三、摩擦力板书设计及设计说明

第3节 摩擦力

第1课时

认识摩擦力

1.了解摩擦力的产生及方向；

2.知道影响摩擦力大小的因素；

3.能说出增大或减小摩擦力的方法.

摩擦力的产生及方向

●自主预习

阅读课本第23、24面，完成下列填空：

1.将手掌压在桌面上，并在其上滑动，

有

（选填“有”或“没有”）感到桌面对手掌有阻碍作用。

2.摩擦力发生在两个接触的物体之间，是在两个物体做

相对运动

(或有相对运动的趋势)时，在

接触面

上产生的阻碍物体

相对运动

的力，摩擦力用字母

f

表示。

3.小明在水平地面上拉着一只木箱前进，这时木箱与地面之间的摩擦叫

滑动

摩擦，如果在木箱下面装上四个轮子，小林拉着它前进，这时轮子与地面之间的摩擦叫

滚动

摩擦，后者的摩擦比前者

小

得多。

●小组讨论

1.各小组分工合作，完成下面测量滑动摩擦力的实验。

如图，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡知识，可知弹簧测力计所显示的对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。

2.分析产生滑动摩擦力的物理原理。

相互接触的物体的两个面，放到显微镜下观察，是凹凸不平的。当相互接触的物体发生相对运动时，就会彼此阻碍，产生滑动摩擦力。

3.如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，在甲受到水平向右的拉力F与乙一起匀速向右运动的过程中，甲和乙是否受到摩擦力的作用？方向如何？

分析：由于甲相对于水平面向右运动，所以甲与水平面间有了摩擦力，水平面对甲的摩擦力的方向是

水平向左

，阻碍甲向右运动；而乙和甲一起相对于水平面向右匀速运动，所以甲乙之间

没有

相对运动，也没有相对运动的趋势，所以乙

不受

(填“受”或“不受”)甲对它的摩擦力. ●教师点拨

摩擦力对物体的相对运动起阻碍作用，所以摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，

静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反。

●跟踪训练

1.公共汽车沿水平公路做匀速直线运动，站在汽车上的人在水平方向（ D ）

A.受到向前的摩擦力

B.受到向后的摩擦力

C.受到向前的动力

D.不受力的作用

2. 一个重50N的木箱放在水平桌面上，在10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱受到的摩擦力为f1；当推力为22N时，木箱作匀速直线运动，此时木箱受到的摩擦力为f2，则（

D ）

A、f1=0N

f2=22N

B、f1=0N

f2=50N C、f1=50N

f2=22N

D、f1=10N

f2=22N

影响摩擦力大小的因素

●自主预习

阅读课本第24面内容，完成下列问题和回顾生活中的经验：

1.二力平衡的条件是

大小相等

、

方向相反

、

作用在同一物体上

、

作用在同一条直线上

。

2.生活经验：当你推箱子时，箱子越重，推起来越

费力

，这说明影响摩擦力大小的因素可能有：

接触面所受的压力

；地面越粗糙，推起来越

费力

，这说明影响摩擦力大小的因素可能有：

接触面的粗糙程度

。

●小组讨论

各小组同学分工合作，完成下图所示的实验：

（1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；

（2）改变放在木块上的砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力；

（3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力。

（4）实验讨论：

①如何改变压力的大小？

②在匀速拉动实验过程中，若要证明摩擦力大小与压力的关系，哪些条件应该是相同的？哪些条件是可以变化的？

③在匀速拉动实验过程中，若要证明摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，哪些条件应该是相同的？哪些条件是可以变化的？

④如何记录实验数据的表格？（表格如下）

次数

接触面

压力(N) 摩擦力(N)

1 2 3 4 木块和木板

木块和木板

木块和棉布

木块和毛巾

⑤可得到哪些实验结论？

Ⅰ在这个实验中，使用的是控制变量法，在第1、2次实验中变量是

接触面的压力

，控制的变量是

接触面的粗糙程度

。得到的结论是：

接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大

。

Ⅱ在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时，可采用第

2、3(或3、4)

次的实验结果，得到的结论是：

在接触面压力一定时，接触面粗糙程度越大，摩擦力越大

。

●教师点拨

1、在拉动弹簧测力计时，尽量要做到匀速拉动弹簧测力计。

2、请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格，完成实验后，写出探究报告和其他组的同学交流。

●跟踪训练

1.如图（甲）所示，物体甲重30N，被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止．如图（乙）所示，物体乙重60N，在40N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动．则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是（

B ）

A.f甲=30N，f乙=60N

B.f甲=30N，f乙=40N

C.f甲=50N，f乙=60N

D.f甲=50N，f乙=40N

2.在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验时，某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动，实验记录如下表．该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系（

C ）

实验

木板

次数

表面

1 2 3 木块

木块运动

弹簧测力计

放置

的快慢

的示数/N 1.8 1.8 1.8 较光滑

平放

很慢

较光滑

平放

较慢

较光滑

平放

较快

A.接触面压力大小 B．接触面积大小 C．物体的运动速度 D．接触面粗糙程度

增大或减小摩擦力的方法

●自主预习

阅读课本第25面及26面“科学世界”，完成下列填空：

（1）许多情况下摩擦是

有用

的，人们常常设法

增大

它；

（2）摩擦在很多情况下又是

有害

的，这时就要设法

减小

摩擦。

●小组讨论

1.分辨下列各种摩擦哪些是有用摩擦哪些是有害摩擦。

（1）人跑步时鞋底与地面之间的摩擦；（有用摩擦）

（2）机器工作时，部件之间的摩擦；（有害摩擦）

（3）人写字时，手与笔之间的摩擦；（有用摩擦）

（4）自行车行驶时，后轮与地面之间的摩擦。（有用摩擦）

2.总结增大摩擦和减小摩擦的常用措施。

●教师点拨

摩擦力口诀：

物沿表面滚或滑，表面不平生摩擦；

有益摩擦要增大，表面粗糙再加压；

有害摩擦要减小，润滑、减压、滚代滑. ●跟踪训练

1.如图中的四个实例，目的是为了减小摩擦的是( )

2.在如图所示的水泥路面上，人们做出了一道道凹痕。对于通过的汽车，它可以起到的作用是（

C ）

A．增大地面对汽车的支持力 B．减小地面对汽车的支持力

C．增大地面对汽车的摩擦力 D．减小地面对汽车的摩擦力

3.汽车超速行驶时造成交通事故的主要原因，快速行驶的汽车紧急刹车时，让车轮停止转动是通过增大压力来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦；轮胎在路面留下一道痕迹后汽车停下来，这是利用变滚动为滑动的方法增大汽车轮胎与地面之间的摩擦．

教学至此，敬请使用学案当堂训练部分.

第2课时

与摩擦力相关的实验探究

进一步明确滑动摩擦力的测量原理及影响因素。

与摩擦力相关的实验探究

●自主预习

在探究影响摩擦力大小的因素实验中，要用弹簧测力计

水平匀速

拉动木块，我们从弹簧测力计上读出的是

拉力

的大小，此时木块受到的水平拉力与摩擦力是

平衡力

，这两个力的大小

相等

，方向

相反

，所以弹簧测力计示数大小也等于

摩擦力

的大小，这是一种间接测量法. ●小组讨论

1.摩擦力的大小与接触面的面积是否有关？如何设计实验验证？

实验器材：

；

设计实验：

. 2.如何利用摩擦力判断物体表面的粗糙程度？

如图，同一水平桌面上放有形状完全相同的长方体木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实验的步骤并分析实验的结果.

实验步骤：

(1)将铁块放在木块上，用弹簧测力计

水平匀速

拉动木块，记下测力计示数F1。

(2)将

木块

放在

铁块

上，用弹簧测力计

水平匀速

拉动铁块，记下测力计示数F2。

实验结果：

若F1>F2，则木块下表面粗糙；若F1

铁块

下表面更粗糙.

3.（1）在采用如图所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。原因是很难保持木块做匀速直线运动。

（2）为解决上述问题，可对实验装置进行了改进，如下图所示。

使用时，只需拉动长木板，木块就始终处于静止状态，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。该改进装置的好处是不需要匀速拉动长木板，只需要拉动长木板即可。

●教师点拨

1.前节课已得出影响摩擦力大小的因素是接触面的粗糙程度和物体与接触面之间的压力，此环节探究摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关，需在压力和接触面粗糙程度一定的条件下进行，再次运用到控制变量法。

2.当拉动物体很难做匀速直线运动时，可对实验装置进行改进，使物体不需做匀速直线运动。

●跟踪训练

1.小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了如下四个猜想。根据你对本实验的探究，发现其中与实验结论不相符合的是（

C ）

．．．．Ａ．摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关

Ｂ．把滑动变为滚动，摩擦力变小

Ｃ．摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关

Ｄ．摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关

2. 在研究摩擦力时，小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块，在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为（

A ）

A. F1 = F2＞F3 B. F1＞F2＞F3 C. F2＞F1＞F3 D. F1＜F2 = F3

3.某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”时，提出了以下几种猜想：

A.与物体接触面积的大小有关

B.与物体受到的压力大小有关

C.与物体运动速度有关

D.与物体间接触面的粗糙程度有关

为了验证以上猜想是否正确，小组利用如图所示装置进行了实验.实验中所用的木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如下表所示. 不同表面

木块表面

实验次数

1 2 3 4 木块上

铺毛巾

5 6 木块的放置方式

木块的运动速度

弹簧秤读数/N 一个平放

一个平放

一个侧放

两个平叠放

一个平放

两个平叠放

v 1.5v v v 1.5v v 1.8 1.8 1.8 3.6 2.4 4.8

(1)由第1、2次实验，可验证猜想

C 是错误的. (2)由第1、3次实验，可得出的结论是：滑动摩擦力的大小与

物体间接触面积大小无关

。

(3)由第1、4次实验，可得出的结论是：

接触面的粗糙程度一定，压力越大，摩擦力越大

。

(4)除第2、5次实验可以验证猜想D外，还有实验也可验证猜想D，请你写出两组，两组实验分别是

4 和

6 、

1 和

5 (只填实验次数)。

4.在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：

Ⅰ、与物体速度的大小有关

Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关

Ⅲ、与压力的大小有关

（1）、为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验。实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做

匀速直线运动。

（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下

实验次数

1 2 3 4 表面状况

木块----木板

同上

同上

木块----砂纸

压力/N 2.0 4.0 4.0 2.0 摩擦力/N 0.6 1.2 1.2 1.0 木块的速度/m/s 0.1 0.1 0.2 0.1 ①分析3、4两次的实验记录，

不能

（填“能”或“不能”）验证猜想Ⅰ。

②分析 1、4 两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ

③分析 1、2 两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅲ

5.小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时地往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进行探究．如图，在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如表：

实验次数

水滴数/滴

摩擦力/牛

1

5

1.3 2

10 1.5

3

15

1.8 4

20 1.4

5

25

1.2

（1）该实验基于的假设是 摩擦力大小可能与水滴多少有关

。

（2）第五次实验中弹簧测力计的读数如图，为 1.2牛．

（3）随着水滴的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近以下四幅图中的

B 图．

教学至此，敬请使用学案当堂训练部分.