3.5 摩擦力的比较（课件）-2026-2027学年五年级上册科学教科版

科学五年级上册教科版 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。 月球车模型 借助摩擦力，可以让小车停止运动。摩擦力是怎样产生的? 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。 分享交流 一、感知摩擦力 脚底有什么感受？ 脚底被地面牢牢“抓”住了，完全不会打滑。这就是静摩擦力的作用， 阻止了脚底的相对运动趋势，让你能够稳稳地站住，并向对方施加拉力。 把手离开桌面，并慢慢地向后拖动；将手掌压在桌面上，做同样的运动，手有什么不同的感受？ 手离开桌面向后拖动：几乎感觉不到阻力，手可以快速滑过空气。 手掌压在桌面上向后拖动：明显感到一股阻滞力，需要用力才能推动。 一、感知摩擦力 物体重量 运动方式 接触面光滑度 什么因素会影响摩擦力的大小？ 分享交流 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。 在小车速度不变、弹簧测力计上读数稳定时，读出拉力大小。 二、测量摩擦力 三、比较不同情况下小车所受的摩擦力 1.比较小车车轮运动状态是制动或滚动时，小车所受的摩擦力大小。 实验因素 实验项目1 实验项目2 车轮制动和滚动 制动 滚动 制动 滚动 车轮的光滑程度 光滑 粗糙 光滑 粗糙  小车重量大小 重量小 重量大 重量小 重量大 实验设计 2.比较小车车轮是光滑还是粗糙时，小车所受的摩擦力大小。 实验因素 实验项目3 实验项目4 车轮制动和滚动 制动 滚动 制动 滚动 车轮的光滑程度 光滑 粗糙 光滑 粗糙  小车重量大小 重量小 重量大 重量小 重量大 三、比较不同情况下小车所受的摩擦力 实验设计 3.比较小车重量大小是轻还是重时，小车所受的摩擦力大小。 实验因素 实验项目5 实验项目6 车轮制动和滚动 制动 滚动 制动 滚动 车轮的光滑程度 光滑 粗糙 光滑 粗糙  小车重量大小 重量小 重量大 重量小 重量大 三、比较不同情况下小车所受的摩擦力 实验设计 1.预测以下几种情况受到的摩擦力大小。 2.依次改变三种实验因素，匀速拉动小车，记录测力计读数即为小车所受的摩擦力。 3.重复三次实验，记录实验结果，并进行分析。 实验方法 三、比较不同情况下小车所受的摩擦力 “测量不同情况下小车所受的摩擦力”视频 小车在不同情况下受到的摩擦力一样吗？什么时候摩擦力更小？ 实验方法 （改变因素） 预测结果 （牛/N） 测试结果（牛/N） 1 2 3 中位数 车轮制动和滚动 制动  2N 2.3N  2.4N   2.4N 2.4N  滚动  1N 0.3N 0.3N 0.3N 0.3N 车轮的光滑程度 光滑  1.5N 1.2N 1.2N 1.2N 1.2N 粗糙  2N 2.4N 2.4N 2.4N 2.4N 小车重量大小 重量小  1N 0.2N 0.2N 0.2N 0.2N 重量大  2N 2.4N 2.4N 2.4N 2.4N 小车滚动 车轮光滑 重量小 分享交流 1.影响小车所受摩擦力大小的因素有哪些? 实验方法 （改变因素） 预测结果 （牛/N） 测试结果（牛/N） 1 2 3 中位数 车轮制动和滚动 制动  2N 2.3N  2.4N   2.4N 2.4N  滚动  1N 0.3N 0.3N 0.3N 0.3N 车轮的光滑程度 光滑  1.5N 1.2N 1.2N 1.2N 1.2N 粗糙  2N 2.4N 2.4N 2.4N 2.4N 小车重量大小 重量小  1N 0.2N 0.2N 0.2N 0.2N 重量大  2N 2.4N 2.4N 2.4N 2.4N 小车的重量 小车运动方式 车轮光滑程度 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? 利用摩擦力：车轮带有凸起和网状纹路，不易打滑，从而获得足够的驱动力。同时，六轮独立驱动配合摇臂式悬挂，确保所有轮子始终紧贴凹凸不平的月面，充分利用地面提供的摩擦力来实现前进、爬坡和转弯。 “玉兔”号月球车在月球表面工作，那里的环境很特殊：重力只有地球的六分之一，表面覆盖着松软的月壤，而且没有空气。 克服摩擦力：整体采用轻质材料、降低自重，同时采取滚动方式，使摩擦力大幅下降。筛网轮让月壤能从网孔中穿过而非堆积在前方，进一步降低行进阻力。内部采用固体润滑剂，有效防止尖锐月壤颗粒侵入造成磨损，克服了有害摩擦，延长了部件的使用寿命。 3.生活中哪些地方需要增大摩擦力?怎么增大摩擦力? 生活中需要增大有益摩擦力，如防止打滑、便于抓握。 鞋底、轮胎等表面粗糙，防止打滑； 瓶盖、手柄表面有竖纹或横纹，方便打开； 体操运动员手上的镁粉，吸收汗水，增大摩擦，避免脱手； 刹车装置利用滑动摩擦力使车减速停下； 车轮防滑链，通过金属链嵌入冰雪路面，大幅增大抓地力…… 滚动变制动/滑动 接触面更粗糙 增加物体重量 山地自行车 胎面有深而粗的齿状花纹，骑行时花纹会“咬进”泥地、碎石或湿土里，形成机械咬合，防止打滑；同时山地车胎比公路车胎更宽，配合较低胎压能增大与地面的接触面积，让抓地更稳。 瓶盖条纹 光滑的金属或塑料瓶盖直接用手拧很容易打滑，尤其是手上有水、油的时候。刻上竖纹或网格纹后，可以增大摩擦。条纹的凸起还会微微硌进指纹里，增加局部的咬合感，不用很大力气也能拧开。 镁粉 体操运动员手上涂抹白色粉末（俗称镁粉，主要成分是碳酸镁），能吸汗防滑以及使手掌与器械表面之间的接触面变得粗糙，从而增大静摩擦力，帮助运动员稳固抓握，完成高难度动作而不脱手。 刹车系统 刹车系统通过增大滑动摩擦力使车辆减速。踩下制动踏板时，滑动摩擦力会阻碍车轮转动，将车辆的动能转化为热能散发到空气中。踩踏力越大，摩擦力随之增强，制动效果也更显著。 轮胎防滑链 安装在车轮上的应急装置，通常由金属链或耐磨橡胶制成。通过链节嵌入冰雪路面，大幅增加车轮与地面的机械咬合力，从而增大摩擦力，有效防止车辆在积雪或结冰路面上打滑，提升行车安全。 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? 生活中需要减小有害摩擦力，如省力、减少磨损。 自行车链条加润滑油，可以让接触面更光滑； 行李箱的万向轮用滚动代替滑动，方便推行； 滑冰鞋的冰刀划过时冰面瞬间融化形成水膜，极大减小滑动摩擦； 机器轴承：装有滚珠或滚柱，变滑动摩擦为滚动摩擦，同时加润滑脂，减小阻力与磨损； 拉链、抽屉滑轨的表面打磨光滑或涂蜡、加润滑剂…… 制动/滑动变滚动 接触面更光滑 减小物体重量 自行车链条 自行车链条与齿轮之间需要足够大的静摩擦力，才能咬合紧密、不打滑，有效传递动力；而链条内部各节之间则需要减小滑动摩擦，通过加润滑油来降低摩擦力，让骑行更省力、减少磨损。 万向轮 箱子底部装轮子后，拖着走是轮子在地面的滚动摩擦，比直接拖行的滑动摩擦小得多，更省力。 万向轮的支架里有小滚珠（轴承），让轮子和支架之间也是滚动摩擦，转弯、侧拉时摩擦力很小。 冰刀鞋 刀刃非常薄，与冰面接触面积极小，滑行时使冰面融化形成水膜，起到润滑作用，从而减小滑动摩擦力。蹬冰时，冰刀内侧边缘斜向切入冰面，依靠静摩擦力和机械咬合增大摩擦力，获得强劲的反推力。 机器轴承 轴承内部装有滚珠或滚柱，当轴转动时，滚珠在内外圈之间滚动，产生的滚动摩擦远小于轴直接在外壳里转动的滑动摩擦，运转更省力、发热更少。填充润滑油，还可以减小摩擦力、减少磨损。 抽屉滑轨 内部装有滚珠或滚轮，抽屉推拉时，滚珠在轨道间滚动，产生的滚动摩擦远小于滑动摩擦，推拉非常省力。滑轨表面通常涂有润滑脂，降低滚珠与轨道间的摩擦阻力，同时减少金属磨损和噪音。 用铅笔写字时，笔尖和纸之间的摩擦是？ 滑动摩擦 判断 用圆珠笔写字时，笔尖和纸之间的摩擦是？ 滚动摩擦 判断 汽车在刹车时，车轮与地面之间的摩擦是？ 滑动摩擦 判断 查阅资料，了解各种交通工具是怎样减小或利用摩擦力的。 磁悬浮列车 气垫船 磁悬浮列车 减小摩擦力：列车利用电磁力将车体完全悬浮在轨道上方约1-10厘米，只剩下空气阻力，因此列车能跑到600公里/小时以上。利用磁力替代摩擦，轨道上的线圈通电产生变化的磁场，推动车体上的磁铁向前运动。 气垫船 气垫船利用大功率风扇在船底形成高压气垫，将船体完全托离水面或地面，彻底消除了船底与水面的滑动摩擦，只剩下空气阻力，因此能在沼泽、浅滩、冰面等地形高速行驶。它靠空气螺旋桨或喷水推进器产生推力前进。 $