内容正文:
第3节 摩擦力
第八章 运动和力
一个杯子的杯盖拧不开了,你有什么好办法?
用粗布垫着拧;
用热水烫一下杯盖再拧……
是什么在阻止你拧开杯盖呢?
你的方法又是依据什么原理呢?
导入新课
【体验活动】
请同学们把手平放在桌面上,手心朝下,手在桌面上前后左右地滑动,有什么感觉?
现象:手掌总是受到一个_________的力。
阻碍滑动
结合力的作用效果,你能设计一个实验,通过实验现象直观地展现滑动摩擦力的作用和方向吗?
—— 滑动摩擦力
一、摩擦力
力可以使物体发生形变
—— 将容易发生形变的物体按在桌面上滑动,物体发生形变,形变方向就是该力的方向。
【实验】(1)将刷子按在桌面上滑动;
(2)将刷子按在课本上保持静止,抽出课本;
思考:刷子受滑动摩擦力吗?摩擦力的方向是怎样的?
总结滑动摩擦力方向的规律。
一、摩擦力
滑动摩擦力的方向:
和相对运动的方向相反。
【滑动摩擦力】
定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
一、摩擦力
滑动摩擦力产生的条件:
两个物体的表面接触并挤压(有弹力);
接触面粗糙;
两个物体有相对运动。
一、摩擦力
F
一个木块在水平向右的拉力作用下向右滑动,画出木块的受力示意图。
【交流讨论】
用弹簧测力计可以直接测出拉力的大小,要得到滑动摩擦力的大小,应该怎样做?
Ff
FN
G
一、摩擦力
受力平衡的情况 —— 匀速直线运动
二力平衡的条件:用弹簧测力计水平拉动物体,使它沿水平面做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于物体受到的滑动摩擦力的大小。
【实验】测量滑动摩擦力
思考:你有什么新的发现或问题?
一、摩擦力
【问题】用手拉动时,较难保持匀速直线运动,弹簧测力计
示数不稳定。
【改进方案】
受力平衡的情况 —— 静止
二力平衡的条件:将弹簧测力计的拉环固定,挂钩和木块连接,保证弹簧测力计水平;水平拉动长木板,此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
一、摩擦力
【提出问题】滑动摩擦力的大小和哪些因素有关?
【作出猜想】说出猜想依据
和压力大小有关(越重的物体越难推动)
和接触面的粗糙程度有关(冰面更容易滑倒)
和接触面的面积有关……
【实验方法】
控制变量法
一、摩擦力
怎样只改变压力的大小?
怎样只改变接触面的粗糙程度?
在木块上增加砝码
怎样只改变接触面的面积?
将长方体木块分别平放、侧放
【交流讨论】
在粗糙程度不同的物体表面滑动,
如木板、棉布、毛巾
一、摩擦力
实验次数 木块对木板压力大小情况 弹簧测力计的示数 滑动摩擦力的大小
1 木块
2 木块+2个砝码
3 木块+4个砝码
实验次数 接触面的粗糙程度 弹簧测力计的示数 滑动摩擦力的大小
1 较光滑(木板表面)
2 较粗糙(棉布表面)
3 粗糙(毛巾表面)
实验次数 接触面积的大小情况 弹簧测力计的示数 滑动摩擦力的大小
1 较大(平放)
2 较小(侧放)
一、摩擦力
【实验结论】
滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,
压力越大,滑动摩擦力越大;
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;
滑动摩擦力的大小跟接触面的面积无关。
一、摩擦力
拓展:摩擦力的种类
静摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
静摩擦力的最大值
近似等于滑动摩擦力
滚动摩擦力的大小
远小于滑动摩擦力
相同条件下
一、摩擦力
分析拧开杯盖方法的原理:
用粗布垫着拧;
用热水烫一下杯盖再拧;
增大接触面的粗糙程度来增大对瓶盖施加的摩擦力。
瓶盖热胀冷缩程度比杯子大,减小压力来减小摩擦。
【交流讨论】生活中哪些情况要增大摩擦,哪些情况要减小摩擦,分别是通过什么方法?
二、摩擦的利用与防止
增大摩擦:① 增大接触面的粗糙程度;
鞋底的花纹
握笔处的防滑设计
瓶盖的条纹
二、摩擦的利用与防止
增大摩擦:① 增大接触面的粗糙程度;② 增大压力。
刹车时用力按压车闸
使用橡皮擦要用力按压
二、摩擦的利用与防止
减小摩擦:① 减小接触面的粗糙程度;
擦冰使冰壶滑得更远
滑梯表面做得非常光滑
二、摩擦的利用与防止
减小摩擦:① 减小接触面的粗糙程度;② 减小压力。
顺杆滑下时手不能握得太紧
移动书柜前先清空书柜
二、摩擦的利用与防止
减小摩擦方法拓展:③ 用滚动代替滑动;
行李箱下装有轮子
滚动轴承
二、摩擦的利用与防止
减小摩擦方法拓展:④ 使两个接触的表面隔开。
磁悬浮列车
气垫船
润滑油形成油膜
二、摩擦的利用与防止
本节课你有哪些收获?
滑动摩擦力的定义
滑动摩擦力的方向
测量滑动摩擦力的方法及原理
影响滑动摩擦力大小的因素