【人教版初二物理】第八章第3节摩擦力_教案

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。

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：

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】重50N的物体静止在粗糙水平面上，当用5N的水平力向右推它时没有推动，物体所受摩擦力为____N；当将水平向右的推力增大到10N时，物体刚好由静止开始做匀速直线运动，此时物体的受摩擦力大小为_______N，方向为________；当将水平向右的推力增大到15N时，物体沿推力方向做加速直线运动，此时物体所受到的滑动摩擦力为_____N。【答案】 5 10 水平向左10

【解析】当用5N的水平力向右推它时没有推动，物体仍是处于静止状态，此时物体所受到的是静摩擦力，和水平推力是一对平衡力，所以摩擦力大小等于水平推力5N；当将水平向右的推力增大到10N时，物体刚好做匀速直线运动，物体也是处于平衡状态，此时受到的是滑动摩擦力，和水平推力是一对平衡力，所以摩擦力大小等于水平推力10N，方向为水平向左；当推力增大到15N时物体虽然做加速直线运动，但是受到的仍是滑动摩擦力，而滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，但这两个因素都没变，所以物体受到的滑动摩擦力仍为10N。

【例题2】

【题干】为了探究滑动摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的滑动摩擦力的大小，某实验小组设计了如图所示的实验装置．整个装置放在水平桌面上，其中长木板A和木块B 叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与A、B相连，C的另一端固定在铁架台上．