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

该初中物理教学设计聚焦滑动摩擦力的概念、影响因素及应用，以《考工记・轮人》的古代工程记载导入，结合古人增减摩擦的实践智慧，承接弹力、重力知识，构建完整力学认知体系。 资料特色在于融合科学探究与文化传承，通过分组实验（控制变量法探究压力和粗糙程度影响）、毛刷演示（直观理解方向）、实验改进（固定测力计拉木板）落实科学思维与探究能力，结合生活实例培养物理观念，助力教师高效教学，提升学生实验操作与问题解决能力。

第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关（教学设计） 年级 八年级全一册 学科 物理 教师 课题 第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关 教学 目标 物理观念 1. 认识滑动摩擦力的概念与产生条件，理解滑动摩擦力的方向规律； 2. 掌握滑动摩擦力的影响因素，理解压力、接触面粗糙程度对摩擦力的影响； 3. 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。 科学思维 1. 理解控制变量法的实验逻辑，能分析实验数据得出结论； 2. 辩证认识摩擦力的利与弊，培养归纳推理与变量控制的科学思维能力； 3. 能运用二力平衡原理分析间接测量摩擦力的原理，提升逻辑推理能力。 科学探究 1. 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； 2. 掌握控制变量法的实验设计思路，提升实验设计、数据处理与结论归纳的探究能力； 3. 能对实验方案进行优化与改进，培养创新实验思维。 科学态度 与责任 1. 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； 2. 树立辩证看待物理现象、学以致用的科学价值观； 3. 养成规范操作、严谨求实的实验习惯。 教材 分析 本节是第六章《熟悉而陌生的力》的核心实验探究课，承接弹力、重力的知识，是初中力学的重要实验，也是中考的高频考点。以《考工记・轮人》的古代工程记载引入，系统讲解摩擦的分类、滑动摩擦力的概念与产生条件，通过完整的探究实验研究滑动摩擦力的影响因素，拓展增大与减小摩擦的生活应用。本节课既是对力的概念的深化与应用，也是培养学生实验探究能力、控制变量思想的重要载体，将科学方法、实验技能与生活应用深度融合，充分体现了 “从生活走向物理，从物理走向社会” 的课程理念。 学情分析 1. 知识储备：学生已掌握力的基本概念、弹力与重力的知识，对摩擦现象有丰富的生活经验，但对摩擦力的产生条件、方向的本质理解不深，容易认为 “摩擦力总是阻碍物体运动”。 2. 能力特点：学生具备初步的实验操作能力，对控制变量法有初步接触，但实验设计的严谨性不足；对实验原理的理解不深入，容易忽略 “匀速拉动” 的物理意义。 3. 学习特点：学生对动手实验兴趣浓厚，但容易重操作轻原理，对摩擦力方向、实验误差的分析能力需要系统引导。 教学重点 1. 滑动摩擦力的概念、产生条件与方向； 2. 探究滑动摩擦力影响因素的实验原理与控制变量法； 3. 增大与减小摩擦力的方法及生活应用。 教学难点 1. 滑动摩擦力的方向判断（与相对运动方向相反）； 2. 实验中匀速拉动木块的二力平衡原理； 3. 控制变量法的实验设计与数据归纳分析。 教学 器材 分组实验器材：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、毛巾、钩码； 演示器材：毛刷、斜面木块、滚动轴承模型、气垫船演示模型； 多媒体素材：古代摩擦工程应用视频、实验操作规范演示动画。 教师活动 学生活动 导入新课 【文化情境引入】引用《考工记・轮人》：“行泽者反，行山者仄，涂脂以润轴，行千里而不滞。” 讲解：古人造车，行泽地用柔轮减少摩擦，行山地用糙轮增大摩擦；用油脂润滑车轴，减小摩擦让车辆行驶轻快。春秋战车以脂膏润轴，秦汉草鞋以麻纹防滑，古人虽不知 “摩擦力” 的概念，却早已总结出增减摩擦的实践智慧。 提出问题：滑动摩擦力的大小究竟与什么有关？如何科学调控摩擦力？ 引入课题：今天我们就通过实验系统探究滑动摩擦力的规律。 感受古代工程智慧，结合生活经验思考摩擦现象； 对摩擦力的影响因素作出猜想； 明确本节课的实验主题与探究目标。 学习新课 一、滑动摩擦力 1. 生活中的摩擦现象 展示实例：冰面滑行、轮胎花纹、传送带传送行李、登山防滑靴。 引导学生思考这些现象背后的共同特点。 2. 摩擦的分类 讲解三类摩擦： - 滑动摩擦：物体在另一物体表面上滑动时产生的摩擦； - 滚动摩擦：物体滚动时产生的摩擦，滚动摩擦远小于滑动摩擦； - 静摩擦：物体有相对运动趋势但未发生相对运动时产生的摩擦。 分别举例：滑动 —— 擦黑板、滑书本；滚动 —— 车轮滚动、轴承转动；静摩擦 —— 手拿瓶子、传送带运货物。 3. 滑动摩擦力的概念 定义：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。 产生条件：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。 方向：与物体相对运动的方向相反。 强调：摩擦力阻碍的是 “相对运动”，不是阻碍 “运动”，摩擦力可以是动力。 演示：用毛刷在桌面滑动，观察刷毛弯曲方向，直观展示摩擦力方向。 4. 典例分析 讲解课件例 1（概念辨析）、例 2（画摩擦力示意图），巩固滑动摩擦力的概念与方向。 观察生活实例，感知摩擦现象； 了解摩擦的分类，区分滑动、滚动、静摩擦； 掌握滑动摩擦力的定义、产生条件与方向； 通过毛刷演示，直观理解摩擦力的方向； 完成典例练习，巩固概念辨析与作图。 学习新课 二、实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 1. 实验目的与器材 明确实验目的：探究影响滑动摩擦力大小的因素；学习控制变量法。 实验器材：弹簧测力计、长方体木块、光滑木板、粗糙木板、毛巾、钩码。 2. 实验原理 讲解：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。 强调：必须匀速拉动，才能保证二力平衡，测量才准确。 3. 实验方法：控制变量法 讲解：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。 4. 实验步骤与探究 分步引导实验： 探究一：接触面粗糙程度的影响 保持压力不变（同一木块），分别放在光滑木板、粗糙木板、毛巾上，水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计示数。 探究二：压力大小的影响 保持接触面粗糙程度不变（同一木板），分别拉动木块、压有钩码的木块，水平匀速运动，记录示数。 拓展探究：接触面积的影响 保持压力、粗糙程度不变，将木块平放、侧放，分别测量摩擦力，比较大小。 学生分组实验，教师巡视指导，强调匀速拉动的操作要点。 5. 实验结论 引导学生分析数据，总结结论： ① 压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； ② 接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大； ③ 滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关。 6. 实验创新与改进 提出问题：实验中很难保持匀速直线运动，弹簧测力计运动也难读数，如何改进？ 讲解改进方案：固定弹簧测力计，拉动下方的长木板。 优点：不需要木块匀速运动；弹簧测力计静止，容易读数。 7. 典例分析 讲解课件例 3，巩固实验原理与控制变量法。 明确实验目的与器材； 理解实验的二力平衡原理； 掌握控制变量法的实验思想； 分组完成实验，规范操作，记录数据； 分析实验数据，归纳实验结论； 思考实验方案的不足与改进方法； 完成典例练习，巩固实验原理与方法。 学习新课 三、增大摩擦和减小摩擦 1. 增大摩擦力的方法 结合实例讲解： ① 增大接触面的粗糙程度：鞋底花纹、防滑手套、路面撒沙； ② 增大压力：用力捏刹车、用力握瓶子、张紧皮带。 2. 减小摩擦力的方法 结合实例讲解： ① 减小接触面的粗糙程度：打磨光滑、冰面滑行； ② 减小压力：减轻负重； ③ 加润滑油：自行车链条涂油、轴承加润滑油，形成油膜分离接触面； ④ 使接触面彼此分离：气垫船、磁悬浮列车； ⑤ 变滑动为滚动：车轮、滚珠轴承，滚动摩擦远小于滑动摩擦。 3. 辩证认识摩擦力 引导讨论：摩擦力都是有害的吗？ 总结：摩擦力既可以是阻力，也可以是动力，有利有弊，根据实际需求合理调控。 4. 典例分析 讲解课件例 4，巩固增大减小摩擦的方法辨析。 掌握增大摩擦力的两种方法与实例； 掌握减小摩擦力的五种方法与实例； 辩证认识摩擦力的利与弊； 能结合生活实例分析摩擦的调控方法； 完成典例练习，巩固方法辨析。 课 堂 练 习 1．二胡使用一段时间后，要向琴弓和琴弦上擦松香，目的是改变琴弓和琴弦之间的摩擦。下列改变摩擦的方式和目的与之相同的是（　　） A．体操运动员在手上涂防滑粉 B．给自行车轴加润滑剂 C．气垫船向下喷气导致接触面脱离 D．捏紧车闸，自行车可以很快停下来 【答案】A 【解析】向琴弓和琴弦上擦松香，是在压力一定的情况下，通过增加接触面的粗糙程度进而增加摩擦力。 A．体操运动员在手上涂防滑粉，是在压力一定的情况下，通过增加接触面的粗糙程度进而增加摩擦力，故A符合题意； B．给自行车轴加润滑剂，是在压力一定的情况下，通过减小接触面的粗糙程度进而减小摩擦力，故B不符合题意； C．气垫船向下喷气导致接触面脱离，通过隔离接触面减小摩擦力，故C不符合题意； D．捏紧车闸，自行车可以很快停下来，通过增加压力进而增加摩擦力，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，完全相同的甲、乙两物体在相同的水平地面上运动。作用在甲、乙上的拉力分别为和且。若甲、乙所受的摩擦力分别为和，不计空气阻力时，则（    ） A． B． C． D．无法确定和的大小关系 【答案】B 【解析】滑动摩擦力的大小只由压力大小和接触面粗糙程度两个因素决定，和拉力大小无关。 本题中，甲、乙是完全相同的物体，因此对水平地面上的压力大小相等；二者在相同的水平地面运动，接触面粗糙程度相同，所以甲、乙受到的滑动摩擦力大小相等，即，与、的大小无关。 故选B。 3．西西用毛刷清洗家中的地垫，清洗过程中，毛刷水平向右移动，地垫始终保持静止，如图所示，下列说法正确的是（   ） A．地垫与地面相对静止，所以与地面之间没有摩擦力 B．毛刷对地垫的摩擦力方向为水平向右 C．增大毛刷对地垫的压力，毛刷受到的摩擦力大小不变 D．毛刷移动速度越快，所受地垫的摩擦力越大 【答案】B 【解析】A．虽然地垫与地面相对静止，但毛刷水平向右移动时，地垫有向右运动的趋势，所以地面对地垫有一个向左的静摩擦力，故A错误； B．如图所示，地垫相对毛刷向左运动，所以毛刷对地垫的摩擦力方向为水平向右，故B正确； C．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，增大毛刷对地垫的压力，在接触面粗糙程度不变的情况下，毛刷受到的摩擦力会增大，故C错误； D．滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关，毛刷移动过程中，压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以受到的滑动摩擦力大小不变，故D错误。 故选B。 4．如图甲所示，中学跑步时脚要向后用力蹬地，若鞋底与地面没有打滑，地面对鞋底的摩擦力方向是向__________（选填“前”或“后”），此摩擦是___________（填“静摩擦”、“滑动摩擦”或“滚动摩擦”），此时摩擦是__________（选填“有害”或“有益”）的。居家隔离期间，某同学使用乙图所示的免打孔单杠进行体育锻炼，通过调节单杠两端的螺母增加长度使其不会掉落，这是通过_________的方法增大摩擦力，从而达到“免钉”的目的。单杠两端受到的摩擦力方向向__________。 【答案】 前 静摩擦 有益 增大压力 上 【解析】[1]跑步时脚向后蹬地，鞋底相对于地面有向后运动的趋势，根据摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，地面对鞋底的摩擦力方向向前，这个力是使人前进的动力。 [2][3]鞋底与地面没有打滑，即两者没有发生相对滑动，只有相对运动趋势，因此属于静摩擦；该摩擦力是跑步前进的动力，对人有益，因此是有益摩擦。 [4]调节单杠两端的螺母增加长度，会使单杠对两侧墙面的压力增大，在接触面粗糙程度不变时，通过增大压力的方法增大摩擦力，防止单杠掉落。 [5]单杠有向下滑落的趋势，因此墙面对单杠两端的摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，即向上（阻碍单杠下滑）。 5．如图所示，冰壶比赛时由于运动员既要滑行，又要在刷冰时用力蹬地，滑行脚和蹬冰脚需要分别穿上塑料底鞋和橡胶底鞋。其中，蹬冰脚穿橡胶底鞋是为了增加接触面的粗糙程度增大______ 的摩擦力。运动员用力刷冰是通过_______ 的方法使冰面变得更光滑，冰壶运动得更远。 【答案】 地面对鞋 减小接触面的粗糙程度 【解析】[1]相同条件下，橡胶比塑料粗糙，穿橡胶底可以通过增大接触面的粗糙程度来增大地面对鞋的摩擦力。 [2]运动员用力刷冰是在冰壶压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度方式使冰面更光滑，从而减小摩擦力，冰壶运动得更远。 6．天气炎热，多喝水有益于身体健康。小周同学买了一瓶瓶装矿泉水，发现瓶盖上有一道道条纹，其目的是在用手拧开瓶盖时能 ____（填“增大”或“减小”）摩擦。 【答案】增大 【解析】摩擦力的大小和接触面粗糙程度有关，在手拧瓶盖的压力一定时，瓶盖上的条纹增大了接触面的粗糙程度，从而可以增大摩擦，方便拧开瓶盖。 7．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。 【答案】 匀速直线 接触面的粗糙程度 【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。 8．山西某中学物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。    （1）实验中，用弹簧测力计沿水平方向________拉动木块A，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 （2）对比甲、乙两次实验，可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，________越大，滑动摩擦力越大。 （3）对比________两次实验，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 （4）对比甲、丁两次实验，丁实验中竖直切去物体一半后，将切下的部分放在原物体上面，发现弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小________（选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）匀速直线；（2）压力；（3）乙、丙；（4）无关 【解析】（1）只有沿水平方向匀速直线拉动木块时，木块受力平衡，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。 （2）甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙的压力更大，滑动摩擦力更大，因此可得结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力大小相同，只改变接触面粗糙程度。乙、丙两次实验中压力相同，接触面粗糙程度不同，符合实验要求。 （4）甲、丁两次实验，压力和接触面粗糙程度相同，只有接触面积大小不同，两次示数相同即滑动摩擦力相同，因此说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。 9．小冯同学做“探究影响滑动摩擦力Ff大小的因素”实验。 （1） 请根据实验步骤，将框中内容补充完整。 【实验甲】在木块上逐步增加砝码个数，用测力计沿_______方向_________拉动木块； 【实验乙】保持_________ 不变，将接触面改为毛巾、棉布； （2）实验甲是在探究滑动摩擦力与_______ 的关系；实验乙是在探究滑动摩擦力与____________ 的关系； （3）小冯同学用水平拉力拉着同一物块在同一水平地面上做匀速直线运动。第一次所用的拉力为F1，物块运动的s-t图像如图（a）所示；第二次所用的拉力为F2，物块运动的s-t图像如图（b）所示。关于物块速度v1、v2及拉力F1、F2的大小关系，下列判断中正确的有 （不定项选择） A．v1>v2 B．v1<v2 C．F1<F2 D．F1=F2 （4）在实验过程中，木块处于不同运动状态时测力计示数如下表。 实验序号 1 2 3 4 木块运动状态 静止 越来越快 匀速直线 越来越慢 测力计示数（N） 1.0 3.2 2.2 图（c） 实验序号4中的测力计示数为______N，实验序号1中木块受到的摩擦力_____1.0N（选填“>”“ =”或“<”），实验中木块所受滑动摩擦力Ff的大小为______N，理由是______________。 【答案】（1）水平 匀速直线 压力大小；（2）压力 接触面粗糙程度；（3）BD；（4）1.6 = 2.2 木块做匀速直线运动时，受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力 【解析】（1）[1][2]在木块上逐步增加砝码个数，用测力计沿水平方向匀速直线拉动木块，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。 [3]将接触面改为毛巾、棉布是为了改变接触面的粗糙程度来探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，由控制变量法，应保持压力大小不变。 （2）[1][2]在木块上逐步增加砝码个数，改变了压力大小，而接触的粗糙程度不变，实验甲是在探究滑动摩擦力与压力的关系；实验乙将接触面改为毛巾、棉布，改变了接触面的粗糙程度，而压力不变，是在探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 （3）由物块运动的s-t图像可知，在6s时间内，第一、二次物块通过的距离分别为12m、20m，由可知，；拉着同一物块在同一水平地面上做匀速直线运动，物块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，因此所受滑动摩擦力相同，由二力平衡条件，拉力大小相同，。 故选BD。 （4）[1]实验序号4中的测力计分度值为0.2N，示数为1.6N。 [2]实验序号1中木块处于静止状态，受到的摩擦力等于拉力大小，故。 [3][4]第3次实验中，木块处于匀速直线运动状态，受到平衡力的作用，实验中木块所受滑动摩擦力Ff的大小为2.2N，理由是木块做匀速直线运动时，受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力。 10．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） 【答案】 【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。 11．摩擦对我们生活的影响有好有坏，怎么利用和防止摩擦是我们需要了解的。根据所学知识请完成题。 （1）如图所示，在拉锯战游戏中，下列四个措施都可以增大摩擦，从影响摩擦力大小因素角度考虑，其中与其他三项不同的是（　　） A．双手用力握住绳子 B．双手带上纱布手套 C．脚穿带有花纹的鞋子 D．在粗糙的塑胶跑道上比赛 （2）我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A．在衣服的拉链上涂些蜡 B．给行李箱安装上轮子 C．用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字 D．汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链 【生活情境】 （3）端午节，爸爸开车携全家人回村里看望爷爷奶奶，汽车行至多沙山坡，车轮打滑，无法前行。爸爸提议让小明和家人下车，减轻车的负担以便于防滑。你觉得爸爸的方案___________（选填“可行”或“不可行”），理由是：___________。 （4）如图是滑板车的结构示意图，将拉杆拉到相应高度后，旋紧调节旋钮是通过___________的方法实现增大摩擦固定拉杆的目的；车把刻有花纹是通过___________的方法实现增大摩擦的目的。 【答案】（1）A；（2）B；（3）不可行 压力越小，摩擦力越小，车越容易打滑；（4）增大压力 增大接触面的粗糙程度 【解析】（1）A．双手用力握住绳子，是通过增大压力来增大摩擦力的； B．双手带上纱布手套，是通过增大接触面积的粗糙程度来增大摩擦力的； C．脚穿带有花纹的鞋子，是通过增大接触面积的粗糙程度来增大摩擦力的； D．比赛场地选在粗糙的塑胶跑道上，是通过增大接触面积的粗糙程度来增大摩擦力的。 综上所述，增大摩擦的方法与其他三项不同的是A。 故选A。 （2）用滚木巧妙地移动巨石是用滚动代替滑动减小摩擦力。 A．在衣服的拉链上涂些蜡，是在压力一定时，通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦力，故A不符合题意； B．给行李箱安装上轮子，是用滚动代替滑动来减小摩擦力，故B符合题意； C．用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦力，故C不符合题意； D．汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，故D 不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]小明和家人下车后，车对路面的压力减小，在接触面的粗糙程度一定的情况下，摩擦力减小，车越容易打滑，所以小明爸爸的方案不可行。 （4）[1]旋紧调节旋钮，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，从而固定拉杆。 [2]车把刻有花纹，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。 12．阅读以下文段，回答问题。 自行车上的物理 自行车是人们短程出行常用的交通工具，由车架、轮胎、脚踏、刹车装置、链条等25个部件构成。自行车具有前后两个轮子，当人踏下脚踏时，便通过链条带动后轮转动，然后在后轮的推动下，前轮也往前滚动，整个车子与人就一起向前运动，前进的过种中，前后两个车轮所受的地面施加的摩擦力方向并不一致。为了更好地行驶与控制，车架一般宜选用较轻的材料，轮胎的表面一般都设计上凹凸不平的花纹，车轮转轴一般会滴加上润滑油，刹车装置中与车轮钢圈的接触部位一般会加上橡皮。在公路上，人们可以自如地驾驶自行车，而在柔软的沙地上，想踏动自行时常常出现车轮“打滑”而走不动的现象。 （1）自行车的刹车装置中与车轮钢圈的接触部位一般会加上橡皮，这是通过______来______（选填“增大”或“减小”）摩擦，自行车启动时，轮胎与地面的摩擦属于______（选填“有益”或“有害”）摩擦； （2）如图所示，当自行车水平向右前进时，前轮所受的摩擦力方向为______，后轮所受的摩擦力方向为______； （3）车架一般选用较轻的材料，是指所选材料的______（选填“重力”、“质量”或“密度”）小。 【答案】 （1）增大接触面的粗糙程度 增大 有益；（2）水平向左 水平向右；（3）密度 【解析】（1）[1][2][3]自行车的刹车装置中与车轮钢圈的接触部位一般会加上橡皮，橡皮的接触面的粗糙程度比较大，这是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力；自行车启动时，轮胎向后转，阻碍轮胎向后，摩擦力向前，摩擦力提供前进的动力，轮胎与地面的摩擦属于有益摩擦。 （2）[4][5]当自行车水平向右前进时，后轮是主要提供动力的，后轮向后转，阻碍其向后，摩擦力是向水平向右的，而前轮是从动轮，是被迫向前运动，阻碍其向前，摩擦力向后，故前轮所受的摩擦力方向为水平向左，故综上所述，前轮所受的摩擦力的方向是水平向左，后轮所受的摩擦力的方向是水平向右。 （3）[6]车架一般选用较轻的材料，是体积相同的时候，质量比较小，是指所选材料的密度。 板 书 设 计 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关 一、滑动摩擦力 1．定义：阻碍相对运动的力 2．条件：接触挤压、粗糙、相对滑动 3．方向：与相对运动方向相反 二、实验探究 1．原理：二力平衡（匀速拉动，） 2．方法：控制变量法 3．结论：压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；与接触面积无关 三、摩擦的利用与防治 1．增大摩擦：增大粗糙程度、增大压力 2．减小摩擦：减小粗糙程度、减小压力、加润滑油、分离接触面、变滑动为滚动 课 堂 小 结 作业布置 1. 基础作业：完成课后同步练习，整理实验报告； 2. 实践作业：观察家中 5 处增大或减小摩擦的设计，说明原理； 3. 拓展任务：设计实验探究滑动摩擦力与运动速度的关系，写出实验方案。 教学反思 亮点：本节课以古代工程智慧引入，兼具文化性与探究性，快速激发学生的实验兴趣与文化认同；以完整的分组实验为核心，按照 “概念建构 — 实验探究 — 结论归纳 — 拓展应用” 的逻辑层层递进，符合学生的认知规律；通过毛刷演示、实验方案改进、生活实例分析，突破了摩擦力方向、实验原理等难点；融入控制变量法的科学方法教育，落实了实验探究能力的培养。 不足：部分学生对 “相对运动” 的理解不深入，摩擦力方向的判断仍容易出错；实验中匀速拉动的操作难度大，部分小组的测量数据误差较大；对滚动摩擦、静摩擦的拓展不够深入。 改进：增加相对运动的对比演示，通过参考系的通俗讲解突破方向难点；推广 “固定测力计拉木板” 的改进方案，提升实验的准确性与可操作性；补充滚动摩擦、静摩擦的生活实例，完善摩擦的认知体系，提升知识的完整性。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $