八年級物理下冊【第八章 運動和力】-第1課時 認識摩擦力（導學案）

第3節(jié)摩擦力第1課時認識摩擦力課題認識摩擦力課型新授課教學目標學問與技能1.知道摩擦力的存在和對物體運動的影響.2.知道影響摩擦力大小的因素.過程與方法1.通過觀察、操作，體會摩擦力的存在.2.經歷探究摩擦力的大小與哪些因素有關的試驗過程.3.經歷制定計劃、設計試驗過程，學習把握變量的方法.4.學習設計表格、分析試驗現(xiàn)象、歸納試驗結論的一般方法.情感、態(tài)度與價值觀通過對生產、生活中摩擦現(xiàn)象的分析，激發(fā)學生學習的興趣，培育學生合作的精神和對科學的求知欲.教學重點影響滑動摩擦力大小的因素.教具預備多媒體課件、筷子、橡皮、洗潔精、木塊、木板、毛巾、彈簧測力計、砝碼等.教學難點摩擦力大小、方向的推斷.教學課時1課時課前預習1.兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動（或有相對運動的趨勢）時，會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做摩擦力.2.摩擦力產生的條件：（1）接觸；（2）有壓力；（3）接觸面粗糙；（4）發(fā)生相對運動（或有相對運動的趨勢）.3.摩擦力的方向：與物體做相對運動的方向相反.4.滑動摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力大小和接觸面的粗糙程度有關；表面受到的壓力越大，接觸面越粗糙，摩擦力越大，與接觸面面積大小和物體運動速度快慢或運動狀態(tài)等無關.復習鞏固老師引導學生復習上一課時所學內容，并講解學生所做的課后作業(yè)（老師可針對性地選擇部分難題講解），加強學生對學問的鞏固.新課導入師：請兩位同學上來幫忙.這里有兩雙筷子，其中一雙筷子前端蘸有洗潔精，請兩位同學各自選擇一雙筷子把桌面上的橡皮夾起來.試驗現(xiàn)象：沒有蘸洗潔精的筷子很輕松地就將橡皮夾起來了；蘸有洗潔精的筷子很難將橡皮夾起來.老師引導學生思考為什么會毀滅這種現(xiàn)象.生：因為蘸有洗潔精的筷子太滑，阻力太小.師：我們騎自行車時，停止用力蹬車，最終車子會慢慢停下來，為什么？生：受到摩擦阻力作用.師：好，我們現(xiàn)在就來研究關于摩擦力的問題.進行新課學問點1認識摩擦力師：請同學們雙手掌心相對，一起來動手做幾個試驗：試驗1：雙手并攏，用其中一只手推或拉，使其中一只手在另一只手掌上運動，感受有沒有一個阻礙手運動的力；試驗2：雙手并攏，保持雙手不動，也不用力推或拉，感受有沒有一個阻礙手運動的力；試驗3：雙手并攏，使雙手做相向運動，感受有沒有一個阻礙手運動的力；試驗4：雙手并攏，保持雙手同時向上、向下運動，感受有沒有一個阻礙手運動的力.老師組織學生依據(jù)試驗討論下面幾個問題：（1）摩擦力產生的條件是什么？（2）摩擦力的作用點在哪？（3）摩擦力的方向如何？（4）摩擦力的作用是什么？學生回答：（1）摩擦力產生的條件：一是兩個物體相互接觸；二是兩個物體發(fā)生相對運動.（2）摩擦力的作用點：在接觸面上.（3）摩擦力的方向：與相對運動的方向相反.（4）摩擦力的作用：阻礙物體的相對運動.關于摩擦力的作用，老師可多舉例讓學生分析，例如：我們穿球鞋跑步不簡潔摔倒，摩擦力起什么作用？地面滾動的彈珠最終停了下來，摩擦力又起什么作用？老師引導學生分析，使學生明白：摩擦力有時起推動作用，有時起阻礙作用.板書：留意：摩擦力的方向總是與相對運動趨勢方向或相對運動的方向相反，但不愿定是與物體運動的方向相反（“物體間相對運動”不等于“物體運動”）.如剛放在水平運動的傳送帶上的貨物，由于相對傳送帶向后運動，因此貨物受到向前的摩擦力（與傳送帶運動方向、貨物運動方向一致）；當貨物的速度達到與傳送帶的速度相同時，二者之間不存在相對運動，因此不再受到摩擦力.例題1(用多媒體展示)如圖所示，木塊A從斜面頂端滑下，運動到水平面上，推斷木塊在整個運動過程中是否受到滑動摩擦力，若受到，請畫出摩擦力的示意圖.進行新課解析：木塊從斜面頂端滑下過程中，始終與斜面、水平面都相互接觸，而且擠壓，因此受到了摩擦力，而且木塊相對于接觸面對前運動，因而所受滑動摩擦力的方向與其運動方向相反.答案：如圖所示.例題2(用多媒體展示)關于摩擦力，下列說法中錯誤的是（）A.只要兩個物體接觸并互相擠壓，且接觸面不光滑，它們之間就確定產生摩擦力B.運動的物體可能不受摩擦力的作用C.摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同D.靜止的物體可能受到摩擦力的作用解析：因為依據(jù)摩擦力定義可知，產生摩擦力必需滿意四個條件：①兩個物體相互接觸；②接觸面不光滑；③兩個物體間有壓力；④要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動.選項A中沒有“兩個物體要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動”的條件，因此是錯誤的.依據(jù)摩擦力產生的條件，選項B和D的情況都有可能毀滅.摩擦力阻礙兩物體相對運動，因此，物體有向后運動趨勢時，摩擦力的方向就會向前.例如：人走路時，腳向后蹬地面，在不打滑的情況下,腳此時有相對地面對后的運動趨勢，但腳沒有向后運動，這時腳受到地面對前的摩擦力，此力是人向前走的動力.故選項C也是正確的.答案：A學問點2探究影響滑動摩擦力大小的因素師：同學們，生活中我們常常遇到實例：百米跑比賽時，運動員穿上釘鞋，而溜冰的運動員則穿上光滑的溜冰鞋；生銹的鐵鎖打不開，當加了幾滴油后就可以打開了；人們搬運重石，在底下墊上圓木等等，請大家思考，摩擦力的大小與哪些因素有關.（1）學生討論、進行猜想：①滑動摩擦力可能與接觸面的粗糙程度有關.（照試驗圖甲、丙）②滑動摩擦力可能與壓力有關.（照試驗圖甲、乙）③滑動摩擦力可能與物體運動速度有關.（略）④滑動摩擦力可能與接觸面積的大小有關.（略）（2）學生提出猜想后，老師引導學生對一些同類的猜想進行歸類，同時引導學生設計試驗方案，用試驗來驗證自己的猜想是否正確.老師檢查學生的試驗方案及所設計的試驗數(shù)據(jù)記錄表格.假如學生不能針對所歸納的猜想進行選擇，老師要依據(jù)小組探究內容有針對性的進行分工調整，以保證結論的嚴密性.同時，老師引導學生歸納試驗方法：把握變量法.進行新課（3）設計表格（供參考）A.每個小組對其所選的猜想進行試驗驗證.（下面以驗證摩擦力大小與壓力的關系為例）①小組討論得出不變因素為：接觸面的粗糙程度、運動速度、接觸面積的大小等，需要轉變的因素是：壓力的大小，主要通過轉變木塊上砝碼的數(shù)量.②器材確定：一個彈簧測力計、四個砝碼、一個長方體木塊、一塊長木板.③試驗步驟：將長木板置于水平桌上，用彈簧測力計水平拉動長方體木塊在長木板上勻速滑行，記下測力計的示數(shù).在長方體木塊上放置不同數(shù)量砝碼重復上面步驟（如圖甲、乙），并記錄相關數(shù)據(jù).④分析數(shù)據(jù)，歸納結論：在其他條件不變時，滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關，壓力越大，滑動摩擦力越大.⑤討論反思試驗過程，總結留意事項和試驗方案的不足與改進措施.(有時間可重新進行改良后的試驗)B.試驗結束后，各組派代表上黑板填上試驗記錄，并交流、討論，對結果進行分析.C.各個小組一起歸納、總結，得出結論：①滑動摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力有關，表面受到的壓力越大，滑動摩擦力就越大.②滑動摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，滑動摩擦力就越大.老師用多媒體播放課件“影響滑動摩擦力大小的因素”，并總結.影響滑動摩擦力大小的因素（多媒體課件）①作用在物體表面的壓力：表面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大.②接觸面的粗糙程度：接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大.③滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面積無關.板書：影響滑動摩擦力大小的因素：壓力大?。唤佑|面的粗糙程度.例題3小明在研究“影響滑動摩擦力大小的因素”時，提出了如下猜想：猜想一：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關；猜想二：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關.為了驗證猜想，預備了如下試驗器材：一個帶掛鉤的木塊（重6N）、兩個砝碼（每個重5N）、一塊長木板和一個彈簧測力計.所用試驗裝置如圖所示.方法總結：在測滑動摩擦力時，利用教材上的方案很難把握木塊做勻速直線運動，進而造成彈簧測力計讀數(shù)困難.為了避開這一現(xiàn)象，可采用下圖方案.無論下面木板運動情況怎樣，木塊相對地面靜止時，彈簧測力計的示數(shù)即為木塊與木板之間的滑動摩擦力，此時測力計指針始終穩(wěn)定，便于讀數(shù).進行新課在驗證猜想一時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，讀取彈簧測力計的示數(shù)；在木塊上分別放置一個和兩個砝碼，按上述操作再做兩次試驗，得到的試驗數(shù)據(jù)如下表所示.（1）請將表中空格部分填寫完整;（2）結合試驗過程分析表中數(shù)據(jù)，得出的結論是；（3）為了驗證猜想二，還需增加的試驗器材：.解析：（1）彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力，當木塊做勻速直線運動時拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，由此可得三次試驗的滑動摩擦力分別為：1.8N、3.3N、4.8N；（2）結合試驗過程分析表中數(shù)據(jù)，得出的結論是：接觸面粗糙程度相同時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）要驗證滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，需要保持壓力大小確定，轉變接觸面的粗糙程度；由此可知需要增加的器材為：兩塊接觸面粗糙程度不同的長木板或毛巾等.答案：（1）（2）接觸面粗糙程度相同時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大（3）兩塊接觸面粗糙程度不同的長木板教學板書課堂小結通過本節(jié)課的學習，我們了解了摩擦力的概念、產生的條件和影響滑動摩擦力大小的因素.特別?????提示：1.試驗時，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊做勻速直線運動，只有這樣，拉力的大小才等于木塊受到的滑動摩擦力的大小.2.該試驗中所提到的結論僅限于滑動摩擦力.教材習題解答動手動腦學物理（P26）4.在做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的試驗中，有的同學提出滑動摩擦力的大小與接觸面積有關.假如要做這項研究，你認為應當如何設計這個試驗？5.假如上課時教室內的摩擦力突然消逝10s，我們身邊的情境將會發(fā)生哪些變化？描述兩個可能毀滅的場景.4.解答：應把握壓力大小不變、接觸面粗糙程度不變，轉變接觸面積的大小，看摩擦力是否隨接觸面積的大小的轉變而轉變.5.解答：（1）微風吹動，課桌上的書本和文具會紛紛滑落；（2）固定吊燈的螺釘會滑出，使吊燈落到地面；（3）我們將無法走動；(4)不能握住鋼筆寫字.難題解答例題4（用多媒體展示）如圖所示，A、B兩個物體疊放在一起，同時有水平向右1N的力作用在B物體上，水平向左1.5N的力作用在A物體上，A、B照舊保持靜止狀態(tài)，則（）A.A物體對B物體的摩擦力為1NB.B物體對A物體的摩擦力方向水平向右C.地面對A物體摩擦力大小為0.5N，方向水平向左D.地面對A物體沒有摩擦力作用解析：對B進行受力分析，B受水平向右拉力和A對B向左的靜摩擦力，且二力平衡，依據(jù)作用力與反作用力知B對A的摩擦力方向水平向右，大小為1N，故A、B正確.對A進行受力分析，受到水平向左的拉力和B對A水平向右的摩擦力，由于A靜止，故受平衡力作用，A還受到地面對A水平向右的靜摩擦力作用，大小為1.5N-1N=0.5N.所以C、D均錯誤.答案：AB例題5（用多媒體展示）某同學用力F按住一質量為m的木塊，使其始終靜止在豎直墻面上.如圖所示，下列說法正確的是()A.壓力F越大，木塊受到的摩擦力越大，物體越簡潔處于靜止B.木塊始終處于靜止，是因為壓力F與重力是一對平衡力C.墻面越粗糙，木塊所受的摩擦力越大D.木塊的質量越大，其受到的摩擦力越大解析：木塊靜止時豎直方向受到的重力和豎直向上的摩擦力是一對平衡力，與力F的大小和墻面的粗糙程度無關，只與木塊的重力有關，即只與木塊的質量有關，故A、C兩項不正確，D選項正確；木塊靜止時，受到的壓力F與重力方向不同，且兩個力的大小不愿定相等，所以不是一對平衡力，故B選項不正確.答案：D方法總結：考查了二力平衡條件的辨別，關鍵是留意滑動摩擦力與靜摩擦力大小的計算方法，滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，而靜摩擦力的大小應從平衡力方面考慮.布置作業(yè)：老師引導學生課后完成