教科版八年级下册第七章 力5 摩擦力一等奖教学设计

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课程导入
信息1 下雪时，教学楼门口的台阶上落满了雪，早上上课前，很多同学上台阶时纷纷滑倒．后来，在台阶上铺上一张地毯，就再也没有人摔跤了．
信息2 小华注意到，用久了的自行车、摩托车、汽车的轮胎都要更换新的，原因是轮胎磨损太大．
针对以上两个信息，提出你感兴趣的问题：
①_____________________________________________________________________
②_____________________________________________________________________
探索新知
1 摩擦力 摩擦力的大小
实验探究 摩擦力的大小与什么因素有关？
实验1 按如图12-3-1所示的方式进行实验，已知甲，乙中木块在木板表面匀速拉动，丙图中拉动木块在棉布表面上匀速运动．已知弹簧测力计示数间的大小为：F甲＜F乙、F甲＜F丙．
实验2 如图12-3-2所示，让同一长方形木块在同一木板上按甲、乙两种不同放置方法匀速运动，实验发现两种情况下弹簧测力计示数相同．
问题研讨①
问题1 由实验1可知，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
答：_____________________________________________．
问题2 由实验2又可以得出什么结论呢？
答：_____________________________________________．
知识归纳 摩擦力
1．摩擦力
两个互相接触的物体，当它们做相对运动（或要发生相对运动）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力．摩擦力总阻碍相对运动．
2．摩擦力的大小
滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关．在其他因素相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多．
友情提示
平时认为很光滑的表面，其实并不真正的光滑．另外，两个互相接触的物体，当要发生相对运动时，接触面上也会产生摩擦力．
例1 在做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验时，所用的实验器材有：
A．木块 B．长木板 C．砝码Ⅰ D．砝码Ⅱ E．砝码Ⅲ
F．棉布 G．砂纸 H．长玻璃板 I．弹簧秤
（1）为了研究摩擦力与压力的关系，列出选用的器材序号__________________．
（2）为了研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，列出选用的器材序号_________________．
（3）实验中采用的研究方法是_________________．
解析 （1）研究摩擦力与压力的关系，应保证接触面粗糙程度相同，改变对接触面的压力，看摩擦力是否改变，从而得出结论．应选器材有：A、B、C、D、E、I．
（2）研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，又应保证压力相同，但又要求应有粗糙不同的表面，故应选器材有：A、B、C、F、G、H、I．
（3）本实验采用的方法是控制变量法．
答案（1）A、B、C、D、E、I （2）A、B、C、F、G、H、I （3）控制变量法
解后反思
第一步研究选用3个砝码，可测出4种不同压力下的摩擦力；第二步研究选用了4种表面，可测出4种表面上压力相同时受到的摩擦力．看来，这样进行实验是为了让结论更加可信．
2 增大有益摩擦 减小有害摩擦
观察思考 如何增大有益摩擦和减小有害的摩擦？
观察1 观察教材P 50的“科学世界”，看看哪些是有益的摩擦，哪些是有害的摩擦?对于有益的摩擦通常采用哪些方法来增大？对于有害的摩擦又常常采用哪些方法来减小?
观察2 观察身边的事例，看看哪些事例中常常要增大摩擦，哪些事例中常常要减小摩擦．
问题研讨②
问题1 增大有益摩擦可采用哪些方法？
答：__________________________________________________．
问题2 减小有害摩擦可采用哪些方法？
答：__________________________________________________．
知识归纳 增大有益摩擦 减小有害摩擦
1．增大有益的摩擦
基本方法是：增大对接触面的压力、增大接触面粗糙程度．实际应用中多采用第二种方法．
2．减小有害的摩擦
基本方法是：减小对接触面的压力、减小接触面粗糙程度．更多的是采用：以滚动代替滑动和使接触面彼此隔开的办法．
友情提示
摩擦既有有益的一面，也有有害的一面．有益的要设法增大，有害的要设法减小．
例2 下列现象利用摩擦的是（ ）
解析 假如没有摩擦力，可以想象，汽车无法停止，拔河比赛也就无法进行，粉笔在黑板上划过时不可能留下笔迹．所以说，A、B、D选项都属于利用摩擦．
答案 ABD
解题技巧
判断是否利用摩擦，摩擦是有益还是有害，可以用假设的办法来分析．
拓广延伸
释疑解难 在如图12-3-3三种情况下，物体是否受到支持面的摩擦力?
甲图中，物体与传送带相对静止，且物体相对于传送带又没有要运动的趋势，它没有受到传送带对它的摩擦力．
乙图中，物体被传送带匀速运送向上，它们虽然相对静止，但物体相对于传送带在重力的作用下有要下滑的趋势，故它受到了摩擦力．
丙图中，物体静止在斜面上，它相对于斜面有要下滑的趋势，它也受到了斜面对它的摩擦力．
知识延伸 增大摩擦有时还可用其他的办法
例3 请你阅读下面的文章：
绕几圈之后
增大摩擦的方法通常有两种，即增大压力，使接触面粗糙，那么还有没有别的方法呢?小明同学提出了这样的问题．对此，他进行了如下的研究：
找一段棉线，在棉线的一端拴上一个沉重的东西（例如一把大锁），然后把它搭在一个平放的圆木棍上（如铁床的横梁、自行车的大梁等）．像图中的那样，通过弹簧测力计来拉棉线的另一端，如图12-3-4A所示．这时，要使重物不下落，用的力虽然比竖直向上提要少，但省的力却不多．
再如图12-3-4B那样，将棉线在圆木棍上绕一圈，发现弹簧测力计的示数变小了；
再如图12-3-4C那样，将棉线在圆木棍上绕两卷，发现弹簧测力计的示数更小了．
再如图12-3-4D那样，将棉线在圆木棍上绕四圈，发现弹簧测力计的示数几乎为零．
对上述现象，小明进行了归纳分析，得出了结论．
根据你的阅读，请回答下列问题：
（1）小明同学可以得出一个什么结论?
（2）这一结论在日常生活、生产中有何应用?请举两个例子；
（3）小明在上述研究过程中采取了什么样的思维程序?
解析 以细绳为对象分析可知，细绳在重物的拉力、弹簧测力计的拉力和棍对绳的摩擦力的共同作用下保持静止（不计绳重），弹簧测力计对绳拉力与棍对绳摩擦力的大小之和等于重物对绳的拉力．若棍对绳的摩擦力越大，则弹簧测力计对绳的拉力越小．
（1）由以上分析结合实验现象可得结论是：绳在棍上绕的圈数越多，绳受到棍的摩擦力越大．
（2）实际应用通常有：轮船靠岸时缆绳在缆柱上绕几圈；相接两段绳时，绳端拧在一起相互缠绕；系鞋带时，鞋带两带头相互缠绕几下等．
（3）小明经历的思维程序有：提出问题——设计实验进行论证——归纳分析——得出结论．
答案 （1）绳在棍上绕的圈数越多，受到棍的摩擦力越大．
（2）任举两例即可．
（3）思维程序有：提出问题（或猜想）——实验论证——归纳分析——得出结论
点评
增大摩擦的方法通常用增大压力和增大接触面粗糙程度的办法，但有时也可采用其他的办法．例如：两段绳相互缠绕．再例如，若开始两物体间是滚动摩擦，我们还可以通过变滚动为滑动的方法来增大摩擦．分析解决问题时，还应从实际出发寻找对应知识点及解决方法．
课时作业
★教材习题
“动手动脑学物理”1～4题
★补充习题
1．关于磁悬浮列车减小摩擦的方法，正确的说法是（ ）
2．有些饮料瓶的塑料盖的外缘有竖条纹，制作这些条纹的目的是：___________________．
3．搬运工用板车运货物上坡时，怎么也拉不上坡，这时他会从车上卸下一些货物再往上拉，他这样做的目的是通过______________的方法来减小坡面对车的摩擦力．上坡的过程中，若车要往下溜，这时他又会把板车横在坡面上，他这样做的目的又是_____________________．
4．如图12-3-5甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12 N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为____________N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图12-3-5乙所示），则推力F2＝________________N．
5．从初中课本我们已经知道：两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫滑动摩擦力．从实验知道滑动摩擦力的大小既跟压力大小有关系，又跟接触面的粗糙程度有关系．
压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．进一步精确实验表明，滑动摩擦力F的大小跟这两个物体表面间的压力FN的大小成正比，即F＝μFN，式中μ称为动摩擦因数，它的数值跟接触面的粗糙程度有关．
根据以上知识：请你设计一个测量一张白纸跟水平桌面之间的动摩擦因数μ的方法（器材自选）．要求：
（1）写出实验步骤及要测量的物理量；
（2）推出用所测物理量表达μ的表达式．
答案点拨
课程导入
问题示例：①为什么铺上地毯就不滑了？②轮胎为什么会被磨损呢？
问题研讨①
问题1 滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关．
问题2 滑动摩擦力大小与接触面大小无关．
问题研讨②
问题1 可采用的方法常有：增大压力、增大接触面粗糙程度．
问题2 常采用的方法有：减小压力、减小接触面粗糙程度、以滚动代替滑动、使接触面彼此隔开．
课时作业
教材习题
“动手动脑学物理”1～4题提示与解答
［第1题］解答：这是因为用力越大，刹车皮对钢圈（或对刹车鼓）的压力越大，彼此间摩擦力越大，所以停得越快．
［第2题］解答：例如可以给锁上加油润滑．
［第3题］解答：车把花纹、轮胎上花纹、脚踏板上的花纹等都是为了增大摩擦；轴承中装滚珠，且使用中经常加润滑油等都是为了减小摩擦．用到滚动轴承的有：前、后轮的轴承、中轴轴承、车把转轴轴承、脚踏板的轴承．
［第4题］提示：大家可从没有摩擦的情景进行合理联想．
补充习题
1．C （点拨：注意“磁悬浮”的意义就是隔开的意思）
2．通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦
3．减小压力，变滚动为滑动增大坡面对车的摩擦力
4．0，12
5．（1）实验步骤：①把纸贴在木块下表面；②使纸跟水平桌面接触，用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动，记下此时弹簧测力计的示数为F拉；③用弹簧测力计测出纸和木块的总重为G．
（2）据二力平衡得：F拉＝F，FN＝G．由F＝μFN得：μ＝＝

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A．汽车刹车
B.拔河比赛
C．往地上打木桩
D.往黑板上写粉笔字
A．给摩擦面加润滑油
B．减小摩擦面间的压力
C．使摩擦面脱离接触
D．变滑动为滚动