6.4 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关 教学设计 2026-2027学年沪科版物理八年级全一册上学期

课题

第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关

课型

新授课

授课时间

课时量

1

教学目标

1.物理观念：知道滑动摩擦力的概念、产生条件和方向，能用二力平衡原理测量滑动摩擦力的大小。

2.科学思维：经历"猜想—实验—归纳"的探究过程，理解控制变量法在多因素问题研究中的应用，形成基于证据的科学推理意识。

3.科学探究：能围绕"滑动摩擦力大小与哪些因素有关"提出有依据的猜想，设计并规范完成对比实验，学会记录、分析实验数据并得出结论。

4.科学态度与责任：结合北京冬奥会冰壶比赛、我国高铁制动技术等真实情境，体会物理知识在生产生活中的价值，培养严谨求实、乐于合作的科学态度。

教学重点

通过实验探究滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系，会用控制变量法设计和分析实验。

教学难点

测量滑动摩擦力时"水平匀速直线拉动"的原理理解（转换法与二力平衡的应用），以及对实验结论的规范表述。

教学过程

教学程序

教师行为

学生行为

设计意图

情境导入

（3 min）

【情境设疑】

师：同学们看过北京冬奥会冰壶比赛的录像吗？运动员把冰壶轻轻一推，冰壶就能在冰面上滑行几十米；而运动员在冰壶前方用力刷冰，冰壶还能滑得更远、更快。

师：（展示冰壶情境图）冰壶为什么能滑行那么远？用力刷冰，冰壶为什么会滑得更快？这背后藏着一种我们熟悉又陌生的力——摩擦力。

师：在本章前几节，我们学习了力的概念与描述方法、弹簧测力计的使用、重力。现在请大家把手放在桌面上慢慢向前滑动，手掌有什么感觉？

师：这种感觉到的阻碍作用，就来自桌面对手的滑动摩擦力。两个互相接触的物体发生相对滑动时，在接触面上会产生阻碍相对滑动的力，这就是滑动摩擦力。今天我们就来探究：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？

观察冰壶比赛视频和情境图，思考冰壶滑行距离与冰面之间的关系；把手放在桌面上滑动，感受阻碍作用，初步形成对滑动摩擦力的感性认识；明确本节课的探究课题。

以2022年北京冬奥会冰壶比赛创设真实情境，激发学习兴趣；从身体体验入手建立滑动摩擦力的直观感受，自然衔接本章前几节所学，引出探究课题。

环节一：

提出问题与猜想

（7 min）

【提出问题】

师：请大家结合生活经验想一想，滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关？

师：推箱子时，箱子里装的东西越多，推起来越费力，这说明什么？

师：在水泥地上滑和在最滑的冰面上滑，感觉一样吗？这又说明什么？

【合理猜想】

师：很好！大家可以大胆提出自己的猜想，并说出猜想的依据：

猜想一：滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

师：还有同学猜想与接触面积大小有关，我们可以一并列入检验。

【方法点拨】

师：影响滑动摩擦力的因素可能有多个。当一个量与多个因素有关时，我们采用什么研究方法？

师：对，控制变量法——每次只改变一个因素，控制其他因素不变，逐一检验各个猜想。

结合推箱子、滑冰等生活经验，围绕课题提出有依据的猜想；思考并说出猜想的理由；回顾"研究多因素问题"的方法，说出控制变量法的核心思想。

引导学生从生活经验出发提出可检验的猜想，培养提出问题的能力；渗透控制变量法这一科学方法，为规范设计实验做好铺垫。

环节二：

设计并进行实验

（15 min）

【方案设计】

师：怎样测量滑动摩擦力的大小呢？弹簧测力计可以测拉力，可摩擦力怎么"读"出来？

师：（展示实验装置图）大家注意：只有用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时，木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等。这样，读出拉力就知道摩擦力的大小了。

师：实验器材有弹簧测力计、木块、砝码、木板、棉布。请各小组参照甲、乙、丙三幅对比实验图，讨论并写出实验步骤。

【进行实验】

师：请按以下步骤操作，并把数据记入表格：

①甲：木块放在木板上，水平匀速拉动，读出示数；

②乙：木块上叠放砝码，仍在木板上水平

小组讨论测量摩擦力的原理，理解"匀速直线拉动→二力平衡→拉力等于摩擦力"的转换思想；分工完成甲、乙、丙三次对比实验，规范读数并如实记录数据；比较数据、分析归纳出滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度的定性关系。

经历"设计—操作—记录—分析"的完整探究过程，突破"水平匀速拉动"这一难点；训练控制变量法与转换法的实际运用，培养如实记录、依据数据得出结论的科学态度。

匀速拉动，读出示数；

③丙：取下砝码，把木板换成棉布，水平匀速拉动，读出示数。

师：操作时要特别注意两点：拉力必须沿水平方向；必须保持匀速直线运动。

【数据记录】

表格：实验数据记录表（次数/接触面/压力/测力计示数F/N/滑动摩擦力f/N）

1 木块—木板 木块自身重力（设为G）

2 木块—木板 木块+砝码（G+G砝码）

3 木块—棉布 木块自身重力（设为G）

【分析与论证】

师：比较1、2两次：接触面相同，乙次压力变大，测力计示数怎么变？

师：比较1、3两次：压力相同，丙次接触面变粗糙，示数怎么变？

师：由此我们可以得出结论：

在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；

在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

环节三：

交流评估与拓展

（8 min）

【交流评估】

师：有的小组发现，手拉弹簧测力计很难做到严格匀速，示数忽大忽小，怎么办？

师：这是真实的实验困难。改进思路：把弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，抽动木块下方的长木板——无论木板是否匀速抽出，木块相对地面始终保持静止，受平衡力

分析"示数不稳定"的成因，理解固定测力计、抽动木板的改进方案；通过平放、侧放的对比实验检验接触面积猜想，体会"用证据

引导学生对实验过程进行反思评估，提出改进方案，培养批判性思维；将物理规