内容正文:
5 摩擦力的比较
知道摩擦力的定义;了解摩擦力大小的影响因素。
会用弹簧测力计匀速拉动小车,间接测量摩擦力。
能联系生活实例解释摩擦力;了解月球车等工程设计中对摩擦力的利用。
01
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学 习 目 标
为了适应月球表面的特殊性,实现在月球上行驶,科研人员为月球车设计了独特的六轮结构和驱动系统,以便更好地利用或克服摩擦力。
情 境 导 入
借助摩擦力,可以让小车停止运动。摩擦力是怎样产生的?什么因素会影响摩擦力的大小?
聚焦
新 课 探 究
聚焦
一个物体在另一个物体的表面运动或有产生运动的趋势时,两个物体的接触面会发生摩擦,物体会受到一种阻碍运动的力,这种力叫摩擦力。
资料
新 课 探 究
探索 1:感知摩擦力游戏
活动:两名同学面对面蹲下,双手互相紧握,用力拉动对方。
探索
脚底有什么感受?
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探索 2:测量小车运动时所受的摩擦力
实验操作:
水平拉动小车,保持小车匀速运动,弹簧测力计读数稳定时,读出拉力大小。
探索
新 课 探 究
探索 2:测量小车运动时所受的摩擦力
探索
只有匀速直线运动时,拉力和摩擦力大小相等,此时测力计的示数才等于摩擦力大小。
拉动速度忽快忽慢,读数不稳定,测量结果不准确。
新 课 探 究
探索 2:测量小车运动时所受的摩擦力
探索
小车在保持匀速运动时,它受到的摩擦力和使它前进的动力相等。因此我们可以通过测量匀速拉动小车的拉力,来间接测出它所受的摩擦力。
资料
新 课 探 究
探索 3:比较不同情况下小车所受的摩擦力
实验思路:
先预测摩擦力大小,再动手实验,记录、分析数据。
探索
对比实验只能改变一个条件,其他条件保持不变。例如研究重量对摩擦力影响时,接触面、运动方式都不能变。
新 课 探 究
探索 3:比较不同情况下小车所受的摩擦力
3 组对比实验:
1. 车轮制动(滑动) vs 车轮滚动
探索
车轮制动 车轮滚动
制动后,车轮就无法转动了。
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探索 3:比较不同情况下小车所受的摩擦力
3 组对比实验:
2. 车轮光滑 vs 车轮粗糙
探索
车轮制动、光滑 车轮制动、粗糙
车轮的花纹浅,比较光滑。
车轮的花纹深,比较粗糙。
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探索 3:比较不同情况下小车所受的摩擦力
3 组对比实验:
3. 车身重量小 vs 车身重量大
探索
车身重量小 车身重量大
加上钩码,增加车辆重量。
新 课 探 究
探索 3:比较不同情况下小车所受的摩擦力
记录单:小车所受的摩擦力比较
探索
实验项目 条件 预测结果 测试结果(参考示例)
车轮制动和滚动 制动(滑动)
滚动
车轮的光滑程度 光滑
粗糙
小车重量大小 重量小
重量大
摩擦力大 0.6 N
摩擦力小 0.15 N
摩擦力小 0.14 N
摩擦力大 0.22 N
摩擦力小 0.15 N
摩擦力大 0.3 N
新 课 探 究
摩擦力大小和物体运动方式(滑动 / 滚动)、接触面粗糙程度、物体的重量有关。
同样物体,滑动摩擦力大于滚动摩擦力;接触面越粗糙,摩擦力越大;物体越重,摩擦力越大。
研讨
1. 影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些?
新 课 探 究
月球表面凹凸不平,月球车宽大的六轮,增大接触面积、增大接触面粗糙程度,增大摩擦力,防止打滑;
车轮采用滚动的方式,减小行驶时的滚动阻力,克服多余摩擦力,方便前进。
研讨
2. “玉兔” 号月球车的设计是怎样帮助它利用或克服摩擦力的?
新 课 探 究
增大摩擦:轮胎防滑链、山地自行车轮胎花纹、鞋底花纹。
研讨
3. 生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要减小摩擦力?
配图:冰刀鞋、山地自行车、轮胎防滑链
新 课 探 究
减小摩擦:冰刀鞋冰刀(接触面光滑)、轴承添加润滑油。
研讨
3. 生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要减小摩擦力?
新 课 探 究
查阅资料,了解各种交通工具是怎样减小或利用摩擦力的。
拓展
磁悬浮列车:利用磁力把车身抬离轨道,接触面分离,减小摩擦。
新 课 探 究
查阅资料,了解各种交通工具是怎样减小或利用摩擦力的。
拓展
气垫船:船底向下喷气,在船底和水面之间形成一层空气垫,让船体和水面分离,减小摩擦力。
新 课 探 究
一、摩擦力:物体在接触面运动或有运动趋势时,接触面产生的阻碍物体运动的力。
二、影响摩擦力的 3 个因素:
①运动方式:相同条件下,滑动摩擦力大于滚动摩擦力;变滑动为滚动可以减小摩擦力。
②接触面粗糙程度:压力不变,接触面越粗糙,摩擦力越大。
③物体重量(压力):接触面不变,物体越重,对接触面压力越大,摩擦力越大。
课 堂 总 结
谢谢!
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