科学第3章 运动和力第6节 摩擦力教学设计及反思

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3.6-1 摩擦力——摩擦力和影响摩擦力大小的因素
目录
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一、摩擦力的存在
1.摩擦力的含义及产生的条件
(1)含义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动(或具有相对运动趋势)时，在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力，叫作摩擦力。
(2)产生的条件：
①两物体要相互接触；
②物体接触面要粗糙；
③物体之间要存在压力；
④物体间发生相对运动或物体间有相对运动趋势。
2.摩擦力的分类
(1)滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动时，在接触面上产生的摩擦力。如在桌面上滑动的木块、在桌面上拖动的手掌等都受到了滑动摩擦力的作用。
(2)静摩擦力：两个物体相互接触，它们之间保持相对静止，只有相对运动的趋势，在接触面上产生的阻碍发生相对运动的力。如未被推动的汽车、被吸在磁性黑板上未掉下的小磁铁等都是因为受到了静摩擦力的作用。
(3)滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。如在地面上滚动的篮球就受到了滚动摩擦力的作用。
3.摩擦力的方向
摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，或与物体相对运动趋势的方向相反。如向左滑动的木块，受到的滑动摩擦力的方向向右；被吸在磁性黑板上未掉下的小磁铁，受到的静摩擦力的方向竖直向上。
4.摩擦力的特点
(1)摩擦力是一种接触力。
(2)产生的效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
【教材剖析】
[思考与讨论]教材P114：假如没有摩擦，我们的生活会发生很多变化：人不能行走；自行车和汽车不能行驶；我们不能拿起东西，更不能用筷子夹饭菜等。
二、影响摩擦力大小的因素
摩擦力(主要是指滑动摩擦力)的大小与作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关。
(1)当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；压力越小，滑动摩擦力越小。
(2)当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；接触面越光滑，滑动摩擦力越小。
【重要提醒】使用控制变量法设计实验时，一般有四条原则：科学性原则、对照性原则、单一变量原则平等重复原则。
1.对摩擦的理解
1.判断物体是否受到摩擦力作用的方法
(1)两个物体的接触面是不是光滑的；若光滑则不受摩擦力作用。
(2)一个物体相对于另一个物体是否发生相对运动或是否有相对运动的趋势；若发生了相对运动或有相对运动的趋势则受到摩擦力作用，否则没有受到摩擦力作用。
2.判断摩擦力的方向时注意事项
不能把摩擦力方向理解为必定与运动方向相反，也就是说，摩擦力有时阻碍运动，有时有利于运动，但无论哪种情况，必与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
3.摩擦力的作用点
摩擦力的作用点在接触面上(也可把作用点画在物体的重心上)。
【例】(2018•吉林模拟)下列有关摩擦力的说法中正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才可能产生摩擦力
B.只要两个物体相互接触，则这两个物体间一定存在摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.摩擦力总是有害的
【常考1】摩擦力的产生条件
【例1】(2019•吉林省长春市模拟)如图所示的四种情况，木块不受到摩擦力的是( )

A． 木块静止 B． 木块匀速运动 C． 木块匀速下滑 D． 木块静止
【例2】(2018 春•吉林省白城市期中)下列物体不受摩擦力作用的是( )
A．在铁轨上飞驰的火车 B．在草地上滚动的足球
C．停在斜坡上的汽车 D．放在水平桌面上的书
【常考2】平衡状态下的摩擦力大小
【例3】(2018•衢州中考)如下图所示，手握着瓶子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是( )
A.瓶子处于静止状态，不具有惯性 B.手的握力越大，瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到竖直向上的摩擦力 D.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
【例4】(2018•杭州中考)如下图，粗糙程度相同的水平地面上，重30N的物块在AB段受F=10N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是( )
A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力，大小为10N
B.在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为20N
C.在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10N
D.在C点物块受到水平向右的摩擦力，大小为30N
【常考3】影响摩擦力大小的因素
【例5】(2018•武汉中考)在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。要做这项研究，可选取如下图中的两个实验是( )

A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁
【例6】(2019安徽省淮南市校级期末)如图所示，拉力F与水平面成一定的角度，物体在拉力F的作用下沿水平面向右做匀速直线运动。当拉力F增大时，物体受到水平面的摩擦力将( )
A．不变 B．变大 C．变小 D．无法确定
【例7】(2018春•盐田区校级期中)如图所示，用力F拉着木块(每个面的粗糙程度相同)在粗糙水平面上运动，其他条件不变的情况下，下列操作能改变木块所受滑动摩擦力大小的是( )
A．在木块上加放砝码 B．改变木块的运动方向
C．使木块运动速度越来越快 D．使木块侧放减小接触面积
【热点题型1】影响摩擦力大小的因素
【例8】(2018•淮安中考)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，利用长木板、毛巾、木块、砝码及弹簧测力计进行实验。
(1)实验中，为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做___________运动。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为_______N。
(2)比较甲、乙两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与___________有关；比较___________两图中弹簧测力计示数，结论是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)实验现象说明，如果要取得拔河比赛的胜利，组队时应选体重___________ (填“大”或“小”)的同学参加比赛，同时在比赛中选用图丁中___________ [填“(a)”“(b)”或“(c)”]类型的鞋。
【方法归纳】探究影响摩擦力大小因素的实验设计
(1)探究摩擦力大小跟压力的关系时，应控制接触面粗糙程度不变，改变物体表面上受到的压力。
(2)探究摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系时，应控制作用在物体表面上的压力不变，改变物体表面的粗糙程度。
【例9】(2016•淄博中考)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验：形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等。小明做的部分实验如表所示(实验时，长木板固定在水平桌面上)：
小明发现，三次实验中弹簧测力计的示数均不相同，即F1≠F2≠F3，且F1＜F3。
(1)比较1、3两次实验，由F1＜F3得出的结论是 。
(2)比较1、2两次实验，根据F1≠F2，小明认为：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小明得出这个错误结论的原因是 。
(3)实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为________。为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是________________________________。
(4)小明想：木块表面粗糙还是铁块表面粗糙？请你利用现有器材增加一次实验，解决小明的问题。写出实验方法和结论：方法：___________________；结论：__________________________。
1.下列说法中正确的是( )
A.生活中如果没有摩擦则会给我们带来极大的方便
B.冬天向冰雪覆盖的地面上撒些炉灰是为了减小摩擦
C.胶鞋的鞋底一般都有花纹，是为了减小行走中的阻力
D.削铅笔时，铅笔与铅笔刀之间的摩擦是滑动摩擦
2.以下安全提示中，与摩擦力有关的是( )
A.请驾驶员系好安全带 B.雨天路滑，驾驶员小心驾驶
C.天干物燥，注意防火 D.在火车站站台上候车的旅客请站在安全线以外
3.如果没有摩擦，下列情况不会出现的是( )
A.用绳子捆绑物体捆不牢 B.走路无法前进
C.用很小的力可拉动很笨重的东西 D.朝墙上怎么扔玻璃杯都扔不破
4.下列各种摩擦中，不属于有益摩擦的是( )
A.手握酒瓶，手与瓶之间的摩擦 B.机器运转时，各部件之间的摩擦
C.自行车轮与地面间的摩擦 D.吃饭时，筷子和食物之间的摩擦
5.下列实例中属于静摩擦的是( )
A.用橡皮擦字时，橡皮和纸之间的摩擦 B.小汽车急刹车时，车轮和地面之间的摩擦
C.皮带正常传动时，皮带和皮带轮之间的摩擦 D.用转笔刀削铅笔时，铅笔与刀孔之间的摩擦
6.农民在清除黄豆里的沙砾时，常把黄豆放在倾斜的桌面上，黄豆就会顺着斜桌面滚下，而沙砾却留在桌面上，这主要是由于( )
A.沙砾的密度比黄豆大 B.沙砾受到的滑动摩擦力比黄豆受到的滚动摩擦力大
C.沙砾的体积比黄豆小，不易滚落 D.沙砾对桌面的压力比黄豆大
7.如图所示，一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动，冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
8.当你用铅笔写字时，笔尖与纸面之间的摩擦是___________摩擦；当你用圆珠笔写字时，笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦是___________摩擦；擦黑板时黑板擦与黑板面之间的摩擦是___________摩擦；人走路时，鞋底与地面之间的摩擦是___________摩擦。
9.在研究滑动摩擦的实验中，必须使木块在水平面上做___________运动，若水平拉力为5牛，则摩擦力为___________牛。
10.如图所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有砝码、棉布、毛巾等实验器材。若匀速拉动弹簧测力计，则可测出木块受到的摩擦力。

(1)此实验的目的是探究______________________。
(2)在操作过程中，一定要保持弹簧测力计匀速直线拉动木块，此时，弹簧测力计对木块的拉力___________ (填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的摩擦力。
(3)在图中，D是一个电动装置，可带动木板做匀速直线运动。该装置相对图所示的装置更具优势，请指出其中一点：_________________________________。
1.用手握住酒瓶，使其瓶口朝上竖直静止在手中，则下列说法正确的是( )
A.酒瓶能静止在手中，是由于手对酒瓶的握力等于酒瓶的重力
B.酒瓶能静止在手中，是由于手对酒瓶的握力大于酒瓶的重力
C.手握酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力不变
D.手握酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力也增大
2.如图 描述的是小红同学用手探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的情景，用手分别压在玻璃板和桌面上滑动(甲、乙)，然后再用另一只手压在手上在桌面上滑动(丙)。下列说法中错误的是( )
A.甲和乙是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B.乙和丙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
C.比较甲和乙，感觉甲的阻力大
D.比较乙和丙，感觉丙的阻力大
3.公共汽车在平直的公路上匀速行驶，站在车里的人在水平方向上( )
A.不受力 B.受到向后的摩擦力 C.受到汽车对它的牵引力 D.受到向前的摩擦力
4.用图所示的方法测量同一只鞋在不同水平路面上滑动时的摩擦力，下列说法正确的是( )
A.在柏油路面和冰面上测得的摩擦力都相同
B.在同一路面上，无论鞋内是否放上铁块，摩擦力都一样
C.只要鞋被拉动了，测力计的读数就等于鞋受到的摩擦力的大小
D.在同一路面上，鞋以不同的速度做匀速直线运动，测力计的示数都相同
5.假设一切物体间的摩擦力突然消失，下列现象不可能发生的是( )
A.传送带将可以更快速地传送货物 B.我们将无法用铅笔在白纸上写字
C.我们将无法在水平地面上走路 D.一阵微风能吹动停在平直轨道上的火车
6.杭州中考)如图所示，第一次甲单独用50N的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30Ｎ的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是D
A.在两幅图中，墙壁都受到50N的推力 B.乙受到地面30N的摩擦力，方向向左
C.第二次推时，甲受到地面20Ｎ的摩擦力方向向左 D.第二次推时，墙壁受到80N的推力
7．根据如下漫画，总结了四个观点，其中错误的是( )
A．甲图，人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B．乙图，箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C．丙图，人对箱子推力一定大于箱子受到的摩擦力
D．丙图，箱子在同一水平面上匀速直线滑动时受到的摩擦力大小不变
8.小球A静止放在光滑车厢底板上(设车厢底板足够长)，如右图所示，当车厢受到水平向右的力F作用时，车厢从静止开始在水平面上做速度越来越大的直线运动，则在此运动过程中，小球A相对地面的运动情况是( )
A．做匀速直线运动 B．处于静止状态
C．做与车厢同方向速度越来越大的直线运动 D．做与车厢反方向速度越来越大的直线运动
9.将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然停止时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。回答下列小题，请填以下合适的字母标号。
A.受到方向向右的摩擦力 B.受到方向向左的摩擦力 C.不受力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为____________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为____________。
(3)当将输送带突然停止时，米袋在水平方向上受力情况为____________。
10.(丽水中考)某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，用如图所示的装置进行实验。
实验一：将长方体木块平放在长木板上，用力F拉长木板，长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧测力计的示数于表一。再将木块分别侧放、竖放，重复实验。
实验二：将长方体木块平放在长木板上，用力F拉长木板，长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧测力计的示数于表二。再分别将一个砝码、两个砝码放在木块上，重复实验。
表一 表二
(1)实验一的第3次实验中，木块与长木板之间的滑动摩擦力为____________牛；
(2)实验一探究的问题是____________________________________；
(3)表二中的实验数据可得出的结论是____________________________________。