沪科版八年级物理上册《科学探究：摩擦力》教案

第五节科学探究：摩擦力

教学目标

1．通过实验，探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度，接触面之间的压力大小的关系。

2．经历探究过程，体验如何就探究的问题进行猜想与假设。

3．知道增大和减小摩擦力的方法，并能在日常生活中应用这些知识。

教学重、难点

1．重点

(1)实验探究滑动摩擦力和接触粗糙程度，接触面之间的压力大小的关系。

(2)学会猜想与假设，认识变量控制的意义和方法。

2．难点

(1)实验探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度，接触面之间压力大小的关系。

(2)认识变量控制的意义和方法。

教具准备

学生分组实验：弹簧测力计、木块、细线、毛巾、玻璃、长木板钩码、三只圆柱形铅笔、肥皂水。

教学过程

小实验：让学生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一些(说明手所受的摩擦力较大)。

师：手压在桌面上拖动你有什么感受?

生甲：手在桌面上滑动时受到桌面的摩擦力的作用。

师：这摩擦力起到什么作用?

生甲：阻碍手运动的作用。

师：手对桌面压得越紧，有什么感受?说明了什么?

生乙：手对桌面压得越紧，拖动越困难，说明所受摩擦阻力越大。

师：在桌面上铺上毛巾，手再压在毛巾上拖动，有什么感受?说明了什么?

生丙：手压在毛巾上拖动比手压在光滑的桌面上拖动更困难，说明受到的摩擦阻力更大。

师：什么叫滑动摩擦力?

生：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。

师：注意，运动是相对的，所以应加以“相对”两个字，这节课我们就来探究：摩擦力。

板书：第五节科学探究：摩擦力

1．滑动摩擦力的概念。

一、滑动摩擦力大小与哪些因素有关

1．提出问题。

师：对滑动摩擦力你们想提出什么问题?

生甲：滑动摩擦力的大小和哪些因素有关?

生乙：滑动摩擦力产生的原因。

……

师：你们提的问题提得很好，摩擦并不是看起来那么简单，其产生机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中。由于时间关系，我们这节课就来探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关这个问题。

2．猜想或假论。

师：你们的猜想是什么?

生甲：滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关。

生乙：滑动摩擦力的大小可能与接触面间压力的大小有关。

生丙：滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。

生丁：滑动摩擦力的大小可能与运动速度有关。

生戍：滑动摩擦力的大小可能与推力、拉力有关。

生已：滑动摩擦力的大小可能与材料有关。

师：同学们很善于思考，你们作出的猜想有合理的地方，要证明你们的猜想正确，怎么办?

生：实验验证。

师：很好，大家都已懂得科学探究的基本方法——实验。

由于时间关系本节课只能对前面两个猜想进行实验探究。

3．设计实验。

师：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的程度，接触面之间的压力大小，接触面材料，接触画大小有关，对这些因素与摩擦力大小的关系，我们只能一个一个的单独研究，而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时，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，这就是在研究多因素问题时必须注意的“变量控制”方法。如在研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摩擦力的影响时，则应控制压力等因素的变化。

板书：2．滑动摩擦力大小决定因素

研究方法一—“变量控制”方法

师：请同学们阅读课本P118"加油站”内容。

生：阅读。

师：通过阅读，你知道了什么?

生：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。

师：下面分组讨论，制定出实验计划，并进行全班交流。

生：讨论后得出：根据桌面上的实验器材，我们制定以下实验计划：

(1)把玻璃固定在桌面上，用弹簧测力计水平拉木块在玻璃—亡匀速滑动，读出弹簧测力计的示数，填人课本P119表格中。

(2)在桌面亡铺一条毛巾，用弹簧测力计拉木块在毛巾上匀速滑

动，读出弹簧测力计的示数，填入课本P119表格中。

(3)取走毛巾和玻璃，用弹簧测力计水平拉木块在桌面上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数，填人课本P119表格中。

(4)在木块上加放一个重物，用弹簧测力计水平拉它们在桌面上滑动，读出弹簧测力计的示数，填人课本P119表格中。

师：其他小组认为以上的实验计划合理吗?有没有异议?

生：按课本上图5—30(a)、(b)、(c)、(d)。在改变粗糙程度时，实际上也改变了相互摩擦的材料，摩擦力的改变是否是因为相互摩擦的材料的改变而引起的?

师：你能发现这个问题很了不起，你将来肯定会大有作为的，希望你继续努力。这里影响摩擦力大小的主要因素是接触面粗糙程度的改变(因为粗糙程度的改变更为显著)，而我们探讨的问题仅仅是看摩擦力大小与接触面粗糙程度有没有关系，所以这个实验还是可以达到这个目的的。

生：当用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，为什么弹簧测力计的示数就反映了滑动摩擦力的大小。

师：你很善于思考问题，注重理解，将来肯定很有前途的，由二力平衡条件可知，在拉木块做匀速直线运动时，这个拉力的大小与木块所受摩擦力的大小相等。有关此知识点要在第六章才学，现在先把它作为一个问题储存起来吧。记录实验数据时，就把弹簧测力计的示数记作摩擦力的大小。

实验操作时，还请大家注意：如何做到木块在水平面上做匀速直