内容正文:
第八章 运动和力
第三节 摩擦力
一、摩擦力
思考:
要认识一个力,可以从哪几个方面入手?
大小
方向
作用点
想想议议
如图手持杯子静止时,杯子受到什么力?
杯子受竖直向下的重力,杯子静止,根据二力平衡条件,杯子还受到一个手施加的竖直向上的力,这个力就是摩擦力。
动手做一做
感受摩擦力
1.将手掌用力压在桌面上并向前用力,但手掌相对桌面静止。
2.将手掌用较小力压在桌面上并向前用力,使手掌相对于桌面滑动。
3.用两根手指在桌面上模仿人走路的情景,感受指尖受摩擦力方向。
你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?
一、摩擦力(F摩)
1.两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这个力叫滑动摩擦力。
c.接触面不光滑
2.摩擦力产生条件:
a.两个物体接触且有压力
b.有相对运动或相对运动的趋势
3.摩擦力的方向:
与相对运动或相对运动趋势方向相反
实验
测量滑动摩擦力
测量工具
弹簧测力计
测量原理
二力平衡
测量方法
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。
测量结果
F摩 = N
由生活经验我们知道:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。
我们会猜测:滑动摩擦力的大小与物重、接触面粗糙程度……有关。
请你根据经验,进行猜想,并用实验来证明你的猜想。
实验
研究影响滑动摩擦力大小的因素
猜 想
滑动摩擦力大小可能与:
1、物重;
2、接触面所受压力;
3、接触面粗糙程度;
4、物体运动的速度;
5、接触面面积的大小;
……
实验方法
控制变量法
弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板。
实验器材
实验设计
每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个,其他因素保持不变,测出滑动摩擦力大小并记录。
实验表格
(自行设计,实验后交流)
实验结论
滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关;
与物重、速度、接触面积无关。
F
f
v
.
测量方法:
用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体,使其做匀速直线运动,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。
测量原理:二力平衡
重点注意
1、怎样改变木块的压力大小?
在木块上放砝码
2、怎样改变接触面的粗糙程度?
换用粗糙不同的物体表面:毛巾、棉布、木板
步骤:
1、把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动,读出这时的拉力F;
2、在木块上放砝码,用弹簧测力计拉木块
匀速运动,读出这时的拉力F;
木板
木板
3、在木板上固定好毛巾,放上木块,用弹簧
测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F
毛巾
4. 将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块
匀速运动,读出拉力F即摩擦力的大小
木板
比较得出结论:
1.接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
2.压力一定时,接触面越粗糙摩擦力越大。
3、摩擦力大小与接触面积大小无关
4、摩擦力与滑行速度基本上无关
分析与论证:
1、滑动摩擦力的大小只跟物体的接触面的粗糙程度有关,且跟物体间的压力大小成正比,而跟两物体相接触的面积大小无关,跟滑动的速度也无关。
2、通过观看视频,回想该实验的操作过程,你认为该设计有什么不足?如何改进?(画出改进后的示意图)
不足之处:
3、改进示意图:
⑴很难控制木块作匀速直线运动;
⑵测力计在运动,不方便读数。
F
f
评估:
4、改进实验装置后,利用该装置是如何测出木块与长木板之间的摩擦力的。
当拉动长木板时,木块处于静止状态,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。
无论长木板是否做匀速直线运动,木块都处于静止状态,都容易读数。
一.填空:
1.物体所受的摩擦力的大小与____和接触面的_______有关,一个重90N的铁块放在水平桌面上,小红用30N的水平拉力使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于___N,方向向___,如果拉力变大,摩擦力_____(填“变大”、“不变”或“变小”)。
考考你
2.小明为了测定一个木块和桌面之间摩擦力的大小,他应该用弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水平方向做 运动,若此时弹簧测力计的示数是3.5N,则实验得出的摩擦力为 N。实验所用的原理是物体在 作用下,物体做 运动。
平衡力
匀速直线
压力
粗糙程度
30
左
不变
匀速直线
3.5
二、影响滑动摩擦力大小的因素
1.滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
2.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力大小与物重、速度、接触面积无关
传送带