6.4探究滑动摩擦力

6.4探究滑动摩擦力的大小【教学目标】1．知识与技能①知道一个物体在另一个物体表面上滚动时都会产生摩擦；②知道滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度及相互间压力的大小有关。2．过程与方法通过实验探究，使学生知道影响滑动摩擦力的因素、增大和减少摩擦的一些方法。3．情感、态度与价值观①通过探究活动，进一步激发学生对探索未知世界的兴趣，并从探究成功的喜悦中获得增强学习物理的信心；②通过对摩擦利弊的分析，使学生对事物的两重性有具体的认识，有助于确立正确的价值观。【教学重、难点】1．教学重点①通过实验探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度、接触面间的压力大小的关系；②增大和减小摩擦的方法及在日常生活中的应用。2．教学难点①影响滑动摩擦力大小的因素；②增大和减小摩擦的方法。【教学器材】实物投影仪、PPT课件、Flash动画、长木板、带钩的长方体木块、砝码、弹簧测力计、毛巾、玻璃板、筷子、纸杯、米【教学过程】一、组织教学（检查学生到堂情况）二、复习提问、引入新课1．复习提问①重力是怎样产生的？重力的施力物体是谁？②重力的大小可以用什么仪器直接测量？重力的计算公式是什么？③什么叫做物体的重心？重心跟物体的稳定性有什么关系？2．引入新课师：当你的自行车骑了很久以后，给车轴等经常转动的部位上点润滑油，再骑起来就轻松多了；当你的墨水瓶的盖子难以拧开时，你只要用一块粗糙的布包上，再用力就能拧开。这些看起来很不起眼的事，其实都跟一个重要的物理知识——摩擦有关。这一节课我们就来探究有关摩擦的知识。一、新课教学1．生活中的摩擦师：生活中到处都有摩擦现象。板书：1．生活中的摩擦（PPT课件展示课本图8—23，让学生思考提出的问题）(a)人为什么能在冰面上快速滑行？(b)为什么人在水泥地面上能溜冰？(c)汽车轮胎上为什么常有凹凸的花纹？(d)足球守门员为什么要戴上手套？(e)登山运动员为什么要穿防滑靴？师：上述的问题都与摩擦有关。摩擦与人类生活紧密相连。现在我们就来认识几种摩擦．①滑动摩擦师：请同学们按要求进行活动，并体验感受：a．将手掌压在桌面上，并慢慢往回拉动；b．用不大的力推课桌上的课本，使课本缓慢移动．生：进行活动．师：上述两个活动的共同点都是一个物体在另一个物体表面上滑动，并且都受到了阻碍物体相对运动的力的作用。板书：①滑动摩擦一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦。滑动摩擦中阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反。②滚动摩擦师：关闭油门的汽车滚动一段距离会停下来，地面上滚动的足球最终也会停下来。这说明一个物体在另一个物体表面上滚动时也要受到摩擦。板书：②滚动摩擦一个物体在另一个物体表面上滚动时所产生的摩擦，叫做滚动摩擦。师：同学们，你知道滑动摩擦与滚动摩擦有什么区别吗？（Flash动画展示滑动摩擦与滚动摩擦，让学生对比观察）生：定义不同，一个是滑动，一个是滚动；特点不同，滑动面接触表面始终不变，而滚动面接触表面是变化的。师：对。回答得很好。③静摩擦（演示筷子提起米和杯子的实验，让学生观察）师：用筷子提着米和杯子不动，米和杯子有下落的趋势。米和杯子之所以没掉下，是因为筷子和米以及米和杯子之间有静摩擦。请同学们阅读课本中的“信息浏览——静摩擦”。板书：③静摩擦有相对运动趋势的静止物体之间的摩擦，叫做静摩擦。静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反。2．探究滑动摩擦力的大小师：我们知道，人在冰面上滑行比水泥地面上容易，在地板上推动大木箱滑行比推动小木块困难，这些都跟滑动摩擦力的大小有关。现在我们就来探究滑动摩擦力的大小。板书：2．探究滑动摩擦力的大小①提出问题师：滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢？请同学们猜一猜。②猜想与假设生甲：滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关；生乙：滑动摩擦力的大小可能跟物体运动的快慢有关；生丙：滑动摩擦力的大小可能跟压力的大小有关；生丁：滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。……师：同学们敢于大胆猜想，值得表扬。但猜想是否正确，还有待于实验的检验。下面请同学们根据自己的猜想，制定计划、设计实验来对自己的猜想进行验证。③制定计划与设计实验生：选择长木板放在水平的桌面上，用弹簧测力计水平方向匀速直线拉动木块，来测量滑动摩擦力的大小。本实验采用控制变量法。利用在木块上增加砝码来改变压力；利用在长木板上铺毛巾、玻璃板等来改变接触面的粗糙程度。可以采用如下步骤进行实验：a．把木块放在水平的长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块在长木板上做匀速直线运动，读出此时拉力的大小；b．在木块上放砝码，重复步骤a，再次读出拉力，并与步骤a中的拉力比较；c．在长木板上铺毛巾并固定好，放上木块，重复步骤a，读出此时的拉力，并与步骤a的拉力比较。师：很好。现在请同学们进行实验。④进行实验与收集证据（学生进行实验，教师巡回指导）⑤分析与论证师：请同学们将你的实验结果与同学交流，看看能得出什么结论，并完成课本中的填空。生：（交流实验结果，分析、讨论得出结论）板书：滑动摩擦力的大小跟物体间接触面的粗糙程度以及压力的大小有关。接触表面越粗糙，滑动摩擦力越大；压力越大，滑动摩擦力越大。师：滑动摩擦力的大小跟接触面的面积和物体运动的快慢有关吗？如何进行验证？生：无关。在上面的实验中，将木块侧放在长木板上，重复步骤a的实验，把读出的拉力与步骤a中的比较，即可知道滑动摩擦力的大小跟接触面的面积是否有关；仍按步骤a，用弹簧测力计拉木块以不同的速度做匀速直线运动，比较两次所用的拉力，即可知道滑动摩擦力的大小跟物体运动的快慢是否有关。师：说得好。请同学们阅读课本中的“信息浏览——摩擦定律”，再说一说通过阅读你知道了什么？生：滑动摩擦力的大小跟物体接触表面的粗糙程度有关，且跟物体间的压力成正比，而跟两物体相接触的面积的大小无关，跟滑动的速度也无关。3．增大摩擦与减小摩擦的方法师：摩擦与人们的生活、生产密切相关，人们时时处处都离不开它。摩擦有时是有益的，不可缺少的，我们就要设法增大它；有时是有害的，会给人增加麻烦，我们就要设法减小它。怎样增大摩擦与减小摩擦呢？板书：3．增大摩擦与减小摩擦的方法(PPT课件展示课本图8—25,让学生讨论回答哪些是增大摩擦的,哪些是减小摩擦的?)生：(a)、(e)是增大摩擦的，(b)、(c)、(d)是减小摩擦的。师：你还能说出一些增大摩擦与减小摩擦的实例吗？生：增大摩擦的实例有：①严冬的雪天，行驶的汽车的车轮上常缠着铁链；②体操和举重运动员在上场表演前常在手上搽一些镁粉；③鞋底、轮胎、自行车的把手等上面上都制作有凸起的花纹；④皮带传动时往往把皮带张得很紧并且打皮带蜡……减小摩擦的实例有：①推动笨重的物体时，在下面垫上平行放置的滚木会感到很省力；②雪橇的下表面都做得很光滑；③磁悬浮列车靠电磁铁产生的强磁场从轨道上被托起；④自行车的转动部分大都施加润滑剂并使用滚珠轴承……师：说得很好。现在让我们一起来归纳增大摩擦与减小摩擦的方法。板书：增大摩擦的方法：①增加接触面的粗糙程度；②增大物体间的压力。减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使接触的摩擦面彼此分离（如：施加润滑剂、形成气垫或者电磁场）。四、课堂小结1．滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦三者有什么不同？2．滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？3．增大摩擦与减小摩擦的方法有哪些？4．假设没有摩擦，请你想象出三个物理情景。五、布置作业1．复习本节课的内容，预习８．4探究杠杆的平衡条件；2．自我评价与作业：1、2、3。【教学小结】探究滑动摩擦力的大小1．生活中的摩擦①滑动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，叫做滑动摩擦。滑动摩擦中阻碍物体相对运动的力，叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反。②滚动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滚动时所产生的摩擦，叫做滚动摩擦。③静摩擦：有相对运动趋势的静止物体之间的摩擦，叫做静摩擦。静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反。2．探究滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟物体间接触面的粗糙程度以及压力的大小有关。接触表面越粗糙，滑动摩擦力越大；压力越大，滑动摩擦力越大。3．增大摩擦与减小摩擦的方法增大摩擦的方法：①增加接触面的粗糙程度；②增大物体间的压力。减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使接触的摩擦面彼此分离（如：施加润滑剂、形成气垫或者电磁场）。