沪粤版八年级物理下册6.4探究滑动摩擦力公开课课件

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(4)小南在探究后反思：操作中不能保证匀速拉动木块，所 以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后，将实验 装置改成如图丁所示，在他拉出木板的过程中，发现弹 簧测力计示数仍然不稳定， 你认为仍然不稳定的原因 可能是_接__触__面__的__粗__糙__程__度__不__均__匀___。
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导引：根据影响滑动摩擦力的因素可知，在压力不变 的情况下，弹簧测力计的示数不稳定，即摩擦 力是变化的，说明接触面的粗糙程度不同。
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滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小只和接触面的粗糙程度和压
力大小有关，和接触面积、物体的速度无关。
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总结
木块无论是平放还是竖放，因为其重力不变，所以其对 接触面的压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，变化的是 接触面的大小，而摩擦力的大小与接触面的大小无关，所以 这两种情况下的摩擦力相等，即F甲=F 乙；在木块上加放一 个重物后，木块对接触面的压力变大，接触面的粗糙程度不 变，所以摩擦力变大。由以上分析可得，F甲=F 乙<F 丙。
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看来，影响摩擦力大小的因素可能有：
猜想：接触面所受的压力、接触面的粗糙程度……
设计实验: 用弹簧测力计匀速拉动木块，使
它沿长木板滑动，从而测出木块与长 木板之间的摩擦力；改变放在木块上
根据已有经验 做出合理的猜想， 这是科学探究中最
具创造的一环。
的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛
巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度……
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实验器材： 弹簧测力计，砝码，小车（木块），长木板，棉布，毛巾。 进行实验： 实验主要研究方法：控制变量法 (1)把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，
读出这时的拉力F。
木板
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(2)在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块匀速运动 读出这时的拉力F。
沪粤版·八年级下册
第六章 力和机械
第4节 探究滑动摩擦力
学习目标
学习目标
1、认识摩擦力。 2、影响滑动摩擦力大小的因素。 3、增大摩擦与减小摩擦的方法。
课时导入
导入新知 生活中的摩擦
用铅笔写字时，铅笔尖与纸之间的摩擦
课时导入
用小刀削铅笔时，铅笔与小刀之间的摩擦
课时导入
用黑板擦擦黑板时，黑板擦与黑板之间的摩擦
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方向：与物体相对运动的方向相反,
摩 擦
不是与运动方向相反
力
不一定是物体的运动方向
作用点：在接触面上
摩擦的种类
①滑动摩擦 ②滚动摩擦
③静摩擦
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滑动摩擦力 定义：一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍
物体相对运动的力, 叫做滑动摩擦力。 方向：跟物体相对运动的方向相反(阻碍相对运动) 作用点：在两物体接触面之间
课堂小结
归纳新知
探究滑动摩擦力
摩擦力
课堂小结
1. 摩擦力的作用：摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对 运动趋势的力，但不一定是阻碍物体运动的力。
2. 摩擦力的方向：摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋 势的方向相反，但不一定与物体运动方向相反。如人 行走时，脚受到的摩擦力方向就与人运动的方向相同。
3. 滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小只跟压力大小和 接触面的粗糙程度有关，与物体运动的快慢、物体间 接触面积的大小无关。
➢在压力相同时： 接触面越粗糙，摩擦力越大。
➢摩擦力与速度、接触面积无关。
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深入理解
力的作用是相互的，对摩擦力也成立，如图A相对于B向 右运动，可以看到A的刷毛向左偏，说明A受到向左的摩擦力， 同时观察到B的刷毛向右偏，说明B受到向右的摩擦力。
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思想方法 利用转换法测滑动摩擦力
滑动摩擦力的大小无法直接测出，当用弹簧测力计水 平拉着木块匀速滑动时，弹簧测力计示数的大小就反映了 滑动摩擦力的大小，在这里将滑动摩擦力的大小转换为拉 力的大小。
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(3)小南在本次探究中运用的研究方法是__控__制__变__量__法__和转 换法。
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导引：实验时，用弹簧测力计拉木块使它在水平木板( 或 毛巾) 上做匀速直线运动，这时滑动摩擦力的大小 等于弹簧测力计的示数。通过拉力的大小得知摩擦 力的大小，用到了转换法；由于滑动摩擦力大小与 压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以这个实验 中还用到的另一个方法就是控制变量法。
加润滑油 加气垫 电磁场使接触面分离
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磁悬浮列车
气垫船
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拓展延伸 自行车上的摩擦
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增大摩擦的有：轮胎表面有花纹、刹车闸上用橡胶、 脚蹬表面有花纹、车把套有花纹、链条与齿轮有凹凸相 咬合。
减小摩擦的有：前后轮上有轴承、轴承上有滚珠、 加润滑油。
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想想议议 古埃及人建造金字塔时，在运送的大石块下面垫上圆形滚木； 北京故宫有一整块雕龙的大石阶重30多吨，在没有大型起重 工具的情况下，据说是在冬天运送的，首先在地上泼水，结 冰后再推拉运送。用这两种方法，利用了什么原理?
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例 3 如图所示的做法中，为了减小摩擦的是( D )
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导引：打球时用力握紧球拍，这是通过增大压力来增大手 和球拍之间的摩擦力，防止球拍滑落。汽车轮胎刻 有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度 来增大轮胎和地面之间的摩擦力。运动鞋底装鞋钉， 是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋 和地面之间的摩擦力，防止滑倒。轴承中装有滚珠， 是用滚动代替滑动，减小轴承转动时的摩擦力。
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1．影响滑动摩擦力大小的因素是( A ) A．压力大小和接触面的粗糙程度 B．压力大小和拉力大小 C．接触面的粗糙程度和接触面积的大小 D．压力大小和物体运动速度的大小
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2．在物理作图时，小亮画错了一个地方，用橡皮轻轻地 擦，没有擦干净，然后他稍使点劲就擦干净了，这说 明滑动摩擦力的大小与_压__力__大__小___有关。
木板
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表1：控制接触面粗糙程度相同，研究摩擦力大小与压力 大小的关系：
实验序号 粗糙程度 压力大小 摩擦力大小(N)
(1)
木板
小
小
(2)
大
大
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表2：控制压力大小相同，研究摩擦力大小与接触面 粗糙程度的关系：
实验序号 压力大小
(3) 相同
(4)
粗糙程度 摩擦力大小
毛巾
大
木板
小
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课时导入
自行车轮与地面
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探究新知
新知一 认识摩擦力
什么是摩擦力？ 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，这种力叫 做摩擦力。
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释疑解难 “相对”的含义
“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言， 即指物体之间的相对静止或相对运动，都是以施力物体为 参照物的，而不一定是物体相对地的运动，相对地面静止 的物体可能受滑动摩擦力。
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例 1 如图所示，当匀速向左水平拉动木板M，待木块N 稳 定时，弹簧测力计的示数为F，此时木块N 所受摩擦 力的方向是向___左____( 填“左”或“右”)；当由慢到快向 左水平拉动木板M 时， 弹簧测力计示数_______等_ 于 ( 填“等于”“大于”或“小于”)F。
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导引：对木块N 在水平方向受力分析，如下图所示。摩擦 力方向向左，无论M 如何拉动，木块N 受到的摩擦 力都为滑动摩擦力，滑动摩擦力只与压力和接触面 粗糙程度有关，压力和接触面粗糙程度不变，则摩 擦力大小不变，所以弹簧测力计示数不变。
(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速 直线运动，此时摩擦力___等__于____拉力。
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导引：弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线 运动，此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计 的拉力大小。
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(2)小南分析甲、乙两图，发现F1 ＜ F2，说明滑动摩擦力 的大小与 _压__力__大__小_有关，分析甲、丙两图，发现F1 ＜ F3，说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。 导引：比较甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，压 力大小不同，弹簧测力计的示数不同，F1 ＜ F2， 所以滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
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2．【2021·衡阳】如图所示是中国姑娘李坚柔在索契冬奥 会短道速滑比赛中夺金的场景。在滑行的过程中，冰 刀 与 冰 面 之 间 的 摩 擦 是 __滑__动____( 填 “ 滑 动 ” 或 “ 滚 动”)摩擦。
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新知二 影响滑动摩擦力大小的因素
摩擦力的大小与什么因素有关？
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。
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总结
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1．【2021·枣庄】下列是生活中的一些摩擦现象：①走路
时鞋底与地面之间的摩擦；②汽车行驶时，汽车与空
气之间的摩擦；③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；
④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦，其中属于
有害摩擦的是( B ) A．①和②
B．②和③
C．①和④
D．②和④
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2．【2021·北京】如图所示的实例中，目的是为了减小摩 擦的是( A )
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拓展延伸 实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 则有F=μFN 。μ由接触面的粗糙程度决定，FN表示
压力。 注：μ是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，
叫动摩擦因数，反映接触面本身特性，它的数值跟接触 面材料及接触面情况(粗糙程度)有关，它与接触面积的 大小无关。
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例2 如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关” 的实验过程：
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新知三 增大摩擦与减小摩擦的方法
增大有益摩擦 1. 增大接触面的粗糙程度
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2. 增大压力
你能举出更多的例子吗？
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怎样使小提琴拉得更响？
涂松香
增大接触面粗糙程度
将弓重一些压弦
增大压力
增大摩擦 增大摩擦
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1. 减小压力
减小有害摩擦
2. 使接触面光滑
3. 变滑动为滚动 4. 使接触面分离
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摩擦力的受力示意图 摩擦力的作用点可以画在受力物体的重心上，
也可画在接触面上。
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总结
滑动摩擦力的方向 木板M 相对于木块N 向左运动，那么木块N 相对于木 板M 向右运动，滑动摩擦力的方向和相对运动方向相 反，故木块N 所受摩擦力方向向左。
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1．如图所示，两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开， 是因为拉书时纸张间会产生较大的( D ) A．重力 B．弹力 C．压力 D．摩擦力
巩固新知
1 关于摩擦力的以下几种说法，正确的是( A ) A．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 B．滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反 C．摩擦力一定是有害的 D．只有运动的物体才受到摩擦力
2 【2020·株洲】小华在班上擦黑板时隐隐约约感觉一个很奇特的
现象，回到家，他拿出小时候的一块玩具黑板，把它平放并固 定在水平桌面上，再用一个黑板刷来擦黑板，如图所示，他给 黑板刷斜向下施力,当方向与竖直方向的夹角较大时,黑板刷滑 动起来；当他给黑板刷的施力方向与竖直方向夹角较小(大于0)
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滚动摩擦力：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦 力叫滚动摩擦力。
静摩擦力：两个物体相互接触、在外力作用下有相对运动 的趋势而又保持相对静止，在接触面间产生的 摩擦力。
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直观感受 用手压在桌面上拖动，感受一下拖动时桌面作用在手
上的阻力(摩擦力)。手对桌面压得越紧(接触面之间的压 力越大)，手拖动就越困难(受到的摩擦力越大)。然后在 桌面上铺上毛巾(毛巾要固定在桌面上),手再压在毛巾上 拖动，就比手在平滑的桌面上拖动更难些(说明手所受的 摩擦力更大)。
(5)将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块匀速运 动，读出拉力F 即摩擦力的大小。 木板 木板
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表3：控制压力大小、接触面粗糙程度相同，研究摩擦 力大小与接触面积的关系：
实验序号 压力大小 粗糙程度 接触面积 摩擦力大小
(5)
相同
相同
不同
相同
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➢在物体表面粗糙程度相同时： 压力越大，摩擦力越大。
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思想方法 利用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素
滑动摩擦力是产生在发生相对运动的两个接触面上，可能与接触 面的粗糙程度，接触面之间的压力大小，接触面积大小有关，对这些因 素与摩擦力大小的关系，我们只能一个一个地单独探究，而且在探究某 一个因素的变化怎样影响滑动摩擦力时，必须保持其他因素不变，否则， 你就无法知道滑动摩擦力的大小变化是由哪个因素的变化引起的，这就 是在探究多因素问题时必须注意的控制变量法。如在探究压力对滑动摩 擦力的影响时，要保持接触面粗糙程度等因素不变，而在探究接触面粗 糙程度对滑动摩擦力的影响时，则应控制压力等因素不变。