八年级第八章83摩擦力教案.docx
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八年级第八章83摩擦力教案
摩擦力
适用学科
初中物理
适用年级
八年级
适用区域
人教版
课时时长(分钟)
60分钟
知识点
1.摩擦力的定义;
2.影响滑动摩擦力大小的因素;
3.摩擦力的利用与防止。
教学目标
一、知识与技能
1.能根据生活体验认识摩擦力;
2.能根据二力平衡的条件,用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;
3.通过实验探究,了解改变滑动摩擦力大小的方法;
4.认识摩擦在生产和生活中的利用与防止,并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
二、过程与方法
1.经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程,能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系;
2.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,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
三、情感、态度与价值观
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。
教学重点
测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。
教学难点
理解摩擦力的方向。
教学过程
一、复习预习
复习
1.静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态。
2.物体在两个力的作用下而处于平衡状态时,我们就称为二力平衡。
3.二力平衡的条件:
作用在同一个物体上的两个力,必须大小相等,方向相反,并作用在同一条直线上。
简单地说,就是:
同体、等值、反向、共线。
预习
1.摩擦力的定义;
2.影响滑动摩擦力大小的因素;
3.摩擦力的利用与防止。
二、知识讲解
课程引入:
足球在草地上滚动越来越慢,最后停下来;矿泉水的瓶盖上有许多竖纹;运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋;汽车在雪地上行走艰难,而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了。
这些现象都与什么有关?
(摩擦力)是的,摩擦力对我们来说都是无益的吗?
今天我们来真正的认识一下摩擦力。
考点/易错点1摩擦力
实验操作:
现在我们把手平放在桌面上,手心朝下,一起来做几个小实验。
(1)手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上运动,感受有没有一个阻碍手运动的力;
(2)手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不动,感受有没有一个阻碍手运动的力;
(3)手平放在桌面上,保持手不动,也不用力推或拉,感受有没有一个阻碍手运动的力。
总结:
两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,或有相对运动的趋势时,会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力,这个力就叫摩擦力。
由此我们得出产生摩擦力的条件:
1.相互拉触的两个物体;2.发生相对运动或相对运动的趋势。
摩擦力的方向:
总是与物体的相对运动方向相反。
摩擦力的作用:
总是阻碍物体间的相对运动。
根据物体的运动及摩擦情况不同,我们将摩擦力分为三种:
静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
静摩擦:
物体受到力,产生了相对运动的趋势时,这时的摩擦力为静摩擦。
滑动摩擦:
物体受到力,产生了相对运动,并且运动过程中两物体的接触面没有发生变化,这时的摩擦力为滑动摩擦力。
滚动摩擦:
物体受到力,产生了相对运动,而在运动过程中两物体的接触面总是在发生变化,这时的摩擦力为滚动摩擦力。
考点/易错点2测量滑动摩擦力
把木块放到水平桌面上,弹簧测力计通过绳子拉着木块前进。
这个实验在测量时应用了二力平衡的知识。
思考:
测量时要让拉力与滑动摩擦力相等,木块必须做怎样的运动?
拉力的方向必须满足什么条件?
桌面不水平行不行?
总结:
只有把物体放在水平支持面上,让弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数。
考点/易错点3研究影响滑动摩擦力的因素
提出问题:
根据你的生活经验,请你猜想一下滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关?
猜想或假设:
滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关,可能与压力有关,可能与物体运动速度有关,可能与接触面积的大小有关。
设计实验:
影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个,那我们在设计实验时应该注意运用怎样的科学研究方法?
如果我们先探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系,应怎样改变压力大小?
怎样改变接触面的粗糙程度?
请设计实验步骤和实验记录的表格。
下面的实验记录表格供参考。
实验次数
接触面的材料
压力变化情况
摩擦力f摩/N
1
木块与木板
不变
2
木块与棉布
不变
3
木块与毛巾
不变
4
木块上放1个钩码,再放到木板上
变大
5
木块上放2个钩码,再放到木板上
最大
进行实验与收集证据:
按设计好的步骤进行实验,将实验数据记录在表格中。
得出结论:
在压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;在接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。
影响滑动摩擦力的大小的因素:
接触面的粗糙程度和压力的大小。
摩擦力与物体运动速度和接触面积是否有关,我们继续实验探究。
设计实验:
我们控制木块与接触面相同,使木块平放、侧放和立放,并且以不同的速度进行匀还拉动木块进行直线运动。
实验数据记录表格如下:
实验次数
木块放置方式
接触面积大小
弹簧测力计示数
摩擦力f摩/N
1
平放
大
2
侧放
小
3
立放
最小
总结:
摩擦力与物体运动速度和接触面面积无关。
增大摩擦力和减少摩擦力的方法:
增大摩擦力:
1.增大压力;2.增大接触面的粗糙程度;3.将滚动摩擦变为滑动摩擦。
减小摩擦力:
1.减小压力;2.增大接触面的光滑程度;3.将滑动摩擦变为滚动摩擦;4.分离接触面。
考点/易错点4摩擦力的利用与防止
在生活中不能没有摩擦力的存在,如我们走路时,如果没有摩擦,那么我们将寸步难行。
所以摩擦力对我们很重要,但有时我们又不需要摩擦力,因为那样会给我们带来很多的不便。
如我们在拉动箱子的时候,摩擦力过大,我们会拉不动它。
所以说当摩擦力对我们有益时,我们要尽可能的增大摩擦力;当摩擦力对我们无益时,我们要尽可能的减小它。
如骑自行车时,我们要把自行车的车轴处时常加一些润滑油是为了减小摩擦力,因为这个摩擦对我们无益。
而它的轮胎上的花纹最好要凸出一些,这样才能增大摩擦力,骑的更轻松一些;还有脚蹬上的花纹也是为了增大摩擦而设计的,因为这些摩擦对我们都是有利的。
三、例题精析
【例题1】
【题干】如图所示,在玻璃杯里装上大半杯米,把一根筷子插在中间,将米压紧并使筷子直立,再往杯内加少许水,过一会儿拿起筷子,可以看到筷子把装米的玻璃杯提起来。
这是因为米吸水后发涨发涩,既增大了米对筷子和米对玻璃杯的 ,又增大了它们接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦力。
若米重2N,玻璃杯重1N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为 N。
【答案】压力 3
【解析】米吸水后发涨,体积变大,就会增大米对筷子和米对玻璃杯的压力。
当筷子提着米在空中静止时,在竖直方向米和玻璃杯的总重力与筷子对米的摩擦力是一对平衡力。
【例题2】
【题干】如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。
在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大
D.木块A所受摩擦力的方向向左
图3
【答案】D
【解析】当拉着长木板沿水平地面向左运动时,木块A相对于地面是静止的,但相对于长木板是向右运动的。
因为物体受到滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反,所以木块A所受摩擦力的方向向左。
因为滑动摩擦力的大小与接触面间的压力和接触面粗糙程度有关,与接触面积大小无关,与运动速度的大小无关。
所以拉动速度变大时,弹簧测力计示数不变。
【例题3】
【题干】教室的门关不紧,常被风吹开。
小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。
下列解释合理是( )
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
【答案】C
【解析】门与门框之间塞入硬纸片,增大了压力,从而增大了摩擦力。
【例题4】
【题干】分析下列各种摩擦:
①走路时,鞋与地面之间的摩擦;②骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;③汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦。
其中属于有益摩擦的是( )
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.①和④
【答案】D
【解析】下雨天或人在冰面上走路时,因摩擦变小,走路不方便了,还很容易跌倒。
所以,走路时,鞋与地面之间的摩擦是有益的。
车轮与轴之间的摩擦,汽车与空气之间的摩擦,这两种摩擦越小,越有利于车辆行驶,所以它们都属于有害摩擦。
皮带传动中,若皮带与皮带轮之间的摩擦变小,则主动轮无法使皮带转动,当然也无法使从动轮转动。
所以这是有益摩擦。
四、课堂运用
【基础】
1.如图是“研究滑动摩擦力与压力关系”的实验。
在甲、乙两次实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动。
则下列说法正确的是( )
A.图乙中的木块速度越大,滑动摩擦力越大
B.图甲中的木块只受到拉力、滑动摩擦力等两个力
C.图甲中弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小
D.该实验得出的结论:
物体间接触面的压力越大,滑动摩擦力越小
【答案】C
【解析】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以D错误。
滑动摩擦力与物体运动的速度、接触面积的大小无关,所以A错误。
图甲中的木块水平方向受到拉力、滑动摩擦力,竖直方向受到重力、支持力,所以B错误。
当木块在水平木板上做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,C正确。
2、.“玉兔”号月球车成功实现落月,正在月球上进行科学探测。
下列有关“玉兔”号月球车的说法中正确的是( )
A.月球车轮子的表面积较大,目的是为了减小运动时受到的摩擦力
B.当月球车匀速运动时,受到的摩擦力和支持力是一对平衡力
C.月球车登上月球后,它将失去惯性
D.与在地球上相比,同样的路面上,月球车在月球表面上匀速前进时受到的摩擦阻力变小
【答案】D
【解析】摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度、接触面积的大小无关,所以A错误。
当月球车匀速运动时,水平方向受到的向前的动力与向后的摩擦阻力是一对平衡力,竖直方向受到的重力与支持力是平衡力,B错误。
惯性是物体的固有性质,不会消失,C错误。
月球车在月球表面上受到的重力变小,使月球车对地面的压力变小,所以前进时受到的摩擦阻力变小,D正确。
【巩固】
1、老师正在讲台上讲课,小明和同学们正在老师的指导下边学习边实验,这是物理课堂常见的情景。
让你想象一下,如果教室里的摩擦力突然消失,对可能
出现的现象,下列说法中错误的是( )
A.同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
B.固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,致使吊灯落到地上
C.写字时铅笔从手中滑出飘在空中
D.由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停的滑动着
【答案】C
【解析】我们能坐在椅子上,是靠身体与椅子间的摩擦力,如果没有摩擦力,想坐好是很困难的,故A选项不符合题意;吊灯的螺丝是靠与天花板间的摩擦力才固定在上面的,如果没有摩擦力,吊灯在重力的作用下会下落,故B选项不符合题意;写字时是靠手与笔间的摩擦力,如果没有摩擦力,笔就很容易滑出,在空中受重力作用而下落,而不会飘在空中,故C选项符合题意;桌椅能静止在地面上是靠与地面间的摩擦力,如果没有摩擦力,桌椅很容易滑动,故D选项不符合题意。
2、小明观察下图的漫画,总结了四个观点,错误的是( )
A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】甲、乙图中,箱子均静止,所以箱子水平方向受到的两个力是平衡力,即人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力,A正确。
因乙图中人对箱子的推力大于甲图中的推力,故乙图此刻箱子受到的摩擦力也较大,B正确。
丙图中箱子向前运动,人不再接触箱子,所以人对箱子推力为零,C错误。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,当箱子在同一水平面上滑动时,压力和接触面的粗糙程度这两个因素都不变,箱子受到的摩擦力大小不变,D正确。
【拔高】
1、教室里,带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来。
如图4所示,关于粉笔刷的受力情况,下列说法正确的是( )
A.粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力
B.粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力
C.黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上
D.粉笔刷没有受到摩擦力作用
【答案】C
【解析】带磁性的粉笔刷被吸在黑板上保持静止,说明粉笔刷分别在竖直方向和水平方向受到平衡力的作用。
粉笔刷在竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,二者是平衡力。
粉笔刷在水平方向受水平向右的磁力和水平向左的支持力,二者是平衡力。
2、如图7,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。
重500N的一袋大米静止放到传送带上,米袋先在传送带上滑动,稍后与传送带一起匀速运动,米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。
米袋在滑动时受到的摩擦力方向向 ,随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为 N。
【答案】右 0
【解析】当米袋随传送带仪器匀速运动时,假设米袋在水平方向受到摩擦力,因米袋匀速运动,找不到另一力与这个摩擦力平衡,故米袋在水平方向不会受到摩擦力。
五、课程小结
1.两个相互接触的物体,当它们做相对运动时,或有相对运动的趋势时,会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力,这个力就叫摩擦力。
2.摩擦力分为三种:
静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
3.影响滑动摩擦力的大小的因素:
接触面的粗糙程度和压力的大小。
与物体运动速度和接触面面积无关。
4.增大摩擦力和减少摩擦力的方法:
增大摩擦力:
1.增大压力;2.增大接触面的粗糙程度;3.将滚动摩擦变为滑动摩擦。
减小摩擦力:
1.减小压力;2.增大接触面的光滑程度;3.将滑动摩擦变为滚动摩擦;4.分离接触面。
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- 年级 第八 83 摩擦力 教案