6.4 探究滑动摩擦力

◇教学目标◇

【知识与技能】

1.知道摩擦产生的原因。

2.知道影响滑动摩擦力大小的因素。 3.知道增大摩擦和减小摩擦的方法。 4.了解摩擦在生活中的应用。 【过程与方法】

1.通过观察和实验感知摩擦力的存在。

2.通过“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验过程,领悟科学探究的方法。 【情感·态度·价值观】

通过对摩擦力的利弊分析,使学生对事物的两重性有具体的认识,有助于树立正确的科学观。

◇教学重难点◇

【教学重点】

探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关、增大摩擦和减小摩擦的方法。 【教学难点】

摩擦力的定义、滑动摩擦力的测量、探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验。

◇教学过程◇

一、新课导入

拔河比赛时,一般都会选择那些体重较大的同学参加比赛,且要求这些同学穿上新的运动鞋,你知道其中的原因吗?

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二、教学步骤

探究点1 生活中的摩擦

[阅读课本]P18~19“生活中的摩擦”

[思考]观察图6—32中的各图,你能找出产生摩擦的两个物体吗? [提示]冰刀和冰面,轮胎和地面,行李和传送带,防滑靴和山地。 [归纳提升]产生摩擦的两个物体都是相互接触的。 [思考]用橡皮擦去书上的字会有什么样的感受?

[提示]感觉到书阻碍橡皮向前运动。可以用手代替橡皮,用课桌代替书,这样感受更加直接。

[思考]用毛刷在黑板上滑动,观察摩擦力的方向有什么特点?

[提示]当毛刷向上运动时,毛刷的毛形变方向向下;当毛刷向左运动时,毛刷的毛形变方向向右。

[小结]摩擦力的方向与毛刷相对黑板运动的方向相反。

[归纳提升]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。

探究点2 探究滑动摩擦力

[阅读课本]P19~21“探究滑动摩擦力”

[思考]测量木块受到的滑动摩擦力时,你是沿什么方向拉动弹簧测力计的?

[提示]木块受到的摩擦力方向是水平的,为了让弹簧伸长的方向和摩擦力的方向一致,需沿水平方向匀速拉动弹簧测力计。

[思考]用弹簧测力计牵引木块时,为什么不能只拉住吊环?

[提示]由于弹簧测力计本身受重力作用,需要用手水平握住弹簧测力计的外壳,保证拉力沿水平方向。

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[思考]如何操作可使木块做匀速直线运动?

[提示]均匀、缓慢地拉动木块沿直线向前运动,关键是拉力要均匀。 [思考]你认为什么时候读数更准确?

[提示]拉动木块时,眼睛观察弹簧测力计的指针,当指针静止时,弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力大小。

[思考]实际操作中,遇到的最大困难是什么?

[提示]实际操作时,很难控制弹簧测力计的指针不颤动。 [思考]你能设计一个更简便的实验方案吗?

[提示]如图,将木板放在水平的桌面上,木块放在木板上,将弹簧测力计的吊环固定,弹簧测力计的挂钩水平拉住木块,然后抽动木板,使木板在木块下匀速滑动。这时,由于弹簧测力计是静止的,更容易读数。

[思考]先把手轻轻地压在课桌上滑动,再将手用力压在课桌上滑动,感受两次滑动摩擦力的大小,由此说明滑动摩擦力的大小与什么因素有关?

[提示]将手用力压在课桌上时,感受到的滑动摩擦力大,由此说明滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。

[思考]用同样大小的力,先把手轻压在课桌上滑动,再将手轻压在玻璃上滑动,感受两次滑动摩擦力的大小,由此说明滑动摩擦力的大小与什么因素有关?

[提示]感受到手在玻璃上更容易滑动,说明在玻璃上受到的滑动摩擦力较小,由此可以认为滑动摩擦力的大小与接触物体表面的粗糙程度有关。

[思考]仅凭这样的推断,我们就可以得出影响滑动摩擦力大小的因素吗?

[提示]探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,需要通过实验测量进行定量比较,然后才能得出科学的结论。

[思考]实验时,如何才能保证压力不变,只改变接触面的粗糙程度呢?

[提示]用弹簧测力计拉动同一木块,先在木板上拉动,再在木板上铺上毛巾和玻璃,这样就能改变接触面的粗糙程度,同时也能保证压力不变。

[思考]如何保证接触面的粗糙程度不变,只改变压力的大小呢?

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[提示]用弹簧测力计拉动同一木块,先在木板上拉动,再在木块上放上砝码,这样就能改变压力的大小,同时保证接触面的粗糙程度不变。

[思考]我们能说接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大吗?

[提示]探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力不变。得出结论时,需强调“当压力不变时”,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。

[思考]探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验设计采用了什么方法呢?

[提示]压力的大小和接触面的粗糙程度都会影响滑动摩擦力的大小。实验时需采用控制变量法进行探究。

[归纳提升]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。在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;在接触面的粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。

[思考]滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关吗?

[提示]实验时,需控制接触面的粗糙程度和压力的大小相同,只改变接触面的面积。如取一个长方体的木块,注意木块各个面的粗糙程度相同,首先用面积较小的面与木板接触沿直线匀速拉动,再用面积较大的面与木板接触沿直线匀速拉动,比较两次弹簧测力计的示数,即可得出结论。

[思考]滑动摩擦力的大小与物体运动的快慢有关吗?

[提示]实验时,需控制接触面的粗糙程度和压力的大小相同,只改变木块运动的快慢。先快速匀速直线拉动,再慢速匀速直线拉动,比较两次弹簧测力计的示数,即可得出结论。

[归纳提升]摩擦定律:滑动摩擦力的大小跟物体接触面的粗糙程度有关,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,跟滑动速度的快慢无关。

[思考]如果将木块的底部放置几根圆柱形的铅笔,摩擦力的大小会改变吗?

[提示]放置圆柱形的铅笔后,木块在铅笔上滚过,这时产生的摩擦力比滑动摩擦力小得多。

[归纳提升]一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦,叫做滚动摩擦。在相同压力的情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

探究点3 增大摩擦与减小摩擦的方法

[阅读课本]P21~22“增大摩擦与减小摩擦的方法” [思考]摩擦力对我们的生活是有益还是有害呢?

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