师：同学们好，这节课由我带领大家一起学习科学，探究摩擦力。前面我们学习了重力和弹力，那什么是摩擦力呢？我们先来看一段视频。
（播放视频后）把黄页纸一张张严丝合缝地交接在一起，拉开它们需要多大的力气呢？我们来测试一下。
我们以书本为中介，用吊车固定了一个将近 120 斤的铁框。接下来邓男子将尝试用书本拉起铁框和我的重量。我体重轻一点，71 公斤，你们觉得能把我吊起来吗？
生：能！
师：我也觉得能。
（实验成功）看来用两本书吊起我和铁框没问题，我在上面扭动一下，看看有没有变化。有吗？没有。所以我们可以大胆增加砝码，接下来我要找些“重一点的人肉砝码”。有没有觉得自己能把两本书拉开的同学，报一下体重。
生 1：50.9 公斤。
生 2：16.6 公斤。
生 3：33.5 公斤。
生 4：57.5 公斤。
生 5：48.3 公斤。
生 6：62.2 公斤。
生 7：61.1 公斤。
生 8：54.3 公斤。
师：快。当铁筐上人数达到 14 人，整体重量达到 962 公斤时，搭上钢锭的书脊部位终于承受不住重量，断裂开来。但我们发现书页相互交叉的摩擦部分依然完好无损。在这里，将两本书牢牢结合在一起的力量就是摩擦力。今天，我们就一起来揭开摩擦力的神秘面纱。用抹布擦桌子时，桌面对抹布产生阻碍；橡皮擦字时，纸面阻碍橡皮运动。当一个物体在另一个物体表面上滑动时，会产生阻碍物体相对运动的力，我们把这种力叫滑动摩擦力，习惯用字母 f 表示。生活中，在水平地面上滚动的足球会慢慢停下来，为什么呢？
生：地面阻碍足球运动。
师：对，地面对滚动的足球产生了摩擦。行驶的汽车关闭发动机后也会慢慢停下来，这是因为地面阻碍汽车运动，对滚动的车轮产生了摩擦。所以当一个物体在另一个物体表面上滚动时，也会产生阻碍物体间相对运动的力，我们把这种摩擦力叫做滚动摩擦力。无论是滑动摩擦还是滚动摩擦，都发生在相对运动的两个物体之间。
同学们想一想，当两个物体保持相对静止时，能不能产生摩擦呢？我们来看生活中的一个情景，人用力推箱子，箱子却没移动，这是为什么？
生：地面对箱子向右的运动趋势产生了阻碍。
师：没错，这个阻碍使箱子无法运动起来。这说明相对静止的物体之间也会产生摩擦。再看，手握杯子时，杯子受重力作用，重力方向竖直向下，可杯子没掉落，这是为什么？
生：手掌阻碍了杯子向下的运动趋势。
师：对，当两个相对静止的物体之间存在相对运动趋势时，也会产生摩擦，这种摩擦称作静摩擦。当两个接触的物体之间有相对运动趋势时，物体间会产生阻碍相对运动趋势的力，叫做静摩擦力。通过前面学习，我们知道摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦三种形式。接下来看这幅画面，上面有各种摩擦，大家判断一下它们分别属于什么摩擦类型。第一幅，冰面上冰壶在滑行，冰面对冰壶的摩擦是什么摩擦？
生：滑动摩擦。
师：自行车在地面上前进，地面对车轮的摩擦呢？
生：滚动摩擦。
师：人走路时，鞋底跟地面之间的摩擦是什么摩擦？
生：静摩擦。
师：货车随传送带运动时，传送带和货物之间的摩擦呢？
生：静摩擦。
师：自行车刹车时，闸皮与钢圈之间的摩擦是什么摩擦？
生：（如果回答不出来，师引导）如果刹车很灵，闸皮与钢圈相对静止，是静摩擦；如果刹车不灵，钢圈还在转动，闸皮与钢圈相对滑动，就是滑动摩擦。
师：轮滑鞋在地面上运动，滚轮和地面间的摩擦是什么摩擦？
生：滚动摩擦。
师：以上各种摩擦类型，大家判断对了多少呢？摩擦和我们生活息息相关，那物体之间为什么会产生摩擦力？需要哪些条件呢？相互接触的物体表面看似光滑，但在显微镜下，它们的表面其实粗糙不平，贴在一起就像犬齿交错。当它们之间发生相对运动或存在相对运动趋势时，就会产生彼此阻碍的力量，即摩擦力。所以产生摩擦力需满足三个条件：第一，两个物体相互接触并挤压；第二，接触面粗糙；第三，有相对运动或相对运动趋势。
那么摩擦力的方向跟什么有关呢？看这把毛刷，让它贴着桌面向左和向右运动，大家发现了什么？
生：刷毛形状发生了弯曲。
师：刷毛形状为什么弯曲呢？是桌面对刷毛产生了摩擦力，这个摩擦力使刷毛形状改变。同学们能根据两幅图刷毛形状的改变，判断插图中摩擦力的方向吗？第一幅图刷毛向右弯曲，说明它受到的作用力方向是？
生：向右。
师：第二幅图刷毛向左弯曲，说明桌面对它的摩擦力方向是？
生：向左。
师：比较两幅插图中摩擦力方向和毛刷运动方向，大家发现摩擦力方向有什么特点？
生：摩擦力方向跟物体相对运动趋势的方向相反。
师：对，如果是静摩擦，用力推箱子，箱子没动，地面对箱子的运动趋势产生阻碍，这个摩擦力方向跟箱子运动趋势方向相反。所以对于静摩擦力来说，它的方向跟物体相对运动趋势的方向相反。
摩擦力大小跟什么有关呢？我们以滑动摩擦力为例研究。回忆身边的滑动摩擦力，大家想想滑动摩擦力大小可能跟什么有关？推箱子时，箱子越重，对地面压力越大，推动箱子用力越大；橡皮擦字时，压力越大，字擦得越干净，这说明了什么？
生：滑动摩擦力大小可能跟压力大小有关。
师：狗在地面行走轻松，在冰面寸步难行，这是为什么？
生：冰面太光滑。
师：这似乎说明什么？
生：滑动摩擦力大小可能跟接触面粗糙程度有关。
师：结合这些实例，我们猜想滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度两个因素有关。
接下来我们要设计实验验证猜想。大家想想，为验证滑动摩擦力大小与这两个因素的关系，设计实验方案应运用什么研究方法？
生：控制变量法。
师：老师提供以下器材：木板、勾码、木块、毛巾、弹簧测力计。根据这些器材，大家会怎样设计实验方案？（展示同学们设计的实验方案）针对这个方案，老师问几个问题。在这个实验方案里，我们怎么改变压力大小？
生：在木块上加放钩码，木块对水平面压力会增加。
师：实验中怎么改变接触面粗糙程度？
生：在木板上铺上毛巾，木块和接触面之间粗糙程度会增加。
师：最后一个问题，在这个实验里我们怎样测量滑动摩擦力大小？这个问题有点难，因为滑动摩擦力存在于接触面之间，无法用弹簧测力计直接测量。不过我们知道木块在水平方向运动时，除受滑动摩擦力，还受拉力作用。后面学习会知道，当水平拉动木块做匀速直线运动时，拉力和滑动摩擦力大小相等。这给我们测量滑动摩擦力提供了思路，我们可测出拉力大小，间接知道滑动摩擦力大小。所以针对这个实验方案，我们做个小改进。（展示改进后的方案）通过弹簧测力计拉动木块，弹簧测力计示数就间接显示了滑动摩擦力大小。不过做这个实验一定要努力使木块做匀速直线运动。