 木块+较光滑木板 小（木块自重） 0.8 2 木块+较粗糙木板 小（木块自重） 1.2 3 木块+桌面 小（木块自重） 1.0 4 木块+钩码+桌面 大（木块+钩码总重） 1.5 （注：以上为示例数据，实际以实验测量值为准） 7、 实验结论 1．对比实验 1、2 可得：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 2．对比实验 3、4 可得：在接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 8、 反思与交流 1．滑动摩擦力大小是否还与其他因素有关？应如何设计实验进行探究？ 猜想 1：滑动摩擦力可能与接触面积的大小有关 实验设计：控制压力大小、接触面粗糙程度不变，将同一长方体木块分别平放、侧放、竖放在同一木板上，水平匀速拉动木块，比较弹簧测力计的示数。若示数相同，说明与接触面积无关；若示数不同，说明与接触面积有关。 猜想 2：滑动摩擦力可能与物体运动的速度有关 实验设计：控制压力大小、接触面粗糙程度、接触面积都不变，用弹簧测力计拉着木块在同一木板上分别以较慢、较快的速度做匀速直线运动，比较弹簧测力计的示数。若示数相同，说明与速度无关；若示数不同，说明与速度有关。 2．为什么必须水平匀速拉动木块，弹簧测力计的示数才能反映滑动摩擦力的大小？ 当木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力大小相等、方向相反，是一对平衡力，因此弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。 如果拉动速度不均匀，木块运动状态改变，受力不平衡，拉力大小不等于摩擦力，示数就不能准确反映摩擦力的大小。 3．实验误差分析 实验中难以保证木块严格做匀速直线运动，指针易波动，会带来偶然误差； 弹簧测力计竖直调零后水平使用，弹簧自重会导致示数存在微小偏差； 木板表面粗糙程度不完全均匀，不同位置的摩擦力略有差异。 学科网（北京）股份有限公司 $物理八年级全一册 •沪科版 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 《考工记・轮人》有言：“行泽者反輮，行山者仄輮，涂脂以润轴，行千里而不滞。” 古人造车，行泽地则柔轮以求滑行，行山地则糙轮以求抓地；以脂膏润滑车轴，减摩擦而致千里。从车轮的刚柔之制，到车轴的润滑之法，古人早已在生产实践中洞悉摩擦的特性：或增之以防滑稳行，或减之以省力提速。摩擦无处不在，既为阻力，亦为助力。 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 认识滑动摩擦力的概念与产生条件，理解滑动摩擦力的影响因素，掌握增大与减小摩擦的常用方法，建立摩擦力的完整认知体系。 02 科学思维 理解控制变量法的实验逻辑，能分析实验数据得出结论，辩证认识摩擦力的利弊，培养归纳推理与变量控制的科学思维能力。 03 科学探究 能规范完成滑动摩擦力影响因素的探究实验，学会用二力平衡原理间接测量摩擦力，提升实验设计、数据处理与结论归纳的探究能力。 04 科学态度与责任 认识摩擦力在生产生活中的广泛应用，体会古人运用摩擦规律的实践智慧，树立辩证看待物理现象、学以致用的科学价值观。 教学重难点 教学难点 教学重点 01. 概念认知：掌握滑动摩擦力的定义、产生条件与方向。 02. 实验探究：掌握控制变量法，通过实验得出滑动摩擦力的影响因素。 03. 实际应用：掌握增大和减小摩擦的方法，能解释生活中的摩擦现象。 01. 实验原理：理解匀速拉动木块时拉力等于摩擦力的二力平衡原理。 02. 方法应用：灵活运用控制变量法设计实验，分析多变量实验数据。 03. 辩证认知：全面认识摩擦力的利与弊，合理调控摩擦力。 课堂引入 早在两千多年前，我国古人就掌握了调控摩擦的技术：春秋时期的战车以油脂润滑车轴，减小轮与轴的摩擦，让车辆行驶更轻快；秦汉时期的草鞋鞋底编织麻纹，增大与地面的摩擦，行走时防滑稳步。古人虽不知 “摩擦力” 的物理概念，却早已在生产生活中总结出增减摩擦的实践智慧。 从古代的经验应用到现代的定量探究，人类对摩擦的认知不断深入。推出去的书会停下，滑行的冰壶会静止，这些常见现象的背后，都是滑动摩擦力在起作用。滑动摩擦力的大小究竟与什么有关？又该如何科学调控？今天，我们就通过实验系统探究滑动摩擦力的规律。 知识点1 滑动摩擦力 探索新知——生活中的摩擦 （d）登山时为什么要穿防滑靴 （a）运动员为什么能在冰面上快速滑行 （b）汽车轮胎表面为什么常有凹凸的花纹 （c）机场里的传送带为什么能用来传送行李 摩擦现象在生活中随处可见，图中的问题都与摩擦有关。 探索新知——摩擦的分类 一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦 一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦”。 静摩擦是一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时，但并没有发生相对运动时，所受到的阻碍物体相对运动趋势的力。 滑动摩擦 滚动摩擦 静摩擦 探索新知——摩擦的分类 一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦 一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦”。 静摩擦是一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时，但并没有发生相对运动时，所受到的阻碍物体相对运动趋势的力。 滑动摩擦 滚动摩擦 静摩擦 探索新知——滚动摩擦 足球在地面上滚动时的摩擦 自行车轴承中的摩擦 用圆珠笔写字时，笔头的珠子跟纸之间的摩擦 钢笔呢？ 探索新知——静摩擦 手拿菜油瓶时的摩擦 传送带靠静摩擦力把货物送到高处 用力推木箱而没推动 物理学中，把一个物体在另一个物体表面上滑动时，受到的阻碍物体间相对运动的力，叫做滑动摩擦力。 滑动摩擦力产生的三个条件： 1. 两物体相互接触且挤压（有压力）； 2. 接触面粗糙； 3. 两物体发生相对滑动。 滑动摩擦力的方向：与物体相对运动的方向相反。 生活中滑动摩擦力的实例：桌面上滑动的书本最终停下、 冰壶在冰面上滑行后静止、用黑板擦擦黑板时的阻力等。 探索新知——滑动摩擦力的概念 摩擦力的受力示意图 摩擦力的作用点可以画在受力物体的重心上，也可画在接触面上。 典例分析 例1 下列关于摩擦力的说法正确的是（　　） A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力 B．静止的物体一定不受摩擦力 C．摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反 D．一个物体只有在另一个物体表面运动或者有相对运动趋势时，才有可能受摩擦力 【解析】摩擦力是指两个相互接触的物体，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相对运动的力。 A ．相互压紧的粗糙物体之间，如果没有相对运动或相对运动的趋势，就不会有摩擦力，故A错误； B．静止的物体可能受到摩擦力，比如一个物体在斜面上静止，它受到沿斜面向上的静摩擦力，故B错误； C．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相反，而不是与物体运动的方向相反，例如人走路时，脚向后蹬地，摩擦力向前，与人运动方向相同，故C错误； D．摩擦力产生的条件是：相互接触的两个粗糙物体之间已经发生相对运动或存在相对运动的趋势。所以一个物体只有在另一个物体表面运动或者有相对运动趋势时，才有可能受摩擦力，故D正确。故选D。 D 典例分析 例2 如图所示，一个木块沿斜面向上运动，请画出木块受到摩擦力的示意图。（O点为木块重心） 【解析】木块沿着斜面向上运动，所受滑动摩擦力平行于斜面向下，用f表示，力的作用点标在木块的重心上，据此作图。 知识点2 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 实验目的 1. 探究影响滑动摩擦力大小的因素； 2. 学习控制变量法的实验思想与操作方法。 实验器材 弹簧测力计、长方体木块、表面较光滑的木板、表面较粗糙的木板、钩码（重物）。 ❗安全警示：轻拿轻放实验器材，拉动弹簧测力计时用力平稳，避免超量程损坏弹簧。 实验原理 二力平衡原理：用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 实验原理：二力平衡 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 实验方法 控制变量法：探究某一因素的影响时，控制其他因素保持不变，只改变该因素，比较摩擦力的大小。 实验步骤 1．仪器调零：将弹簧测力计沿水平方向调零。 2．探究接触面粗糙程度的影响： 保持压力不变（同一木块），分别将木块放在较光滑的木板和较粗糙的木板上，水平匀速直线拉动木块，记录两次弹簧测力计的示数。 3．探究压力大小的影响： 保持接触面粗糙程度不变（同一桌面），分别拉动木块和压有重物的木块，水平匀速直线运动，记录两次弹簧测力计的示数。 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 实验方法 控制变量法：探究某一因素的影响时，控制其他因素保持不变，只改变该因素，比较摩擦力的大小。 实验步骤 1．仪器调零：将弹簧测力计沿水平方向调零。 2．探究接触面粗糙程度的影响： 保持压力不变（同一木块），分别将木块放在较光滑的木板和较粗糙的木板上，水平匀速直线拉动木块，记录两次弹簧测力计的示数。 3．探究压力大小的影响： 保持接触面粗糙程度不变（同一桌面），分别拉动木块和压有重物的木块，水平匀速直线运动，记录两次弹簧测力计的示数。 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 设计实验与收集证据 如何改变接触面的粗糙程度？需要什么实验器材？ 如何改变物体接触面积的大小？需要什么实验器材？ 如何改变物体对接触面的压力大小？需要什么实验器材？ 需要毛巾、木板、玻璃粗糙程度不同的材料 需要可以改变接触面积大小的一个长方体木块 需要砝码或其它重物 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 拓展延伸 利用上述器材，如何来探究滑动摩擦力与接触面积的关系？ 将木块平放，水平匀速拉动弹簧测力计，读出此时弹簧测力计的示数F1； 将木块侧放，水平匀速拉动弹簧测力计，读出此时弹簧测力计的示数F2。 实验结论 F1=F2 滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关。 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 滑动摩擦力的大小与接触面的大小等其它因素无关。 结论 实验结论：滑动摩擦力的大小跟物体间接触表面的粗糙程度以及压力的大小有关。在压力一定的情况下，接触表面越光滑，滑动摩擦力越小；在接触表面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 滑动摩擦力的大小与接触面的大小等其它因素无关。 结论 实验结论：滑动摩擦力的大小跟物体间接触表面的粗糙程度以及压力的大小有关。在压力一定的情况下，接触表面越光滑，滑动摩擦力越小；在接触表面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 1. 测量滑动摩擦力大小 (1)常规方法测量滑动摩擦力 实验 测量滑动摩擦力大小 原理 二力平衡 器材 弹簧测力计、木块、长木板 方法 用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动 分 析 论 证 木块做匀速直线运动，在水平方向上所受的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力, 大小相等 实验创新与改进 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 (2)实验设计：更准确地测量滑动摩擦力 实验 操作 操作 对比 1. 很难让木块保持匀速直线运动状态 2. 弹簧测力计在运动，很难读数 1. 不需要木块保持匀速直线运动 2. 弹簧测力计静止容易读数 拉动长木板时不需要保持匀速直线运动。 2. 探究影响滑动摩擦力的大小的因素 实验目的： 探究影响滑动摩擦力的大小的因素。 实验器材：弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、毛巾。 设计实验 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 如何改变压力大小 如何改变接触面的粗糙程度 如何做到木块在水平面上做匀速直线运动呢 改变放在木块上的砝码，从而改变木块对长木板的压力 在长木板上放毛巾 ①沿直线水平拉动木块； ②观察弹簧测力计的示数保持不变 实验过程及结论 实验 名称 探究滑动摩擦力与压力的关系 探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系 实验 操作 第一步把木块平放在木板上， 用弹簧测力计水平匀速拉动， 记下此时的滑动摩擦力大小； 第二步再在木块上加一砝码， 用弹簧测力计水平匀速拉动， 记下此时的滑动摩擦力大小 第一步把木块平放在木板上， 用弹簧测力计水平匀速拉动， 记下此时的滑动摩擦力大小； 第二步把木块平放在毛巾上， 用弹簧测力计水平匀速拉动， 记下此时的滑动擦力大小 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 现象 分析 结论 接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力也越大 压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力也越大 实验 序号 粗糙程度情况 压力 情况 摩擦力 大小 1 木块 与 木板 木块 0.4 N 2 木块+1个砝码 0.8 N 实验 序号 粗糙程度情况 压力 情况 摩擦力 大小 3 木块 与木板 木块 0.4 N 4 木块 与毛巾 木块 0.6 N 总结归纳: 滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力的大小有关。接触面越粗糙，压力越大，滑动摩擦力越大。 实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 现象 分析 结论 接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力也越大 压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力也越大 实验 序号 粗糙程度情况 压力 情况 摩擦力 大小 1 木块 与 木板 木块 0.4 N 2 木块+1个砝码 0.8 N 实验 序号 粗糙程度情况 压力 情况 摩擦力 大小 3 木块 与木板 木块 0.4 N 4 木块 与毛巾 木块 0.6 N 总结归纳: 滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力的大小有关。接触面越粗糙，压力越大，滑动摩擦力越大。 典例分析 例3 下图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。如图甲，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做__________运动。比较乙、丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与_________________是否有关。 【解析】[1]用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 [2]在乙、丙两次实验中，压力大小相同，接触面粗糙程度不同，所以探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。 匀速直线 接触面的粗糙程度 知识点3 增大摩擦和减小摩擦 探索新知——增大摩擦力的方法 在生产生活中，有时需要增大摩擦力，有时需要减小摩擦力，根据实际需求合理调控。 增大摩擦力的方法 1．增大接触面的粗糙程度 实例：运动鞋底的凹凸花纹、足球守门员的防滑手套、二胡琴弓擦松香、路面结冰撒沙。 2．增大压力 实例：用力捏自行车刹车、用力握住瓶子、皮带传动时张紧皮带。 探索新知——减小摩擦的方法 1．减小接触面的粗糙程度：打磨光滑接触面、冰面滑行。 2．减小压力：减轻物体的负重。 3．加润滑油：自行车链条涂油、机械轴承加润滑油，在接触面间形成油膜。 4．使接触面彼此分离：气垫船、磁悬浮列车、气垫导轨。 5．变滑动为滚动：车轮、滚珠轴承，滚动摩擦远小于滑动摩擦。 探索新知——减小摩擦的方法 1．减小接触面的粗糙程度：打磨光滑接触面、冰面滑行。 2．减小压力：减轻物体的负重。 3．加润滑油：自行车链条涂油、机械轴承加润滑油，在接触面间形成油膜。 4．使接触面彼此分离：气垫船、磁悬浮列车、气垫导轨。 5．变滑动为滚动：车轮、滚珠轴承，滚动摩擦远小于滑动摩擦。 探索新知——增大和减小摩擦的方法 减小有害摩擦的方法 增大有益摩擦的方法 探索新知——增大和减小摩擦的方法 减小有害摩擦的方法 增大有益摩擦的方法 探索新知——增大和减小摩擦的方法 探索新知——假如生活中没有摩擦力 典例分析 例4 图的四幅图中，通过增大压力的方法增大摩擦力的是（　　） A．用力握紧球拍   B．滚动轴承   C．车轴加润滑油     D．鞋底有花纹   【解析】A．用力握紧球拍在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故A符合题意； B．滚动轴承内圈与外圈之间用滚动代替滑动减小了摩擦力，故B不符合题意； C．滴加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故C不符合题意； D．鞋底刻有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。故选A。 A 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1. 请完成“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验报告，在报告中呈现你设计的表格、针对不同步骤得出的结论，以及在“反思交流”中你提出的猜想等。 课堂练习 探究新知 2. 根据滑动摩擦力的概念，应怎样判断滑动摩擦力的方向？你能用生活中的物品形象地展示滑动摩擦力的方向吗？说出你的方法并试试是否可行。 一、滑动摩擦力方向的判断 滑动摩擦力的方向与物体相对于接触面的运动方向相反。 判断步骤：确定研究对象→判断物体相对接触面的运动方向→摩 擦力方向与该方向相反。 二、生活物品演示方法（牙刷演示法） ——器材：软毛牙刷、水平桌面 ——操作：刷毛朝下放在桌面上，沿桌面向右推动牙刷 ——现象：刷毛向左弯曲 ——结论：刷毛弯曲的方向就是滑动摩擦力的方向，该方法直观可行，能将无形的摩擦力转化为可见的形变。 课堂练习 探究新知 3. 浴室中，为了防止浴室地面沾水使人打滑跌倒，可采取哪些措施？ 浴室地面沾水后会形成水膜，减小接触面摩擦，易打滑；防滑核心是增大脚与地面的滑动摩擦力，常用措施如下： 1．铺防滑地垫：靠凹凸纹理增大粗糙程度，并排走积水、破坏水膜，提升摩擦力。 2．穿防滑拖鞋：带纹路的橡胶鞋底可增大接触面粗糙程度，增强防滑效果。 3．及时擦干积水：去除水膜，恢复鞋底与地面的直接接触，还原摩擦系数。 4．安装墙面扶手：辅助保持平衡，同时可增大脚部压力，间接提升摩擦力。 5．用防滑瓷砖或 防滑涂层：提升地面本身的粗糙程度，增大摩擦系数。 6．门口放吸水地垫：吸干鞋底水分，避免将水带到干区引发打滑。 课堂练习 探究新知 4. 请你列举生活用品中利用或减小摩擦力的实例，并加以说明。 一、增大摩擦力的实例 1．运动鞋底花纹：增大接触面粗糙程度，防滑、提升抓地力 2．瓶盖竖纹：增大接触面粗糙程度，拧盖时不易打滑 3．橡胶清洁手套：增大接触面粗糙程度，拿取物品不易滑落 4．自行车刹车：增大刹车皮与车轮的压力，配合粗糙材质快速减速 二、减小摩擦力的实例 1．行李箱滚轮：将滑动摩擦变为滚动摩擦，拖动更省力 2．拉链涂蜡 / 肥皂：润滑链牙、减小接触面粗糙程度，拉动更顺滑 3．门轴滴油：形成油膜分离接触面，开关门省力又静音 4．桌椅滚轮 / 脚垫：变滑动为滚动，或减小接触面粗糙程度，易移动且护地面 课堂练习 探究新知 5. 冰壶运动员比赛时穿的两只鞋是不一样的。一只鞋的鞋底有类似“滑板”的功能，目的是 ___________，方便在冰面上滑行；另一只鞋的鞋底则有防滑的功能，目的是 ___________，方便运动员停止或起动。图中的运动员在利用鞋的什么功能？ 减小摩擦力 增大摩擦力 图中的运动员正在进行冰壶投送动作，支撑身体滑行的脚利用了鞋底类似 “滑板” 的减小摩擦力的功能，以此在冰面上平稳顺畅地滑行，精准控制冰壶的出手速度与运动轨迹。 课堂练习 探究新知 6. 自行车的设计蕴含着许多与摩擦力相关的知识，如给链条抹润滑油是为了减小摩擦力，轮胎的花纹是为了增大摩擦力。请你列举自行车中减小和增大摩擦力的其他设计。 一、增大摩擦力的设计 1. 车把橡胶防滑套：增大接触面粗糙程度，握把不易打滑 2. 脚踏板防滑花纹：增大接触面粗糙程度，蹬踏时脚不滑脱 3. 刹车皮制动：通过增大压力 + 粗糙材质，快速减速 4. 座管夹紧螺栓：增大压力，固定座垫不滑动 二、减小摩擦力的设计 1. 圆形车轮：变滑动为滚动摩擦，减小前进阻力 2. 滚珠轴承：变滑动为滚动摩擦，转动更顺滑 3. 转轴加润滑油：形成油膜分离接触面，减小阻力与磨损 4. 光滑传动齿轮：减小接触面粗糙程度，传动更顺畅 课堂练习 探究新知 7. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某同学得到如表所示的实验数据。 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 （1）分析第 1、2 两次实验，可得出的结论是______________________________________________； （2）分析第 2、3 两次实验，可得出的结论是 ______________________________________________。 压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 本实验采用控制变量法，通过控制单一变量、对比摩擦力大小，探究影响滑动摩擦力的因素： 1．分析第 1、2 两次实验 两次实验的接触面材料均为 “木块与木板”，即接触面的粗糙程度相同；压力从 4N 增大到 6N，对应的滑动摩擦力从 0.8N 增大到 1.2N。 由此可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 2．分析第 2、3 两次实验 两次实验的压力均为 6N，即压力大小相同；接触面材料从 “木板” 变为 “毛巾”，接触面更粗糙，对应的滑动摩擦力从 1.2N 增大到 2.5N。 由此可得出结论：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业。 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 古人云 “摩擦有常，利弊相生；增之则稳，减之则通。” 摩擦力既是阻碍运动的阻力，也是成就运动的动力。愿我们怀辩证之心，察摩擦之性，善用增减之道，在物理世界与现实生活中，化阻力为助力，行稳而致远。 Lavf58.12.100 实验报告：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 1、 实验目的 1．通过实验探究影响滑动摩擦力大小的因素，归纳滑动摩擦力的变化规律。 2．掌握控制变量法的实验思想，学会用二力平衡原理间接测量滑动摩擦力。 3．反思实验过程，猜想更多影响因素并设计验证方案。 2、 实验器材 弹簧测力计、长方体木块、表面较光滑的长木板、表面较粗糙的长木板、钩码（重物）。 3、 实验原理 根据二力平衡原理：用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动，水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，通过测量拉力间接得到滑动摩擦力的大小。 4、 实验方法 采用控制变量法：探究某一因素对滑动摩擦力的影响时，保持其他所有因素不变，只改变该因素，通过比较弹簧测力计的示数，判断该因素对滑动摩擦力的影响。 5、 实验步骤 （一）将弹簧测力计沿水平方向调零，检查指针是否对准零刻度线。 1．探究接触面粗糙程度的影响： 保持压力大小不变（使用同一木块），将木块分别放在较光滑的木板和较粗糙的木板上；用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，待指针稳定后，分别记录两次弹簧测力计的示数。 2．探究压力大小的影响： 保持接触面粗糙程度不变（同一桌面 / 同一木板），先水平匀速拉动木块，记录示数；再将钩码放在木块上，增大压力，再次水平匀速拉动木块，记录示数。 （二）整理实验器材，分析数据得出结论。 6、 实验数据记录 实验序号 接触面情况 压力大小 弹簧测力计示数（滑动摩擦力） / N 1 木块+较光滑木板 小（木块自重） 0.8 2 木块+较粗糙木板 小（木块自重） 1.2 3 木块+桌面 小（木块自重） 1.0 4 木块+钩码+桌面 大（木块+钩码总重） 1.5 （注：以上为示例数据，实际以实验测量值为准） 7、 实验结论 1．对比实验 1、2 可得：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 2．对比实验 3、4 可得：在接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 8、 反思与交流 1．滑动摩擦力大小是否还与其他因素有关？应如何设计实验进行探究？ 猜想 1：滑动摩擦力可能与接触面积的大小有关 实验设计：控制压力大小、接触面粗糙程度不变，将同一长方体木块分别平放、侧放、竖放在同一木板上，水平匀速拉动木块，比较弹簧测力计的示数。若示数相同，说明与接触面积无关；若示数不同，说明与接触面积有关。 猜想 2：滑动摩擦力可能与物体运动的速度有关 实验设计：控制压力大小、接触面粗糙程度、接触面积都不变，用弹簧测力计拉着木块在同一木板上分别以较慢、较快的速度做匀速直线运动，比较弹簧测力计的示数。若示数相同，说明与速度无关；若示数不同，说明与速度有关。 2．为什么必须水平匀速拉动木块，弹簧测力计的示数才能反映滑动摩擦力的大小？ 当木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力大小相等、方向相反，是一对平衡力，因此弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。 如果拉动速度不均匀，木块运动状态改变，受力不平衡，拉力大小不等于摩擦力，示数就不能准确反映摩擦力的大小。 3．实验误差分析 实验中难以保证木块严格做匀速直线运动，指针易波动，会带来偶然误差； 弹簧测力计竖直调零后水平使用，弹簧自重会导致示数存在微小偏差； 木板表面粗糙程度不完全均匀，不同位置的摩擦力略有差异。 $