第五节探究摩擦力的大小与什么有关教案答案

教学过程
1．引课：从生活现象引入，学生感觉自然；用新奇实验引入提高学生兴趣。 一根筷子将装满米的杯子提起来，你们认为可以吗？”（让学生猜测、思考、讨论）
演示：筷子提米的实验。(让学生观察) 师：“请同学们参与以下活动：用手按在桌面上滑动；用橡皮擦擦去铅笔字。活动中细心体会手的感觉。”（学生活动）
师：“请描述手的感觉。”（学生发言） 师：“是什么原因使得筷子把米提起来：手受到阻碍的现象在物理中是怎样描述的呢？”（学生应该能回答出是摩擦现象）
师：“这就是摩擦现象，摩擦是一种常见现象。两个相互接触的物体，当它们发生相对运动，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。筷子和杯子之间是相对静止的，这是静摩擦现象。手相对于桌面是滑动的，这是滑动摩擦现象。”

2．新课教学：引导学生进行实验探究构建理解式的师生关系，让学生自由猜想，培养学生发散思维和主动参与教学的意识。
提问：请同学们根据自己的生活经验或你了解的有关知识猜想一下滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
猜想不是毫无依据的乱想，要注意引导进行猜想的方法。可启发学生通过手在衣服上、桌面上、书本上的滑动来感知滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关。
学生应该能猜到：与接触面的粗糙程度、压力（重力）、接触面的大小有关。在学生讨论猜想的同时，将学生提出的主要问题列在黑板上。针对所提出的问题，设计相应的实验方案。
3．设计实验方案：及时进行鼓励表扬并强调应注意的问题，师生讨论得出最佳方案。培养学生动脑动手的能力。 分组讨论后总结出设计思想：（适时指出研究过程中采用了控制变量的方法） A．保证接触面的粗糙程度、接触面大小不变，改变压力（重力）大小，比较摩擦力的大小。
B．保证压力（重力）大小、接触面大小不变，改变接触面的粗糙程度，比较摩擦力的大小。
C．保证压力（重力）大小、接触面的粗糙程度不变，改变接触面的大小，比较摩擦力大小。
提问：根据研究 问题选择什么仪器？实验应如何操作？ 讨论结果：为测摩擦力需用弹簧测力计；为改变压力（重力），可在木块上加砝码；为改变接触面粗糙程度需用不同接触面，如毛巾、棉布等；为改变接触面的大小，可选用两个相同的木块叠起来、平铺来实现（书上没有介绍，补充如下）。
注意事项：由于弹簧测力计本身的重力作用，为保证拉力水平，拉动木块时手要握住测力计外壳；拉木块时尽可能匀速，指针不要颤动（作为问题提问，为学生复习同一直线上二力平衡的条件及弹簧测力计的原理）；在毛巾表面拉动木块时要注意将毛巾铺平并固定，以免毛巾折皱对实验产生较大影响。 4．设计表格（实验前事先准备好）

实验项目
木块放在木板上 木块放在毛巾上
加砝码的木块放在木板上 木块放在粗糙的木板上 斜面（选做）
木块放在斜面上 加砝码的木块放在斜面上 第一次 第二次 第三次 平均值

完成实验，将弹簧测力计读数记录在表格中。（该过程由学生完成）
5．对上面的数据记录表进行交流讨论，得出结论。指导学生进行分析、讨论。培养学生分析数据和总结结论的能力。

6．以上是我们提出的问题及解决方案，接下来分析教材中的方案。通过分析教材，指导学生进行对比分析，帮助学生进一步了解控制变量法在物理实验中的作用，并初步了解间接测量的方法，为学生进行其他实验打下基础。 教材中提供了一种进行实验探究的方案：
甲：把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块； 乙：把木块放在毛巾上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块；
丙：把木块放在木板上，再在木块上加一个重物，用弹簧测力计水平匀速拉动木块；
丁：把木块放在粗糙的木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块。 通过比较甲、乙两种情况探究滑动摩擦力的大小与材料性质的关系；通过比较甲、丁两种情况探究滑动摩擦力的大小与基础面粗糙程度的关系；通过比较甲、丙两种情况探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。 7．总结结论
由所做实验数据及教材数据对比分析得出以下结论： 结论一：滑动摩擦力与接触面的大小无关。
结论二：滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度有关。压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
结论是由所做实验得出，更有说服力，学生更易接受。对于结论一，也许学生很难接受，但通过实验数据分析，的确可以得出滑动摩擦力与接触面大小无关，要让学生摆脱长久的错误的思维定势。 8．生活中摩擦力普遍存在，那是否所有的摩擦力都是有害的呢？针对这一问题，通过观察教材的图片以及结合实际生活举出事例。让学生讨论并引导学生由上面的结论得出增大有益摩擦减小有害摩擦的方法。并引出滚动摩擦（减小摩擦的方法）。
通过对以上实验的操作，可以得出在相同条件下用滚动代替滑动可以达到减小摩擦的效果。
9．联系实际生活对所得结论加以验证和应用，加深对摩擦力以及增大和减小摩擦力方法的理解。
例如：
手在桌上滑动，用力越大手感受到的阻碍也越大（压力）； 运动会赛跑时穿有齿的运动鞋（粗糙程度）； 轮胎上有突出的花纹等（粗糙程度）。 脚踩香蕉皮时会摔倒（材料性质）； 针对以上例子，引导学生给予理论解释，加深对实验结论的理解，巩固知识。 10．由手握杯子的例子引出静摩擦力。
上面我们已经学习了滑动摩擦力，以及影响其大小的相关因素。接下来看下面一个例子：手握杯子。
提问：“同学请看，我手中握着杯子，但是杯子与我的手没有相对运动，此时杯子与我的手之间有没有摩擦力呢？”（可点一名同学回答）
解答：杯子受重力，在我手中却没有掉下来，说明杯子与手之间存在作用力，

然而杯子与手没有相对运动，我们把这种作用力叫做静摩擦力。
对相对运动加以解释：相互接触的两物体相对位置不改变，则该两物体没发生相对运动，反之则有相对运动。（为了便于学生理解，举几个例子：黑板擦在黑板上滑动，物体放在斜面上静止）
静摩擦力方向的判定：方向与相对运动趋势方向相反。如下图

静摩擦力与滑动摩擦力的判断：有没有发生相对运动。
11．知识拓展（不要求每个学生都掌握，但需让学生了解压力并不都是重力）：在过程3中我们把压力等同于重力，而事实并非如此。因为我们所做的实验都是在水平桌面上进行的，所以压力等于重力，然而压力并不都是重力，例如在斜面上，木块与斜面间的压力就比重力小。这时验证压力与摩擦力的关系时，我们可以在斜面上进行。方法与在平面上类似，如图：（感兴趣的同学可以做一做，并将实验数据填在数据记录表格的选做列中）
12．本节内容小结：
a了解摩擦力有静摩擦力、滑动摩擦力及滚动摩擦力；
b重点了解滑动摩擦力大小的测量方法及与影响因素（压力、接触面粗糙程度、接触面材料）的关系；
c知道增大、减小滑动摩擦力的方法； d初步了解静摩擦力及其方向判断；
本节作业：（实验前准备好，实验后发给学生） 1、一只玻璃瓶在下列情况下是否收到摩擦力的作用？如果有，请判断力的方向，并说明是滑动摩擦力还是静摩擦力。
（1）瓶子静止在倾斜的桌面上 （2）瓶子被握在手中，瓶口朝上 （3）瓶子压在一张纸条上，扶住瓶子将纸抽出
2、一重300N的物体放在水平桌面上，用30N向东的水平力推动可使其匀速运动，此时物体受 摩擦力，大小为 ，方向 。用20N向南的水平力推，物体仍保持静止，此时物体受 摩擦力，大小为 ，方向 。
3、设计一个测量滚动摩擦力的方案。