内容正文:
7.6学生实验:探究-摩擦力的大小与什么
有关
教学目标
【知识与技能】
(1)通过生活中的实例分析,知道摩擦力;
(2)知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法;
(3)通过实验探究,了解改变滑动摩擦力大小的方法;
(4)能运用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的具体问题。
【过程与方法】
(1)通过科学探究活动,使学生体验控制变量法 在物理研究过程中的应用;
(2)培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
【情感态度价值观】
(1)通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在,既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点;
(2)通过生活中实例的研究,激发学生用所学知识解决实际问题的热情。
教学重难点
【重点】探究摩擦力大小与哪些因素有关。
【难点】摩擦力的分类及产生条件。
课前准备
弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板、多媒体课件等。
教学过程
一、激发学习动机
思考:运动员松手后,在水平冰面上滑行的冰壶,失去动力后为什么会停下来呢?滑冰车的同学停止撑冰后 为什么也会停下来呢?讲授实验内容,体验摩擦力。在分析摩擦力之前,先让我们来做一个小实验,感受一下摩擦力。
将手掌用力压在桌面上并向前用力,但手掌相对桌面静止;将手掌用较小力压在桌面上并向前用力,使手掌相对于桌面滑动;用两根手指在桌面上模仿人走路的情景,感受指尖受摩擦力方向。
提出问题,引导讨论。你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?设疑导入:引导学生回顾生活中常见的现象,为什么冰面上容易摔倒,为什么体操运动员手上要抹“白粉”,引出摩擦力的概念、摩擦力(F摩)。
两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这个力叫滑动摩擦力。
摩擦力产生条件:两个物体接触且有压力;有相对运动或相对运动的趋势;接触面不光滑 。
摩擦力的方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反。
二、讲授新知识
从力的三要素看, 摩擦力的大小是多少呢?
那我要想知道某种情况下,物体受到的摩擦力大小,比如这个木块放在这个长木板上滑动时受到的摩擦力,我该怎么办呢?
测量滑动摩擦力
测量工具:弹簧测力计;测量原理:二力平衡;测量方法:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。
进行实验:木块放置在长木板上,使用弹簧 测力计水平拉动木块,尽量保持木块运动速度不变。读出弹簧测力计的示数记录下来。反复多做几次记录数据。
总结实验:测量出木块在水平木板上滑动时的摩擦力大小。
问题与猜想
生活经验我们知道:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。
我们会猜测:滑动摩擦力大小可能与:物重;接触面所受压力;接触面粗糙程度;物体运动的速度;接触面面积的大小……有关。
创设情境举出一些例子作对比,让同学们思考猜想影响摩擦力大小的因素。比较在平地上走路以及在冰面上走路以及在沙地上走路的区别;比较推动轻箱子和重箱子的区别。从经验初步总结影响摩擦力大小的因素,并引导学生设计实验。当有多个因素同时影响变量时,应使用控制变量法,只改变其中一个来观察其中一个因素对摩擦力的影响。
制定计划
实验器材:弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板。
实验方法:控制变量法
实验表格:自行设计,实验后交流
实验结论:滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关;与物重、速度、接触面积无关。
准备实验:准备两个表面粗糙程度不同的长木板,木块,砝码以及弹簧测力计。说明实验流程以及试验方法。
收集证据
进行实验:1.用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
2.改变放在木块上的砝码,从而改变对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。
3.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持放在木板上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。
对于测量过程不准确的可以进行多次测量。并将结果记录在表格中。每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个,其他因素保持不变,测出滑动摩擦力大小并记录。
分析与结论
影响滑动摩擦力大小的因素:1.滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大; 2.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力大小与物重、速度、接触面积无关。
总结实验:引导学生观察数据以及实验现象之间的联系,得出结论。滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙 程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
评估与交流
在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制哪些条件不变?如何改变压力的大小?实验还可以怎样改进?
摩擦力是接触力,在判断物体之间是否有摩擦力及其方向时,应正确理