摩擦力教案高中

《摩擦力的方法》復(fù)習(xí)學(xué)案。

《摩擦力的方法》復(fù)習(xí)學(xué)案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知道什么是滑動摩擦力。
2．了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。
3．知道增大和減小摩擦的方法。
二、學(xué)習(xí)指導(dǎo)
1．影響摩擦力的因素有哪些？
請看課本圖5-26的實驗步驟。其中，（a）、（b）、（c）是保持_________不變，研究___________對摩擦力的影響。其中（c）、（d）是保持__________不變，____________研究____________對摩擦力的影響。你知道這種研究方法嗎？想想看，在前面學(xué)過的什么實驗中用過？
2．增大和減小摩擦的方法
請看課本圖5-27，你能否找到增大摩擦的方法？看圖5-28，它們是減小摩擦的實例，用的什么方法？
你認(rèn)為摩擦力是有益的還是有害的？
增大有益摩擦的方法：（1）增大壓力（2）增加接觸面的粗糙程度（3）滑動代替滾動
減小有害摩擦的方法：（1）減小壓力（2）減小接觸面的粗糙程度（3）用滾動代替滑動（4）在互相接觸的摩擦面之間加潤滑油形成一層油膜，或加壓縮氣體形成一層氣墊（5）使相互接觸物體彼此離開（磁懸浮列車）
三、釋疑解難
1．問：在探究滑動摩擦力和哪些因素有關(guān)的實驗中，為什么要用彈簧測力計水平拉著木塊勻速滑動？
答：滑動摩擦力的大小無法直接測出，當(dāng)用彈簧測力計水平拉著木塊勻速滑動時，彈簧測力計示數(shù)的大小就反映了滑動摩擦力的大小。
2．問：在測定滑動摩擦力大小時，彈簧測力計勻速拉動的速度大小對測定的滑動摩擦力的大小是否有影響？
答：在測定滑動摩擦力大小時，只有用彈簧測力計水平拉著物體勻速滑動，彈簧測力計示數(shù)的大小才等于滑動摩擦力的大小?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c速度的大小無關(guān)，只要是勻速即可。
3．問：滑動摩擦力究竟與哪些因素有關(guān)？
答：摩擦產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，當(dāng)物體接觸面比較粗糙時，滑動摩擦力的大小只跟壓力大小，接觸面的粗糙程度有關(guān)，而跟接觸面的大?。◤暮暧^看的接觸面的大?。┑纫蛩?zé)o關(guān)。但當(dāng)接觸面光滑到一定程度后，影響滑動摩擦力的因素會發(fā)生變化。同學(xué)們?nèi)绻信d趣，可上網(wǎng)查閱相關(guān)資料。
4．問：摩擦除了滑動摩擦外，還有靜摩擦和滾動摩擦。用力推地面上的物體，用的力小了，推不動它，就是由于地面對它的靜摩擦力阻礙它發(fā)生相對運(yùn)動的緣故。像這種兩個互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生相對運(yùn)動時，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動的力，就叫做靜摩擦力。
自行車在公路上行駛時，前輪在地面上滾動，車輪會受到地面的摩擦，這種摩擦叫滾動摩擦，它比滑動摩擦小的多，因此，人們?yōu)榱藴p小摩擦?xí)r，常用滾動摩擦代替滑動摩擦。
5．問：自行車剎車是怎樣工作的？
答：自行車要剎車時，用手緊握剎車把手，固定在車架上的橡皮就會壓緊車輪，對車輪產(chǎn)生摩擦力的作用，使車輪逐漸停止轉(zhuǎn)動。
四、自我檢測
1．在泥濘的道路上空手行走往往比挑適量的擔(dān)子行走滑得厲害些，這是由于挑擔(dān)后對地面____________增大，從而___________也增大的緣故。
2．關(guān)于摩擦，以下說法中正確的是（）
A．體操運(yùn)動員在上器械前，常常在手上涂些鎂粉，是為了減小摩擦。
B．減小摩擦的方法之一是用滑動摩擦代替滾動摩擦。
C．只有運(yùn)動的物體才受到摩擦力的作用，靜止的物體不受摩擦力的作用。
D．假如沒有摩擦，人將無法行走
3．在做研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)的實驗時，所用的實驗器材有：A．木塊B．長木塊C．砝碼ⅠD．砝碼ⅡE．砝碼ⅢF．棉布G．砂紙H．長玻璃板I．彈簧測力計
（1）為了研究摩擦力與壓力的關(guān)系，列出選用的器材序號：
________________________________________________________
（2）為了研究摩擦力與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，列出選用的器材序號：
_________________________________________________________
五、課外空間
請你閱讀下面的文章：
繞幾圈之后
增大摩擦力的方法通常有兩種，即增大壓力，使接觸面粗糙，那么，還有沒有別的方法了呢？小明同學(xué)對自己提出了這樣的問題。
對此，他進(jìn)行了如下的研究：
找一段棉線，在棉線的一端拴上一個沉重的東西（例如一把大鎖），然后，把它搭在一個平放的圓棍上（如鐵床的橫梁、自行車的梁等）。像圖中那樣，通過彈簧秤來拉棉線的另一端，如圖5-22（a）所示。這時，要使物體不下落，用的力雖然比豎直向上提的要少，但省的力卻不算多。
再如圖5-22(b)那樣，將棉線在圓棍上繞一圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)變小了。
再如圖5-22(c)那樣，將棉線在圓棍上繞兩圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)更小了。
再如圖5-22(d)那樣，將棉線在圓棍上繞四圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)幾乎等于零。
對上述現(xiàn)象，小明進(jìn)行了歸納分析，得出了結(jié)論。
根據(jù)你的閱讀，請回答下列問題：
（1）小明同學(xué)可以得出一個什么結(jié)論？
（2）這一結(jié)論在日常生活、生產(chǎn)中有何應(yīng)用？請列舉兩例。
（3）小明在上述研究過程中采取了怎樣的思維程序？

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《摩擦力及增減方法》導(dǎo)學(xué)案

《摩擦力及增減方法》導(dǎo)學(xué)案

課標(biāo)的基本要求
1．通過實驗，探究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度、接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。
2．經(jīng)歷探究過程，體驗如何就探究的問題進(jìn)行猜想和假設(shè)。
3．知道增大和減小摩擦力的方法并能在日常生活中應(yīng)用這些知識。
內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容包括滑動摩擦、滾動摩擦以及增大和減小的方法等，課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的要求不高，基本上屬于知道層次。
對摩擦現(xiàn)象，學(xué)生有豐富的感性認(rèn)識。讓學(xué)生認(rèn)識到摩擦力的存在，了解壓力和接觸面粗糙程度對摩擦力大小的影響及增大和減小摩擦的方法等，都不困難。但本節(jié)教材將摩擦力安排為一次比較完整的探究活動，就賦予了它新的教育意義。
在科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)中，本節(jié)主要突出猜想與假設(shè)這個環(huán)節(jié)，同時在制定計劃環(huán)節(jié)中認(rèn)識變量控制的意義和方法。
教學(xué)建議：
1．教學(xué)時，從學(xué)生熟悉的各種摩擦現(xiàn)象引入新課，使學(xué)生認(rèn)識到摩擦力的存在后，很自然的提出問題：摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)呢？然后，就發(fā)動學(xué)生思考和討論，提出自己關(guān)于該問題的猜想和假使。課本上給出了幾個主要的猜想，但不要用這幾個猜想去限制學(xué)生的猜想，即使學(xué)生提出的某些猜想顯得很幼稚甚至荒誕（比如摩擦力的大小是否和推力拉力有關(guān)、是否和運(yùn)動方式有關(guān)等），也要發(fā)掘其合理因素并予以鼓勵。同時要引導(dǎo)學(xué)生對其猜想的結(jié)果進(jìn)行假使和預(yù)測，比如說猜想與壓力有關(guān)，在預(yù)測一下有什么樣的關(guān)系，正比？反比？平方正比或其他關(guān)系。在各種猜想均列出之后，然后確定兩個猜想讓大家在課堂內(nèi)進(jìn)行實驗探討。對此，可以向同學(xué)們指出，摩擦力并非看起來那樣簡單，其產(chǎn)生的機(jī)理和制約因素都很復(fù)雜，對摩擦的研究已形成一門系統(tǒng)的學(xué)科摩擦學(xué)，其中一些問題至今仍在探索之中。在初中階段，我們只對課本上安排的兩個問題進(jìn)行實驗探索。
接著，進(jìn)入科學(xué)探究的制定計劃階段。在制定探究計劃時，可引導(dǎo)學(xué)生注意到摩擦力發(fā)生在相對運(yùn)動的兩個接觸面上，并結(jié)合學(xué)生提出的猜想指出影響摩擦力的因素可能和接觸面的粗糙程度、接觸面的材料、接觸面的大小、接觸面之間的壓力、接觸面之間的運(yùn)動快慢、運(yùn)動的方向等一系列因素。對這些因素與摩擦力大小的關(guān)系，只能一個一個的單獨研究，而且在研究某一因素的變化怎樣影響摩擦?xí)r，必須保持其他因素不變，否則，你如何才能知道摩擦力的變化是由哪個因素的變化引起的？這就是在研究多因素問題時必須注意的變量控制方法。
應(yīng)當(dāng)指出，課本上的實驗[圖5-30（a）、（b）、（c）]在改變粗糙程度時，實際也改變了相互摩擦的材料，會不會摩擦力的改變是因為相互摩擦的材料改變引起的呢？學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)這一點是很了不起的，教師應(yīng)當(dāng)給予大力鼓勵。老師也可向?qū)W生指出，這里影響摩擦力大小的主要因素是接觸面粗糙程度的改變（因為粗糙程度的改變更為顯著）。而我們探討的問題僅僅是看成摩擦力大小與接觸面粗糙程度有沒有關(guān)系，所以這個實驗還是可以達(dá)到這個目的的。
此外，必須指出的是彈簧測力計的示數(shù)顯示的是測力計對木塊的拉力。由二力平衡條件可知，在拉木塊勻速直線運(yùn)動時，這個拉力的大小與木塊所受的滑動摩擦大小相等。有關(guān)此知識點要第六章才學(xué)，因此課本在這里設(shè)置了一個加油站，說明這個事實。記錄實驗數(shù)據(jù)時，就把彈簧測力計的示數(shù)計作摩擦力的大小。如果學(xué)生能自己發(fā)現(xiàn)這個問題，一是要對學(xué)生進(jìn)行鼓勵，二是可以告訴他第六章就可以回答他的問題，先把它作為一個問題儲存起來吧。
實驗記錄的數(shù)據(jù)對不同的實驗條件是不同的，在實驗之前教師也是不知道的，要求學(xué)生實事求是的記下彈簧測力計示數(shù)，看的出示數(shù)的變化即可（只要求探究出有關(guān)，不要求建立定量的函數(shù)關(guān)系）。對于課本圖5-30（c）、（d）兩次實驗，不要去追求壓力加倍，摩擦力也加倍這樣的定量關(guān)系，只要看出壓力增大后摩擦力也隨之增大就行。因此，所加重物可以是一個墨水瓶，一個文具盒，不必去增大一個相同的木塊。
實驗后，可多讓一些實驗小組公布自己的數(shù)據(jù)，這些不同的實驗數(shù)據(jù)共同說明了摩擦力和壓力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。
關(guān)于增大和減小摩擦，是從物理走向社會的重要素材。可以組織學(xué)生討論，讓學(xué)生提供更多有趣的利用摩擦、減小摩擦的事例，并總結(jié)出增大和減小摩擦的常有方法。其中，可以補(bǔ)充一個用滾動替代滑動減小摩擦的小實驗：先讓學(xué)生用手掌壓緊桌面拖動，感受桌面作用在手上的摩擦力；然后在手和桌面之間墊上二三支圓珠筆，再壓緊拖動，體會這時作用在手掌上的摩擦力是不是滑動時小得多。這種人人可做的小實驗很有效，老師們可以開動腦筋多補(bǔ)充一些。
2．在做課本上拉木塊的實驗前，可以引導(dǎo)學(xué)生用他自己的手作一些小實驗作為實驗探究的鋪墊。比如，用手壓在桌面上拖動，感受一下手拖動時桌面作用在手上的阻力（摩擦力）。手對桌面壓得越緊（接觸面之間的壓力越大），手拖動就越困難（受到的摩擦力越大）。如果在桌面上鋪上毛巾（毛巾先要固定在桌面上）手再壓在毛巾上拖動，就比手在平滑的桌面上拖動更難一些（說明手所受的摩擦力較大）。
先讓學(xué)生人人動手做做這些小試驗，對摩擦力有一個真切的感受，在進(jìn)行課本上安排的實驗探究，學(xué)生的印象就會深刻的多。
在作課本圖5-30（a）時，一是要將玻璃板和小木塊抹干，使其接觸面保持干燥。如果接觸面潮濕，實驗效果不還而且還可能適得其反。
本節(jié)的實踐活動是寫調(diào)查報告，由于本章才開始學(xué)習(xí)力學(xué)，僅僅介紹了一些有關(guān)里的最簡單的知識，要學(xué)生寫出內(nèi)容十分豐富的報告是不現(xiàn)實的，因為實際生活中的物理現(xiàn)象都是許多知識的綜合應(yīng)用，即使說力的效果，往往也不是一個力單獨作用的效果。因此，對學(xué)生不要苛求，特別是在涉及受力分析是更不要在科學(xué)性上苛求，只要學(xué)生能將本章所學(xué)過的知識（如力的三要素，彈簧的應(yīng)用，重垂線的應(yīng)用，重心的應(yīng)用，增大和減小摩擦力的方法等）和生活、生產(chǎn)實際作一些聯(lián)系，有用這些知識去觀察我們身邊的自然、社會的意識就很不錯了。對好的報告要在全班交流，并對其進(jìn)行積極的過程評價。

重力摩擦力復(fù)習(xí)

《摩擦力及增減方法》教學(xué)案

《摩擦力及增減方法》教學(xué)案

一.基本要求:
1.通過實驗，探究滑動摩擦力和接觸面的粗糙程度、接觸面之間的壓力大小的關(guān)系。
2.知道增大和減小摩擦的方法，并能在日常生活中應(yīng)用這些知識。
二.重點、難點：
重點：摩擦力及增減方法
難點：具體問題的分析
三．基本內(nèi)容講解：
1.什么是摩擦力
力的效果之一是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)．我們用比較小的力推桌子，桌子并沒有開始運(yùn)動，這是為什么？原來桌子和地面之間有摩擦力，它的作用效果跟推力相抵消．我們用比較大的力推桌子，桌子開始運(yùn)動起來，這時推力的大小超過了摩擦力。當(dāng)桌子運(yùn)動起來后，我們必須繼續(xù)施加推力才能使它保持這種運(yùn)動，如果不用力，桌子會停下來，這時的推力用來平衡摩擦力。
當(dāng)我們推桌子時，桌子沒有動，這時有摩擦力。桌子和地面接觸，當(dāng)桌子要運(yùn)動時，產(chǎn)生了阻礙相對運(yùn)動的力，這就是摩擦力。正是由于有摩擦力，導(dǎo)致桌子要發(fā)生相對運(yùn)動，但是沒有動起來。
當(dāng)桌子運(yùn)動起來后，我們不再用力推它，桌子很快停下來。其原因是桌子受摩擦力?？梢姡雷雍偷孛娼佑|，桌子在地面上已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動，這時也有摩擦力。
綜上所述，摩擦力是一種常見的力。兩個互相接觸的物體，當(dāng)一個物體要發(fā)生相對運(yùn)動或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時，就會產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力，這個力就是摩擦力。
摩擦力產(chǎn)生的原因目前在科學(xué)上還沒有定論。一般認(rèn)為，摩擦力的產(chǎn)生，是因為物體的表面不光滑。甲、乙兩個物體接觸時，由于擠壓，兩個物體的凹凸部分相咬合，甲物體要發(fā)生運(yùn)動或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時，乙物體對甲物體的相對運(yùn)動有一種阻礙作用，這就是摩擦力。
通過上面的學(xué)習(xí)我們發(fā)現(xiàn)以下幾個問題，（1）摩擦力產(chǎn)生的條件，（2）摩擦力的作用點，（3）摩擦力的方向，（4）摩擦力的實質(zhì)。摩擦力可以分為三種，也就是滑動摩擦力、滾動摩擦力、靜摩擦力。今天我們先來研究滑動摩擦力，這種摩擦力就是一個物體在另一個物體表面上滑動時所受到的阻礙物體相對運(yùn)動的力。
2.滑動摩擦力的大小
滑動摩擦力的大小，就是今天我們研究的課題，滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢？
接下來我們進(jìn)行猜想與假設(shè)，我們由日常生活的經(jīng)驗可以得到滑動摩擦力的大小可能與接觸面之間的壓力有關(guān)，可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)，可能與接觸面的大小有關(guān)，可能與物體的運(yùn)動速度有關(guān)，可能與運(yùn)動方向有關(guān)等等。在這些可能的因素中，我們今天就來研究滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。
要研究滑動摩擦力的大小，首先應(yīng)該會測量滑動摩擦力的大小。
我們拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動，此時，木塊在水平方向上受到拉力和摩擦力，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時，木塊受到的滑動摩擦力和拉力大小相等、方向相反．所以，只要用彈簧秤測出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小。
將木塊放在水平木板上，用彈簧秤拉著木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動，測出摩擦力的大小。在木塊上放一個鉛筆盒，這時，木塊對木板的壓力增大，再測摩擦力的大小。將毛巾鋪在木板上，把木塊放在毛巾上，測量木塊在毛巾表面上運(yùn)動時受到的摩擦力的大小。
通過以上實驗可知，摩擦力的大小跟壓力大小有關(guān)。壓力越大，摩擦力越大；摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。
3.增大有益摩擦
摩擦力是普遍存在的。在很多場合，摩擦力是有益的。人走路時不打滑多虧了摩擦力所以我們要把鞋底子做的粗糙一些。我們拿起一個茶杯，靠的就是手和杯子之間的摩擦力，由此我們發(fā)現(xiàn)人的手表面上也是粗糙的，也就是有手紋和指紋?？p紉機(jī)的大輪帶動小輪轉(zhuǎn)動，那是皮帶和輪子之間有摩擦力的緣故．在冰面上有兩輛汽車，一輛是空載，另一輛是滿載，哪一輛車更容易起動，當(dāng)然是重車更容易起動，因為它加在接觸面上的壓力較大，所以摩擦力也較大，因此更容易起動。為了讓空載的汽車也能順利起動，我們在車胎的下面放一些砂子，從而增大了接觸面的粗糙程度，來增大有益的摩擦。
4.減小有害摩擦
摩擦力并不是都有好處，在有些場合是有害的，必須設(shè)法減小它。機(jī)器的各個部件之間的摩擦不僅浪費動力，而且造成機(jī)件的摩損，影響機(jī)器的壽命。
由于摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，要減小有害摩擦，應(yīng)該使物體表面更光滑和減小壓力．但是，利用這兩種方法還不能使摩擦力減小到令人滿意的程度，我們可以做這樣一個實驗．在木塊和木板之間放一排圓鉛筆，使木塊做勻速直線運(yùn)動，測出拉力的大小。
可見，利用滾動代替滑動可以減小摩擦，這就是所有的車輛都安上輪子的道理。機(jī)器的轉(zhuǎn)動部分安裝滾動軸承，軸承內(nèi)圈和外圈之間裝有很多光滑的鋼球或鋼柱，這樣，轉(zhuǎn)動時的滾動摩擦非常小。
還有一種減小摩擦的方法是使兩個互相接觸的摩擦面彼此離開。加潤滑油可以在摩擦面間形成一層油膜，運(yùn)動部件只在油膜上滑動，減小了摩擦。利用壓縮氣體在摩擦面之間形成一層氣墊，使摩擦面脫離接觸，可以使摩擦變得更小。氣墊軸承、氣墊船就是利用氣墊來減小摩擦的。我國現(xiàn)在正在研究的磁懸浮列車，也是利用這種方法來減小摩擦力的。