七年级科学下册 第三章 运动和力教案5 浙教版-浙教版初中七年级下册自然科学教案.doc

运动和力（五）主 题运动和力（五）教案教学内容重点：1.摩擦力定义及分类2.增大、减小摩擦的方法3.判断物体是否受摩擦力4.利用受力平衡求摩擦力5摩擦力方向的判断难点：1. 判断物体是否受摩擦力2. 利用受力平衡求摩擦力3. 摩擦力方向的判断方法技巧：1.知识点的归类总结2.识图解题3.实验题的答题关联性和完整性摩擦力1. 摩擦力发生在两个相互接触物体的接触面上、阻碍物体的相对运动的力就是摩擦力。固体、液体、气体都会产生摩擦力。物体间产生摩擦力必须具备三个条件：（1）物体间相互接触，相互挤压；（2）物体间的接触面是粗糙的；（3）物体间存在相对运动或相对运动趋势。摩擦力的种类：（1）滑动摩擦力：物体间相互滑动时产生的摩擦力。（2）滚动摩擦力：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦力。（如骑自行车时，车胎与地面间的摩擦力就是滚动摩擦力）（3）静摩擦力：两个相对静止的物体间产生的摩擦力。（如筷子提米，筷子和米之间的摩擦力就是静摩擦力）2. 影响滑动摩擦力大小的因素影响滑动摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大 。3. 增大和减小摩擦的方法增大有益摩擦：增大压力；增大接触面的粗糙程度。减小有害摩擦：减小压力；减小接触面的粗糙程度；用滚动来代替滑动；使两个相互接触的摩擦面彼此离开（气垫）；加润滑油。例1：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。解析：滑动摩擦是指当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，例如，钢笔尖在纸上写字时，笔尖与纸之间的摩擦。滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，例如滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的摩擦.车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦。静摩擦是指两个相对静止的物体间的摩擦。人在走路时，在瞬间时受到的摩擦力是静摩擦，如果是滑动摩擦，那人在走路时会滑倒。答案：滑动 滚动 滑动 静 例2：下列体育运动，其中利用增大摩擦的是 （ ）A. “拔河比赛”时要把地上的沙子扫干净B. “溜旱冰”时要穿上带轮子的溜冰鞋，而且地板要刨光C. “单杠表演”做回环动作时，手握杆不能太紧D. “单杠表演”时手上搓镁粉是利用了增大摩擦的道理解析：本题联系同学们的生活实际，要求同学们从生活中学习科学、从实践中感受摩擦的存在和利用摩擦的重要性，考查同学们理论联系实践的能力和学以致用的能力。解题时要先搞清楚这些体育运动中的摩擦是有益的还是有害的，对该运动有益的摩擦则要增大，而有害的摩擦则要设法减小它。“拔河比赛”时要扫掉沙子目的是增大摩擦，因为脚底有沙子易发生滚动，人很容易摔倒；“溜旱冰”时摩擦力不能太大，地板要刨光，且要穿上带轮子的溜冰鞋，目的都是为了减小摩擦；“单杠表演”在上杆时手与杆的摩擦必须足够大，否则运动员容易摔下来，而手上搓镁粉增大了手与杆之间的粗糙程度，从而增大了摩擦；回环时手与杆的摩擦不能太大，否则转动不起来，手握杆不能太紧，就是为了减小摩擦。答案：AD例3：下面说法中错误的是 （ ）A. 运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力 B. 冬天下雪后，常见民警在汽车上坡的地方洒上一些炉灰，目的是增大车轮与地面之间的摩擦 C. 生活中离不开摩擦，摩擦越大越好 D. 工厂工人师傅用的锉刀表面总是凹凸不平的，目的是为了增大锉刀与工件之间的摩擦 解析：摩擦力的大小与压力的大小和受力面积有关，受力面积一定时，压力越大摩擦力越大；压力一定时受力面积越小，摩擦力越大，所以A、B、D正确，摩擦力对人类有些是有益摩擦，有些是有害摩擦，不是说任何摩擦力都是越大越好，所以C选项错。答案：C例4：摩擦中属于有害摩擦的是 （ ）A. 自行车刹车皮与钢圈之间的摩擦 B. 单杠运动员上杠时，手与单杠的摩擦C. 汽车行驶时与空气之间的摩擦 D. 人走路时，鞋子与地面之间的摩擦解析：自行车刹车皮是为了刹车而使用的；单杠运动员在上杠时手与单杠间的摩擦可防止脱杠；人走路时与地面间的摩擦可防止打滑；这些都是有益摩擦。汽车行驶时与空气的摩擦会阻碍车的运动，所以是有害摩擦。答案：C例5：放在水平粗糙地面上静止的桌子受到的力有 （ ）A. 重力、摩擦力 B. 重力、支持力C. 重力、支持力、摩擦力 D. 重力、支持力、压力、摩擦力解析：首先应明确物体受摩擦力的条件，即物体表面受到压力且物体间有相对运动或相对运动的趋势。依题意桌子在水平粗糙地面上处于静止状态，因此物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态。物体在竖直方向受到重力和地面对物体的支持力作用，在水平方向上不受力的作用。答案：B例6：黑板刷在黑板上擦动时，第一次做直线运动，第二次做圆周运动。这两次摩擦分别称为（ ）A. 滑动摩擦，滚动摩擦 B. 滑动摩擦，滑动摩擦 C. 滚动摩擦，滑动摩擦 D. 滚动摩擦，滚动摩擦解析：滑动摩擦是指当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，黑板刷在黑板上擦动时，做直线运动与圆周运动都是滑动摩擦。答案：B判断物体是否受摩擦力要判断一个物体是否受摩擦力，我们可以从产生摩擦力的条件入手，条件是：两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力接触面不光滑物体有相对运动的趋势或发生相对运动（1）静止的物体例1.下图（1）中，物体A静止在水平地面上; 图（2）中，物体B静止在斜面上; 图（3）中，物体C被压在竖直墙壁上而处于静止， 图（1） 图（2） 图（3）试分析上图中，物体A、B、C是否受摩擦力？分析解答：上图中物体A、B、C分别相对于地面、斜面、墙面均处于静止状态，但其中物体B、C有相对运动的趋势，所以B、C受摩擦力，而A物体不受摩擦力。（2）运动的物体例2.下图中，物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动，B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直线运动，C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动，D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动，现在不考虑空气阻力，试分析它们是否受摩擦力？ 图（1） 图（2） 图（3） 图（4）分析解答：图（1）、图（4）中的物体均有相对运动，同时结合平衡力的知识可以判断物体A和D都受摩擦力。图（2）中的物体B相对皮带是静止的，若假设物体B受水平方向的摩擦力，则在水平方向找不到与摩擦力平衡的力。说明假设不存在，所以物体B不受摩擦力。图（3）中的物体C为什么能跟随皮带一起做匀速直线运动而没有滑下来呢？靠的就是摩擦力提供的动力，所以物体C受摩擦力。（3）接触面光滑时例3. 如右图，小球重20牛，以2米/秒的速度在光滑水平面上做匀速直线运动，它在水平方向受到的推力是： （ ）A.0牛 B.10牛 C.20牛 D.40牛分析解答：此题表面问的是推力，实际上还是要考虑摩擦力。因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体在水平面上不受力或者受平衡力。假设水平方向有推力，而在水平方向找不到与它平衡的力，是因为接触面光滑物体不受摩擦力，所以该物体在水平方向上不受力。所以此题选“A”。小结：通过以上的分析，我们会发现：静止的物体不一定不受摩擦力，运动的物体也有可能不受摩擦力。要想判断一个物体是否受摩擦力，要善于运用产生摩擦力的条件，多运用平衡力的知识以及假设法去解决。若接触面光滑，则物体在此表面将不受摩擦力推断摩擦力的大小对于摩擦力大小问题，初中阶段一般主要研究的是静摩擦力大小和滑动摩擦力的大小，而大多数学生在做题时不能把这两种摩擦力区分开，导致常常把这两种摩擦力的大小搞错。（1）静摩擦力的大小例4如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则（ ）A小孩对车的推力大于车受到的阻力B小孩对车的推力等于车受到的阻力C小孩对车的推力小于车受到的阻力D小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定分析解答：汽车在水平方向上受推力和静摩擦力，根据平衡力知识：推力和静摩擦力是一对平衡力，所以推力和静摩擦力大小相等，答案选“B”。例5用力F=40N，按住一重10N的木块，如图所示，当木块相对竖直墙壁静止不动时， 木块受到的摩擦力的大小 （ ）A30N B40N C50N D10N 分析解答：木块在竖直方向上受重力和静摩擦力，根据平衡力的知识：重力和静摩擦力是一对平衡力，所以重力和静摩擦力大小相等，答案选“D”。例6如图所示，用手握着一个瓶子悬在空中不动，当手握瓶子的力增大时，瓶子受到手的摩擦力将 （选填“不变”、“变大”或“变小”），若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水，瓶子仍然悬在空中不动，则瓶子受到手的摩擦力将 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。分析解答：瓶子始终处于静止状态，根据平衡力的知识：瓶子受到手的静摩擦力和瓶子自身的重力是一对平衡力。当瓶子自身重力发生改变时，受到静摩擦力的大小随之改变。所以本题的答案依次为“不变”、“变大”。（2）滑动摩擦力的大小例6用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧秤示数5N当弹簧秤示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是 ( )A6N B5N C1N D11N分析解答：因为物体是运动的，所以在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力。又因为物体开始做是匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。当拉力由5N变为6N时，物体所受到摩擦力仍为滑动摩擦力，而物体所受滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关，只要这两因素不变，滑动摩擦力的大小就不变。所以本题选“B”。小结：静摩擦力的大小受外力的影响，但要看所加外力是否跟静摩擦力在同一个方向上，若所加外力不与静摩擦力在同一个方向上，则不会影响静摩擦力的大小。 滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关，只要这两个因素不变，滑动摩擦力的大小就不变。判断摩擦力的方向物体所受摩擦力方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。要想判断物体所受摩擦力的方向就要理解并会运用这句话。例7下图中，物体A静止在斜面上，物体B在水平接拉力作用下做匀速直线运动，物体C被紧压在竖直墙壁上而处于静止，物体D随皮带一起做匀速直线运动，试分析：物体A、B、C、D所受的摩擦力方向分别向哪儿？A 图（1） 图（2） 图（3） 图（4）分析解答：物体A、C和D有向下的运动趋势，所以A物体受到的静摩擦力方向沿着斜面向上，C物体受到的静摩擦力方向沿着竖直墙壁向上，D物体所受静摩擦力沿着皮带向上，B物体相对地面向右运动，所以B物体所受摩擦力向左。例8一名中学生正脚踩着自行车在平直的公路上向左行驶（如图所示），则该学生自行车的前轮和后轮所受到的摩擦力方向分别向哪儿？若现在他停止踩，而让自行车靠自身的惯性向前滑行，这时自行车的前轮和后轮所受到的摩擦力方向分别又向哪儿？分析解答：当自行车在被踩时，后轮是主动轮，提供的是动力，所以后轮受到的摩擦力方向是向前的。而前轮是从动轮，受到是阻力，所以摩擦力的方向是向后的。当停止踩，而让自行车靠自身的惯性向前滑行时，前轮和后轮受到的都是阻力，所以此时前后轮受到的摩擦力都是向后的。小结：通过分析我们会发现，摩擦力的方向判断要牢牢地抓住：物体所受摩擦力方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反这句话。同时我们也会发现，摩擦力不一定是阻力，有时摩擦力也是动力。 总之，在我们平时学习物理的过程中。只要多观察、多思考、多比较、多总结，一定能不断提高解决物理问题的能力。1.(2010江苏南通中学模拟模拟)关于磁悬浮列车减小摩擦的方法，正确的说法是（）A.给摩擦面加润滑油 B.减小摩擦面间的压力C.使摩擦面脱离接触 D.变滑动摩擦为滚动摩擦思路解析：磁悬浮列车运行起来后，车体悬浮起来，使摩擦面脱离接触，减小了摩擦力，相当于使接触面变光滑了，C正确。答案：C2.下列实例中，为了减小有害摩擦的是（）A.擦黑板时，用力压紧板刷B.鞋底上刻有凹凸不平的花纹C.在拔河比赛中，用力握紧绳子D.旅行箱下装有小轮子思路解析：减小摩擦的方法可以减小压力，使接触面光滑些，变滑动摩擦为滚动摩擦。所以ABC错，D对。答案：D3.一平行玻璃砖在一水平长木板上由平放滑动改为侧放滑动，则玻璃砖受到的滑动摩擦力（）A.变大B.变小C.不变D.无法判断思路解析：玻璃砖由平放滑动改为侧放滑动，重力没变，对木块的压力没变，接触面的粗糙程度没变，所以滑动摩擦力没变。答案：C4.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力无益，总是有害的B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.两个物体互相接触时，它们之间才可能有摩擦力D.车轮与地面之间的摩擦是有害的，轮胎和地面都是越光滑越好思路解析：摩擦力有的是有害的，有的是有益的；摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，如放在传送带上上升的物体，运动方向向上，但相对传送带有向下运动趋势，传送带上物体的摩擦力方向是向上的，是与物体相对于传送带运动趋势的方向相反，并不是与物体上升的方向相反；如果车轮与地面间没有摩擦，车胎将在原地“打滑”，正是有摩擦才使车子运动。故A、B、D都不正确。答案：C5.下列各例子中，属于有害摩擦的是（）A.机器运转时，各部分之间的摩擦B.拔河比赛，手与绳子之间的摩擦 C.自行车行进时，后轮胎与地面的摩擦D.吃饭时，筷子与食物之间的摩擦思路解析：摩擦在日常生活中随处可见，有的是有害摩擦，我们要减小它；有的是有利摩擦，我们要增大它。机器运转时，各部分的摩擦是有害摩擦。我们常常采用加润滑油的方法减小摩擦，A对。拔河比赛，手与绳子之间的摩擦是有利摩擦，如果手或绳子滑，那定输无疑，B错。自行车行进时，后轮胎与地面的摩擦是有利摩擦，如果没有这个摩擦，自行车只会原地打滑，C错。吃饭时，筷子与食物之间的摩擦是有利摩擦，如果没有摩擦，筷子是不能夹起菜的，D错。答案：A6.将皮带拉紧后，皮带就不会在轮子上打滑，这是采用_的方法来增大摩擦的。思路解析：皮带拉紧后，皮带产生的弹力将变大，皮带的弹力变大后，对轮子的正压力变大，增大了摩擦。答案：增大压力7.将皮带张紧后，就不会在皮带轮上打滑，这是采用_的方法来增大摩擦的；在积有冰雪而变得很滑的公路上行驶的汽车，需要在轮子上缠防滑铁链，这是采用_的方法来增大摩擦的。思路解析：滑动摩擦与压力有关，压力越大摩擦越大，摩擦大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。答案：增大压力增大接触面的粗糙程度8在自动化生产线上，常用传送带传送工件，如图8所示，一个工件与传送带一起以O.3ms的速度水平向右匀速运动，不计空气阻力，请在图中画出工件受力的示意图。 图8方法小结画力的图示要做到“四定三标”：定作用点、定标度、定方向、定长度、标箭头、标力的数 值和标单位.分析物体受力情况时，首先看物体是否处于平衡状态，处于平衡状态的物体受 平衡力，然后再分析物体受哪些力，这些力的大小和方向.重、难、易错点总结：1. 2.3.1 体育课有爬杆和爬绳两个项目。某同学先后以相同的姿势顺着杆和绳以不同的速度匀速向上爬，则下面说法中正确的是 （ ）A. 爬绳时受到的摩擦力大，因绳子粗糙 B. 爬杆时受到的摩擦力大，因握杆的力大C. 爬杆爬绳速度不同，所以无法比较摩擦力大小D. 爬杆和爬绳受到的摩擦力一样大2 如图所示，一重为20牛的物块，在F=25牛压力作用下，紧贴墙匀速下滑，则物块受到墙壁的摩擦力为（ ） A. 竖直向下、大小20牛 B. 竖直向上、大小20牛C. 竖直向上、大小25牛 D. 水平向左、大小25牛3 如图所示，用力F将铁块紧压在竖直墙上不动，那么，当F增大时（设铁块对墙的压力为N，物体受墙的摩擦力为f，下列说法中正确的是（ ） A. N增大，f不变 B. N增大，f增大 C. N变小，f不变 D. 以上均不正确4 下列措施中，能够增大有益摩擦的是 （ ） A. 给机器的传动部件加润滑油 B. 滑冰前用油石磨冰刀C. 冰雪天在公路上行驶的车，在车轮上绕铁链D. 在皮带传动中将皮带松弛一些5. 水平公路行驶的汽车关闭发动机后，慢慢停下来，这是因为汽车（ ） A. 惯性消失了 B. 没有受到力的作用C. 受到重力作用 D. 受到地面摩擦力的作用6. 一木箱置于水平地面上，现用水平推力去推它，若没有推动，则（ ） A. 推力小于摩擦力 B. 推力等于摩擦力 C. 推力大于摩擦力 D. 推力小于物体的重力7 如果没有摩擦，下列情况不会出现的是 （ ） A. 捆绑物体捆不牢 B. 无法走路前进C. 小力拉动重物体 D. 朝墙上扔玻璃杯不破8 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. 自行车车轮与地面间的摩擦 D. 吃饭时，筷子和食物之间的摩擦二、填空与探究题1. 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5N，则摩擦力为_N。2. 冬天马路表面上结了一层冰，为了防止行车打滑，驾驶员在车轮上装了防滑链，这是采用_的方法，从而_了摩擦。3. 机器转动时，人们常在接触面上_从而_了摩擦，在移动笨重的物体时，可在下面垫几根木棍，这是用_ _的方法来_摩擦。4. 在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，某同学已完成了下图中的甲、乙两步实验，由此他可以得到的结论是_。*5. 拔河比赛胜负决定于拉力的大小吗？请你分析拔河比赛取胜的原因。*6. 小红用一个木块分别在一块木板、一条毛巾上做关于滑动摩擦力的实验，用到的器材还有一个弹簧测力计和一个钩码，如图所示。图中数字表示实验序号。（1）这个实验要研究的是滑动摩擦力大小与 的关系。（2）实验过程中，弹簧测力计始终水平拉着木块运动，并且数据的读取都是正确的，记录结果如下表。分析表中数据，发现其中一次弹簧测力计读数不可能等于滑动摩擦力的大小，请指出其实验序号_。实验序号弹簧测力计读数（N）11.621.231.3（3）在实验2中，若把弹簧测力计拉力增大，木块受到的滑动摩擦力大小将如何变化？ _（填“变大”“变小”或“不变”）。1. D 解析：虽然两次爬的速度不同，但都是匀速前进，说明在竖直方向上受到平衡力的作用，两次受到摩擦力的大小都等于重力。所以D选项正确。2. B 解析：木块在F压力作用下，保持不动，说明在竖直方向上受到平衡力的作用，受到摩擦力的大小等于重力。F=N，所以当压力增大时，物体受到的摩擦力等于重力，当F增大时，N保持不变。所以正确答案选B。3. A 解析：木块在压力F作用下，保持匀速下滑，说明在竖直方向上受到平衡力的作用，受到摩擦力的大小都等于重力，方向与受到的重力的方向相反。所以正确的是：物块受到墙壁的摩擦力竖直向上、大小为20牛。4. C 解析：A选项，使加润滑油，减少了接触面的粗糙程度，从而减少摩擦。B选项， 油石磨冰刀也是为了使接触面更加光滑，从而减少摩擦。C选项，车轮上绕铁链，增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦。D选项，皮带传动中将皮带松弛一些，减少了摩擦力。5. D 解析：水平公路行驶的汽车关闭发动机后，慢慢停下来，这是因为车受到摩擦力的作用，使汽车的动能转化成其他形式的能，如热能。6. B 解析：用水平推力去推它，若没有推动，说明物体在水平方向上受到平衡力的作用，推力的大小等于摩擦力的大小。7. D 解析：如果没有摩擦力，A选项，绳子捆绑物体捆不住，因为没有摩擦力的作用。B选项，因为没有摩擦力的作用，人将无法行走，因为人要行走要有摩擦力的作用。C选项，如果没有摩擦力，拉东西也就没有阻力，小力可以拉动很重的东西。D选项，扔玻璃仍然可以摔坏。8. B 解析：A选项，如果没有摩擦力的作用，手将握不住酒瓶。B选项，机器间各部件的摩擦力，是对机器部件有损坏的。C选项，如果没有摩擦力，自行车将不能前进。D选项，如果没有摩擦，筷子不能夹住菜。所以B选项是有害的摩擦。二、填空与探究题1. 答案：匀速直线 5 解析：研究滑动摩擦的实验中，物体做匀速直线运动。根据力的平衡，摩擦力的大小等于拉力为5N。2. 答案：增大接触面的粗糙程度 增大 解析：装了防滑链增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力。3. 答案：加润滑油 减少 变滑动摩擦为滚动摩擦 减少 4. 答案：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大 5. 答案：不完全是。在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧，如身体姿态、齐心协力等。解析：首先，穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子，能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。 另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧，如身体姿态、齐心协力等。6. 答案：（1）压力大小和接触面的粗糙程度 （2）1 （3）不变解析：根据控制变量法可知本实验要研究的是摩擦力的大小与物体接触面的粗糙程度和压力大小的关系。接触面越粗糙，摩擦力越大，因此木块在木板上滑动时的摩擦力要小于在毛巾上滑动时的摩擦力。摩擦力的大小除了与接触面的粗糙程度有关，还与压力的大小有关，当这两个因素都不变时，摩擦力的大小不变。