8.3 摩擦
(一)教學目的
1、了解滑動摩擦力,知道滑動摩擦力大小的原因。 2、了解摩擦的應用,知道減少有益摩擦和減少有害摩擦的方法。 (二)教具
彈簧秤、塊、木板、砝碼、毛巾、軸承。 (三)教學過程 1.復習題
2.引入新課程
班主任:力的療效之一就是改變物體的運動狀態。 我們用相對較小的力推椅子,但椅子并沒有開始移動。 為什么? (中學生回答)
椅子與地面之間存在摩擦,其作用和療效被推力所抵消。 我們用比較大的力推動椅子,椅子開始向上移動。 此時,推力的大小超過了摩擦力。
當椅子向上移動時,我們必須繼續施加推力,使其保持勻速直線運動。 如果不用力推,椅子就會停下來,此時的推力是用來平衡摩擦力的。 2. 摩擦
1.摩擦是在什么情況下形成的?
班主任:我們推桌子的時候,椅子不動,有摩擦。 當椅子與地面接觸時,當椅子要移動時,就形成了一種限制相對運動的力,這就是摩擦力。 正是由于摩擦力,椅子相對移動,但并沒有向上移動。
當椅子向上移動時,我們不再使勁推,椅子很快就停了下來。 原因是椅子會受到摩擦。 可以看出,椅子是與地面接觸的,椅子在地面上已經發生了相對運動,此時也有摩擦。 綜上所述,摩擦力是一種常見的力。 兩個相互接觸的物體,當一個物體即將相對運動或已經相對運動時,會形成一種制約相對運動的力,這種力就是摩擦力。 2.摩擦的原因
摩擦形成的原因在科學上尚無定論。 一般認為,摩擦力的形成是由于物體表面不光滑所致。 當兩個物體A和B接觸時,兩個物體的凸凹部分因擠壓而被遮擋,當物體A即將移動或已經相對于它移動時,物體B對相對移動具有限制作用物體A的運動,即摩擦力。 3.摩擦力的大小 (1)摩擦力大小的檢測
班主任:研究摩擦力的大小,首先要檢測摩擦力的大小。
我們拉動一塊鐵塊在水平桌面上勻速直線運動。 這時,鐵塊在水平方向上受到拉力和摩擦力。 當物體以勻速直線運動時,張力和摩擦力是平衡的力。 根據兩個力的平衡條件,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,摩擦力就知道了。 (2) 中學生實驗(課本圖片9�12)
班主任:把鐵塊放在水平的木板上,用彈簧秤拉動鐵塊在木板上做勻速直線運動,測量拉力的大小,就可以知道摩擦力的大小力量。 (中學生操作)(三)中學生實驗
班主任:把筆盒放在鐵塊上。 這時,鐵塊在板上的壓力減小,然后測量摩擦力。
(中學生操作)(四)中學生實驗
班主任:將浴巾鋪在木板上,將鐵塊放在浴巾上,檢測鐵塊在浴巾表面移動時遇到的摩擦力。 (中學生操作)(五)班主任總結
通過以上實驗可知,摩擦力的大小與壓力的大小有關。 壓力越大,摩擦力越大。 摩擦力的大小還與接觸面的粗糙度有關,接觸面越粗糙,摩擦力越大。 4.摩擦方向
班主任:摩擦力制約著物體的相對運動,所以摩擦力的方向總是制約著物體間的相對運動。
3.增加有益摩擦
班主任:摩擦無處不在。 摩擦在許多情況下都是有益的。 請某人談談摩擦的好處。 (中學生回答)
好在人走的時候不鎖死。 我們通過手和瓶子之間的摩擦拿起杯子。 縫紉機的大輪由于皮帶與小輪之間的摩擦而轉動小輪。 很難想象生活中一旦失去摩擦會發生什么。
每當摩擦有益時,我們就應該盡量減少摩擦。 根據摩擦力大小與壓力大小和接觸面粗糙度有關的原理,請舉例說明在哪些場合和減少有益摩擦力的方法。
(以中學生為例,班主任點評) 4.減少有害摩擦
班主任:摩擦并不都是有益的,在某些情況下是有害的,我們要盡量減少。 機器各部分之間的摩擦,不僅浪費動力,還會引起機器零件的磨損,影響機器的使用壽命。
想一想增大摩擦力的方法,減少有害摩擦的方法有哪些? (中學生回答)
班主任:因為摩擦力的大小與接觸面的粗糙度有關,要減少有害的摩擦力,就應該把物體的表面做得比較光滑。 此外,在這些方法的幫助下,摩擦力無法降低到令人滿意的水平。 現在,讓我們再做一個實驗。 在鐵塊和木板之間放一排圓筆,使鐵塊勻速直線運動,測量拉力。 (中學生經營)
由此可見,滾動而不是滑動可以減少摩擦力,這也是所有汽車都裝有輪子的原因。 本機轉動部分裝有滾動軸承,軸承外圈和內圈之間有許多光滑的鋼球或鋼柱(圖中所示軸承),使轉動時的滾動摩擦特別小。
另一種減少摩擦的方法是使兩個接觸的摩擦表面彼此遠離。 加入潤滑油可以在摩擦面之間產生一層油膜,運動部件只在油膜上滑動,從而減少摩擦。 借助壓縮的二氧化碳,在摩擦面之間產生一層氣墊,使摩擦面不接觸,可以使摩擦變小。 氣墊軸承和氣墊船使用氣墊來減少摩擦。 概括
七、課堂檢查題:
1、當兩個物體相互接觸時,接觸時在接觸面上形成一種力。 這些力量被稱為。
2、滑動摩擦力的大小與物體接觸面的距離有關,接觸面越大增大摩擦力的方法,摩擦力越大; 摩擦力越大,摩擦力越大。
3.下列措施中,屬于減少有害摩擦的是( )
A。 冬天在結冰的路上扔石頭 B.行李箱下面有小輪子
C。 在拔河比賽中,抓住繩子 D. 鞋面壓花圖案
4..分析以下摩擦力:①行走時,鞋子與地面的摩擦力; ②騎自行車時,車輪與軸的摩擦力; ③汽車行駛時,車輛與空氣的摩擦力; 之間的摩擦。 屬于有益摩擦的是()A.①和②B。 ②和③C。 ②和④D。 ①和④
5、下表是某實驗組朋友做“研究滑動摩擦力的大小與什么誘因有關”的實驗記錄。 實驗次數 123 接觸面材料鐵塊與木鐵塊及木鐵塊與浴巾壓力 F/N466 滑動摩擦力 f/N0.81.22.5 (1) 分析比較 1 號和 3 號實驗數據2、可以得出推論是。 (2) 分析比較序號的實驗數據,可以推斷:當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
(3) 調用上述研究化學問題的方法。 1“力量”
【教材解析】
力是生活中常見的化學現象,而熱是小學數學的重點知識。 學習功率的概念是以后學習熱學知識的基礎。 【學業情況分析】
在日常生活中,中學生對力已經有了很多感性認識。 如何將感性認識轉化為理性認識是本節教學的難點。 先讓中學生列舉一些力的例子,然后用不完全歸納得出力是物體對物體的作用; 然后通過實驗現象總結力的作用,就是使物體變形或改變物體的運動狀態; 最后通過實驗,讓中學生體會到力的作用是相互的。 本節教學設計思路為“例題(實驗)——分析——概括”。 教學中要注意聯系實際,突出科學探究中的分析與論證環節。
二,
三、工藝與技巧
1、通過活動和生活體驗,體驗力量的作用和療效。
2.理解物體之間力的作用是相互的,并能解釋相關現象。
3.“實例-分析-總結”。
三、情感、態度和價值觀 1. 通過教學活動,激發中學生的學習興趣和科學欲望,樂于在日常生活中探究自然現象和科學原理。
2、善于表達自己的觀點和與人溝通,懂得溝通與合作的重要性。 【教學重點難點】教學要點:
一、力的概念、單位和作用。 2.力的三要素用示意圖表示。 教學難點:
1.力的概念。 2.認識物體間力的作用是相互的,并解釋相關現象。 【教學方法】
觀察法、實驗法、討論法、探究法、分析歸納法[教學用品]
氣球、彈簧、磁鐵、釘子、多媒體講義。 【課程表】
1課時【教學過程】? 情況導出
通過吹氣球的小游戲,引發中學生思考“氣球為什么會飛出去?”