人教版8下物理8.3摩擦力（导学案）（解析版）

人教版八年级物理（下册）第八章运动和力第3节摩擦力（导学案）【学习目标】知道摩擦力的概念及摩擦现象，会分辨滑动摩擦、滚动摩擦；会用弹簧测力计测量滑动摩擦力，探究得到影响滑动摩擦力大小的因素；知道有益摩擦和有害摩擦，增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法。【学习重难点】学习重点：摩擦力的概念及探究影响滑动摩擦力大小的因素学习难点：探究影响滑动摩擦力大小的因素【学习过程】学习任务一：二力平衡的概念动手做一做：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。请同学回答：放在桌面上的手有没有受到桌面施加给手的力？这个力是什么样的？这个力的作用点在哪里？方向又是怎样的？【归纳小结】1.摩擦力的产生：两个互相接触的物体，当它们发生或将要发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者运动趋势的力，叫做摩擦力，常用字母f表示。2.摩擦力产生的条件：a.两个物体接触且相互挤压；b.有相对运动或相对运动趋势；c.接触面粗糙3.摩擦力的方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反4.摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力【及时反馈1】1.判断下列物体间的摩擦属于哪一类摩擦当用铅笔写字时，笔尖与纸面之间是_____摩擦，手与铅笔之间是_____摩擦。汽车正常行驶时，前轮与地面之间是_____摩擦圆珠笔写字时，笔尖与纸之间是_____摩擦人走路时，鞋子与地面之间是_____摩擦用转笔刀削铅笔时，笔刀与铅笔之间是______摩擦【答案】滑动、静、滚动、滚动、静、滑动2.下列几种情况中物体间没有摩擦力的是（）A.放在水平地面上静止的物体跟水平面之间B.放在斜面上静止的物体跟斜面之间C.沿斜面滑下的物体跟斜面之间D.啤酒瓶被握在手中，瓶口朝上【答案】A学习任务二：探究：影响滑动摩擦力大小的因素问题1：如何测量滑动摩擦力？（提示：阅读课本P23有关内容）方法：用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，此时摩擦力等于拉力，即f=F拉。问题2：滑动摩擦力大小与什么因素有关呢？【提出问题】滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢？【作出猜想】影响滑动摩擦力的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度；③接触面的面积大小……【实验器材】弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、毛巾、棉布、长木板【实验设计】每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个，其他因素保持不变，测出滑动摩擦力大小并记录。思考：1、怎样改变木块的压力大小？2、怎样改变接触面的粗糙程度？根据实验设计步骤，设计数据记录表格序号接触面粗糙程度压力大小运动速度接触面积摩擦力【进行实验】学生进行分组实验，记录实验结果，教师巡视，指导。【分析归纳】各小组根据自己的实验数据，思考摩擦力的大小跟接触面所受压力的大小、跟接触面的粗糙程度、接触面的面积的大小、物体的速度大小有什么关系？交流总结出结论，并进行分享。【得出结论】1．接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关；（当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大）2．接触面受到的压力一定时，滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关；（接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大）3．滑动摩擦力与运动速度、接触面积无关。4．本实验采用了控制变量法和转换法。【交流与评估】通过实验，回想该实验的操作过程，你认为该设计有什么不足？如何改进？不足：⑴很难控制木块作匀速直线运动；⑵测力计在运动，不方便读数。改进：理由：此时木块相对于弹簧测力计是静止的，处于平衡状态，受平衡力。不需要让木板做匀速直线运动。【及时反馈2】3、如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验情景。（1）用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做运动，此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小。若木块在运动过程中受到的水平拉力突然变大，则滑动摩擦力（选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）通过图甲、乙两实验，可以探究滑动摩擦力的大小与是否有关；通过图两实验，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关。（3）某同学比较图甲、丁两实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，便得出了结论“滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关”，这个结论是（选填“正确”或“错误”）的。【解答】解：（1）实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；若木块在运动过程中拉力突然变大，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力的大小也不变；（2）比较图甲、乙两实验，控制压力大小不相同，接触面的粗糙程度相同，可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关；探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关时，需要控制压力相同，接触面的粗糙程度不同，故需要比较图乙、丙两实验；（3）研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，由图甲、丁所示实验可知，压力的大小不同，由于没有控制压力不变，所以他的结论是错误的。故答案为：（1）匀速直线；不变；（2）压力大小；乙、丙；（3）错误。学习任务三：摩擦力的利用和防止增大有利的摩擦：轮胎上或鞋底印上花纹、用力开瓶盖、瓶盖上的竖纹、引体时涂镁粉；减小有害的摩擦：自行车的车轴处装有滚珠轴承、自行车车轮的轴承中加润滑剂、滑梯表面做得很光滑、磁悬浮列车、气垫船。【小结】1、增大摩擦力的方法：（1）增大接触面粗糙程度；（2）增大压力；（3）变滚动为滑动。2、减小摩擦力的方法：（1）减少压力；（2）减小接触面的粗糙程度；（3）变滑动为滚动；（4）使两个接触面彼此分离：a.加润滑油；b.气垫船和磁悬浮式列车【及时反馈3】4．小君同学搜集了一些日常生活中增大减小摩擦的事例，其中增大摩擦的例子是（）A．轮胎、鞋底的花纹 B．磁浮列车与轨道不接触C．穿轮滑滑旱冰 D．滚珠轴承的使用【解答】解：A、汽车轮胎上有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A符合题意；B、磁浮列车与轨道不接触是使接触面脱离来减小摩擦力，故B不合题意；C、穿旱冰鞋滑旱冰是用滚动代替滑动来减小摩擦力，故C不合题意；D、滚珠轴承的使用是用滚动代替滑动来减小摩擦力，故D不合题意。故选：A。【课堂小结】【课堂检测】1．如图，木块沿粗糙斜面下滑，请画出木块受到重力和摩擦力的示意图。【解答】解：木块所受重力的方向竖直向下；木块正在下滑，则受到的摩擦力的方向平行于斜面向上，作用点都画在木块的重心上；据此画出重力G与滑动摩擦力f的示意图，如图所示。2．在图中画出沿斜面向上滑行的物块受到的摩擦力f的示意图。【解答】解：物块沿斜面向上滑，则受到的摩擦力平行于斜面向上，从物块重心画带箭头线段，方向平行于斜面向下，为物块受到的摩擦力f。如图所示：3．下列选项中，属于滚动摩擦的是（）A．花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦 B．用圆珠笔笔写字时，笔尖与纸的摩擦 C．自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦 D．人走路时，鞋底与地面之间的摩擦【解答】解：A、滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦是滑动摩擦，故A错误。B、用圆珠笔写字时，笔头与纸之间的摩擦是滚动摩擦，故B正确。C、自行车刹车时，闸皮与钢圈之间的摩擦是滑动摩擦；故C错误。D、走路时鞋底与地面间的是静摩擦；故D错误。故选：B。4．假如没有摩擦，下列现象不可能发生的是（）A．地面上滚动的球、行驶的车辆很难停下来 B．手拿不住笔写字 C．用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动 D．人可以在地面上行走如飞【解答】解：A、地面上滚动的球、行驶的车辆靠它与地面间的摩擦停下来，若没有摩擦，足球将很难停下来；故不符题意；B、写字时，手和笔之间有摩擦，我们才能拿住笔；故不符题意；C、由于火车与铁轨之间没有了摩擦，故一阵微风（即很小的力）就可以推动铁轨上的火车；故不符合题意；D、人走路依靠的就是脚与地面的摩擦力，如果没有摩擦力，人便无法走路；故符合题意；故选：D。5．生活中蕴含着很多摩擦力的知识，下列情形为了减小摩擦的是（）A．骑自行车时用力捏刹车闸 B．运动鞋底部有凹凸不平的花纹 C．淋浴室放有防滑垫 D．机器轴承加润滑油【解答】解：A．刹车时用力捏自行车车闸，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故A不符合题意；B．运动鞋底部有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B不符合题意；C．淋浴室放有防滑垫，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C不符合题意；D．机器轴承加润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦力，故D符合题意。故选：D。6．小明用木块、木板、毛巾、玻璃板、砝码、弹簧测力计等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）实验过程中，应用弹簧测力计水平拉着木块做运动，则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）实验过程如图所示（木块均做匀速直线运动），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3。①相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大的压力（选填“砝码对木块”“木块对木板”或“木板对桌面”）。对比甲、乙、丙三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力。②对比甲、丁、戊三次实验可知：压力相同时，，滑动摩擦力越大。（3）要探究滑动摩擦力大小跟物体运动速度是否有关，需要保持和不变，只改变。（4）本实验主要运用的研究方法是。【解答】解：（1）实验过程中，应用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，根据二力平衡原理，则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；（2）①本实验中物体对支持面的压力大小等于物体的重力大小，相比甲实验，乙、丙实验中木块上增加砝码是为了增大木块对木板的压力大小；对比甲、乙、丙三次实验，因F1＜F2＜F3，可知：在接触面粗糙程度一