师:同学们,大家好,欢迎来到物理课堂。今天我们学习八年级人教版物理第八章第三节摩擦力第二课时。本节课的学习目标:一是测量滑动摩擦力的大小;二是通过实验验证滑动摩擦力大小与压力大小、接触面材料的关系。首先我们进入活动一:测量滑动摩擦力的大小。如图,小文用水平向右50牛的力拉着箱子在水平面上向右滑动。请在图一的黑点画出箱子滑动时受到的滑动摩擦力。
生:(画出受力示意图)
师:我们看看光耀同学画的受力示意图,光耀认为箱子受到的滑动摩擦力水平向左,这是正确的。箱子除了受到滑动摩擦力,还受到哪些力?请在图2的黑点补上箱子受到其他力的示意图。
生:(补上受力示意图)
师:我们再看看光耀补上的受力示意图,箱子竖直方向上受到重力和支持力,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力。画得很好,绳子对箱子的拉力为50牛。如果想让箱子受到的拉力等于滑动摩擦力,必须满足什么条件?
生:拉动箱子时,让箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上只受到拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡,这两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
师:物体在水平面做匀速直线运动时,假如测出水平拉力的大小,是不是可以知道滑动摩擦力的大小?现在提供弹簧测力计、木块、绳子给大家试试,测出木块的滑动摩擦力。大家拉动木块的时候有没有遇到什么问题?测出的滑动摩擦力多大呢?
生:老师,没有水平拉动木块,是斜拉的,拉力和滑动摩擦力不在同一直线上,不符合二力平衡的条件。
生:老师,拉得快很难读数,是不是应该拉慢些?
师:同学们善于发现问题,很棒。木块在水平面滑动时,斜拉是不行的。拉力的方向应该注意什么?
生:拉力的方向应该水平,拉力的方向跟滑动摩擦力的方向在同一直线上。
师:突然拉动木块时,木块在加速,突然停止,木块减速,应该缓慢水平拉动木块做匀速直线运动。弹簧测力计的指针比较稳定时读数。下面我们看看测量滑动摩擦力大小的实验操作示范。同学们都学会测量滑动摩擦力的大小了吗?下面我们进入活动2:研究影响滑动摩擦力大小的因素。首先请同学们跟老师一起体验这个实验,我们把手掌压在桌面,手心压实,桌面向前滑动,越使劲压桌面,滑动起来是不是越费力?在桌面铺一张纸板,手掌越使劲压纸板,滑动起来费的力一样吗?请同学们根据刚才的体验进行猜想,滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关?
生:我觉得跟压力大小有关。
生:可能跟接触面的材料有关。
师:很棒,大家提出的猜想很值得研究。下面请大家按下暂停键,在纸上写下你认为有关的一个因素,并设计实验验证你的猜想,完成下面的实验报告。
(同学们完成实验报告)
师:同学们的实验报告写得很认真,有的画图为主,有的文字表达为主。下面我们一起看看文俊同学的实验报告,它以画图为主,实验目的是验证滑动摩擦力大小是否与压力大小有关。现在我们听听文俊的想法,以改变同一木块上的钩码个数,目的是改变什么呢?
生:改变压力大小。
师:压力大小可能影响滑动摩擦力大小,接触面材料也可能影响滑动摩擦力大小。改变压力大小的同时应该控制什么不变?
生:必须控制接触面材料相同。我应该注明同一长木板和同一木块。
师:你用弹簧测力计分别测出F1、F2和F3。弹簧测力计测量的是什么力?
生:绳子对木块的拉力。
师:为什么测出木块受到的拉力就知道木块受到的滑动摩擦力?
生:因为拉力等于滑动摩擦力。
师:拉力一定等于滑动摩擦力吗?需要什么条件?
生:老师,我的实验报告漏了,木块做匀速直线运动,还要缓慢水平拉动木块,这样拉力和滑动摩擦力才符合二力平衡的条件。
