3、利用星期天跟修自行车的师傅学艺,同时观察自行车上哪些部位要增大摩擦,哪些部位要减小摩擦?这些部位各是用什么方法来增大或减小摩擦的?同时写一份报告,看谁的最祥细
《探究摩擦力的大小与什么有关》说课稿
2、小胖说:摩擦真讨厌,因为要推动地板上笨重的箱子,得费很大的力气!
小明说:浴室里一不小心就会滑倒,多亏有摩擦,放上一块浴垫就不会摔
跤了!
摩擦究竟利大?弊大?你同意哪种观点?快回家搜集论据吧!下节课我们开辩论会!
3、那么在实验过程中你们怎样改变压力,观察滑动摩擦力?怎样改变粗糙程度,观察滑动摩擦力?
(学生讨论)
师:找到答案的小组,注意只选择一个你想研究的课题,马上动手实验,填写探究报告,一会儿上来演示。
学生实验,教师指导,然后学生展示探究报告,最后得出结论。
各组同学分别展示自己的探究报告,在分析过程中,让学生自己说出测压力的方法(通过测重力)。
师:现在同学们把刚才的结论概括一下,试着把两个课题的结论一块儿说出来?
(学生回答)
师:这就是我们得出的最后的结论,那么根据结论能不能验证我们刚才的假说?
生:能。
师:结论成立了,刚才咱们猜想的增大和减小滑动摩擦力的方法也就跟着成立了。
摩擦是客观存在的现象,它同其他事物一样也有它的两面性,有时对人类有益,有时会给人类造成危害。对我们有益的摩擦我们应该设法增大它。那么同学们能不能举几个例子说说:什么地方存在的摩擦力有是有害的?同学们讨论回答。(比如:推动箱子时把里面的物品先取出来,或者让地面变得光滑些。)
拓展探究:
减小摩擦的方法:减小压力和接触面的粗糙程度。
师:当压力和接触面的粗糙程度都不能再改变的情况下,能不能用其他办法减小摩擦?
生:在木块下面垫几支圆铅笔,可以减小摩擦。
师:口说无凭呀,拿出数据来。
学生展示实验,并得出结论:在其他条件相同的情况下,用滚动代替滑动,可以大大地减小摩擦。(大屏幕轴承的图片)
师:我还是不满意,滚动摩擦还是有点大,想再变得小一点?能不能让滚珠与滚珠之间分离?
生:我见过修自行车的时候,师傅在轴承里加了润滑油,然后把钢珠放进去,这样摩擦力就会更小。
师:好非常好,那么润滑油是不是让滚珠和轴承之间不接触了?咱们把这种减小摩擦的方法叫使接触面分离。这是用油膜来分离接触面,那么咱们用气体使接触面分离,摩擦力是不是会更小呢?
生:是,比如气垫船。
采用气体润滑的实例还有气垫船和磁悬浮。
学生观看磁悬浮列车录像资料。
总结:
师:这节课哪些知识给你留下了深刻的印象?
用了多少种方法?
(学生回答)控制变量法,转换法:压力转化为重力 摩擦力转化为拉力
师:同学们来回顾一下这节课的探究过程:(大屏幕显示)
可见探究的方法是多种多样的,我们要灵活运用。
作业:1、小论文
无摩擦王国
师:假如我们周围的世界突然没有了摩擦,我们置身于一个无摩擦王国,会发生多少稀奇古怪的事?展开你想象的翅膀,写一篇科幻小论文,100字左右就可以。
2、我们猜测摩擦力的大不和两个因素有关,应采取什么方法处理?
生:控制变量法。
师:你能不能具体说一说怎么样去控制变量?(学生回答)
师:那么现在咱们把一个问题分成了两个课题。
[师问]要认识一个力一般来说从哪几个方面入手呢?
[生答]大小、方向、作用点。
师:下面咱们先来探究摩擦力的方向和作用点:(大屏幕显示)
注意带着问题观察实验:
师:用这个刷子刷木板,刷子在我推动的过程中水平方向上除了受推力外,还受什么力的作用?
生:摩擦力。
师:你怎么判断刷子受了摩擦力?
生:从刷子的形变可以看出来。如果让刷子在空气中刷的话就没有形变。
师:非常好。这个力对刷子的运动起了什么作用?
生:阻碍作用。
师:既然是阻碍作用也就是说这个力的方向与刷子运动的方向相反。那么这个力发生在什么部位?
生:相互接触的位置。
师:如果刷子离开桌面摩擦力还存在吗?(使刷子在空气中刷几下,让学生观察)
生:不存在了。
师:咱们从刚才的实验中已经得到了摩擦力的方向和作用点的答案。(大屏幕显示)
生:回答略。
师:根据刚才的实验得出的结论,谁能给摩擦力下个定义?(大屏幕显示)
师:咱们把一个物体在另一个物体表面发生相对滑动时,产生阻碍相对滑动的现象叫滑动摩擦,在滑动过程中产生的力叫滑动摩擦力。(板书:滑动摩擦)
师:现在请同学们思考一个问题:我推这张桌子没有推动,那么桌子和地面之间有没有摩擦力?请同学讨论,一会儿上来展示,能用实验证明当然更好。
学生展示得出静摩擦的概念。(两个相对静止的物体间产生的摩擦叫静摩擦)
教师:摩擦力是普遍存在的.可以说与我们的生活息息相关,请大家说说在哪些地方还存在摩擦?
(学生举例)
师:现在同学们能不能说出摩擦力的大小可能和哪两个因素有关?
学生把举的例子一一归类,讨论得出猜想。
生:摩擦力的大小可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关
师:这两个结论都是通过我们的假说推测出来的,假说有没有被证实?既然没有那就有可能不成立,那么怎么样去验证它,物理学最好的方法就是实验,那么咱们把形成的假说用实验验证一下。
师:首先咱们得弄清楚一个问题:
1、怎样用实验的方法测出滑动摩擦力的大小?
(学生讨论,上前演示)
怎样刹住行进中自行车?进入大气层中流星为什么会燃烧?为什么磁悬浮列车的车速比一般火车要快?等。
做一些小实验引入新课:筷子提米实验、“酒瓶”拔河比赛;将手掌放在桌面上,慢慢移动,谈谈感觉等。
(三)情感态度与价值观
1.通过实验及对实验科学的分析,培养学生的科学意识和科学思维方法.
2.摩擦是客观存在的现象,它同其他事物一样也是一分为二的,有时对人类有益,有时会给人类造成危害,向学生渗透相关教育.美同样是相对的,利用这一内容对学生进行和谐美、统一美、相对美的教育.
教学过程设计:
(二)过程与方法
1.培养分析概括能力
通过实验,引导学生利用二力平衡的知识分析出木块做匀速直线运动时,木块所受摩擦阻力等于拉力.拉力随压力、随接触面粗糙程度的增大而增大,从而概括出摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度的关系.
2.培养利用物理知识解决实际问题的能力.
(一)知识与技能
1.什么是滑动摩擦,滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.
2.什么是静摩擦和滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小得多.
3.知道增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法.
(1)使接触面变光滑。
(2)减小压力
(3)用滚动代替滑动,因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多.如轴承的内、外圈之间装有许多光滑的钢珠或钢柱.轮转动时带动外圈转动,钢珠或钢柱就在内外圈之间滚动,摩擦就大大减小了.
(4)加润滑油.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,使摩擦面不接触,运动部件只在油膜上滑过,大大减小了摩擦.
(5)利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触.可以使摩擦变得更小.如气垫船.
智 能 拓 展
摩擦力可以成为动力
把一只牛皮纸信封夹在一本不厚的课本中,尽量使信封靠近书装订的一边.用手提信封就能将课本提起来,并且能使它升高,如图12-11所示.在这里信封对课本的摩擦力提供了动力,而课本对信封的摩擦力是一种阻力.
智 能 归 例
题型一 知道摩擦力产生的条件,并能区分三种摩擦
例1 下列几种情况中,属于滚动摩擦力的有 ( )
A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间的摩擦
B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间的摩擦
D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间的摩擦
知识点 能区分摩擦力的种类
闯关点拨 解答本题的关键是熟知三种摩擦力的特点:(1)滑动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滑动时所产生的摩擦力;(2)滚动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滚动时物体所受到的摩擦力;(3)静摩擦力是一个物体与另一个物体接触,并且要发生运动(即有相对运动的趋势)时所受到的摩擦力.
解 A选项中用卷笔刀削铅笔,铅笔在卷笔刀孔中转动,笔杆表面与卷笔刀孔一直保持接触并有相对滑动,所以是滑动摩擦力;同样,在B、C选项中,刀与砂轮、小孩与滑梯表面间都有一直保持接触并有相对滑动,因此他们都属于滑动摩擦力;D项中用圆珠笔写字时,圆珠笔的笔尖端上有一个圆珠,圆珠表面上任一点与纸面并不一直保持接触,而是先不接触→瞬间接触→不接触……如此周而复始;D选项中用圆珠笔写时,圆珠与纸之间的摩擦力属于滚动摩擦力,故应选D.
答 选D
例2 关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力
B.运动的物体一定受到滑动摩擦力
C.静止的物体一定受到静摩擦力
D.相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时,才受滑动摩擦力
知识点 摩擦力产生的条件
闯关点拨 解答本题的关键是理解产生摩擦力必须同时具备三个条件
解 如木箱放在水平的地面上,虽然木箱底面和地面间有相互挤压,它们相互接触且接触面粗糙,但它们之间由于没有相对运动或相对运动趋势,所以木箱不受摩擦力。A、C选项是错误的。当木箱放在水平运行的传送带上,并随传送带做匀速直线运动时,因为木箱与传送带保持相对静止,木箱在水平方向上没有受到任何外界因素的影响使木箱与传送带之间将要或已经发生相对运动,所以木箱不受摩擦力,故选项B也不对,选项D是正确的。
答 选D
题型二 经历探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程,理解影响滑动摩擦力大小的因素
例1 在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中。一些同学作了以下猜想:①滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;②滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;③滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关.为了检验上述有关猜想是否正确,所供选用的器材有:A.长木块,B.木块,C.毛巾,D.棉布,E.弹簧测力计,F.砝码,G.多支圆珠笔芯.
(1)为了检验猜想①是否正确,列出选用的器材是(填序号) _______________.
(2)为了检验猜想②是否正确,某同学选用了木块与木板,并设计了以下实验方案:
步骤l 把木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲);
步骤2 在木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平地拉木块,使砝码和木块一起沿直线匀速运动,读出这时弹簧测力计的读数;
步骤3 在水平木板上铺上一层棉布,把木块放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速运动(如图丙),读出这时弹簧测力计的读数.
A.“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想(①、②、③)中哪-个的正确与否。 ( )
B.为了检验“猜想③”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你设计的这一实验步骤____________________________________________________________.
知识点 用控制变量法探究影响摩擦力大小的因素
闯关点拨 解答本题应从以下两方面入手:一是怎样测摩擦力的大小;二是控制变量法.在检验“猜想①”时,如何控制压力不变,改变接触面的粗糙程度;在检验“猜想②”时,如何控制接触面粗糙程度不变.改变对接触面的压力;在检验“猜想③”时,如何控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积的大小.考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”.在以后学习物理过程中,要经常用到这一种研究方法.
解答 为检验“猜想①”滑动摩擦力的大小可能与粗糙程度有关,必须用弹簧测力计拉动物体在粗糙程度不同的水平面上,使其匀速滑动,弹簧测力计的读数就等于物体滑动时受到的摩擦力的大小.因此,根据提供的器材应选用;A、B、C、D、E。
“步骤2”是木块与接触面的粗糙程度没有改变的情况下,只改变木块肘接触面的压力大小,目的是在保持接触面粗糙程度一定时,研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系.“步骤2”是检验“猜想②”是否正确的,故应填“步骤2”.
为了检验“猜想③”是否正确,必须保持接触面的粗糙程度和压力大小不变,只改变接触面的面积的大小.再增加一个步骤是:将木块侧(或竖)放在水平放置的木板上,用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速滑动,记下弹簧测力计的示数,与“步骤l”进行比较.
例2 如图12-12所示,表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动,水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法判断
知识点 知道影响摩擦力大小的因素
闯关点拨 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,与接触面的面积大小无关.
解 本题中甲、乙两种情况中,虽然接触面积大小不同。但木块对接触面的压力都相同(等于木块的重力),接触面的粗糙程度也相同,所以,滑动摩擦力应相同,故应选择C。
答 选C
题型三 联系生活实际知道增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法,并能解决实际的问题
例1 下列关于摩擦力的利弊,说法正确的是( )
A.机车启动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益的
B.皮带传动时,皮带与皮带轮间的摩擦是有害的
C.骑自行车时,轮胎与地面间的摩擦是有害的,且毫无益处
D.人走路时,鞋底与路面间的摩擦是有害的
知识点 了解摩擦力的实际意义,能根据实际情况判断摩擦力的利弊
闯关点拨 本题是考查生产、生活中的有益摩擦和有害摩擦现象,分析中可以设想:假如各类现象中不存在摩擦,物体将会怎么样?这样就可以明白题述的几种情况下摩擦所阻碍的相对运动是有益的还是有害的了!
解 机车启动时,车轮是靠它与钢轨间的摩擦作用才能使车运动的;在皮带传动、骑自行车和人走路时,如果没有摩擦,皮带与皮带轮之间、轮胎与地面之间、鞋底与地面之间均要打滑,而达不到目的,因此B、C、D三种情况都是有益摩擦。
答 选A
例2 下列实例中,为了减小摩擦力的是 ( )
A.冬天,在结冰的路面上撒砂子 B.旅行箱下装有小轮子
C.在拔河比赛时,用力握绳子 D.鞋底上有高低不平的花纹
知识点 知道增大、减小摩擦力的方法
闯关点拨 只要记住增大或减小摩擦的方法,这一类题目都比较容易
解 冬天.在结冰的路面上撒砂子,鞋底上有高低不平的花纹,都是用增大粗糙程度的方法增大有益摩擦力的.拔河比赛时,人能握住绳子是手对绳子的静摩擦力作用的结果,如果没有手对绳子的静摩擦力,绳子就要滑出.因此,在拔河比赛时,手对绳子的摩擦力是有益的.所以A、C、D选项都属于增大有益摩擦.在B选项中,旅行箱下装有小轮子,地面对箱子的摩擦力是有害摩擦力,它是用滚动摩擦来代替滑动摩擦,从而达到减小摩擦力目的.
答 选B
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