内容正文:
课时8.3 摩擦力(帮课堂)(原卷版)
【学习目标】
1.理解摩擦力的概念;
2.熟悉影响滑动摩擦力大小的因素;
3.会进行影响滑动摩擦力大小因素的实验探究;
4.了解生活中应用与防止摩擦力的现象。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、摩擦力
1.认识:阻碍物体相对运动的力
相互接触的物体的两个面,有时用肉眼看起来很光滑,但是放到显微镜下观察,就会发现实际上像如图所示的那样是凹凸不平的。在压力的作用下,这些凹凸不平的部位会相互啮合,当两者发生相对滑动时,啮合部分就会彼此阻碍,产生阻碍作用。两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面产生一种阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。
2.摩擦力产生的条件
(1)接触面粗糙;
(2)两物体相互接触并相互挤压(产生压力);
(3)两物体间发生相对运动或有相对运动趋势。
这三个条件缺一不可。
教材深挖
滑动摩擦力和静摩擦力
当两个相互接触的物体反射相对运动时,在接触面上会产生滑动摩擦力;当两物体没有发生相对运动,但有相对运动趋势时,在接触面上会产生静摩擦力,如用力推箱子但未推动时,虽然箱子处于静止状态,但箱子在推理作用下已有了“要发生”相对运动的趋势,此时地面对箱子的摩擦力就是静摩擦力。
3.摩擦力的作用效果
摩擦力的作用总是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)。“相对运动”(“或相对运动趋势”)是以相互接触的物体作为参照物的。
4.摩擦力的作用点
实际上,摩擦力是作用在这个物体接触面上的,但为了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一个点上,可以把这个点等效在接触面上,也可以取在物体的重心上。
5.摩擦力的方向
总是与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。
温馨提示
相对运动方向的理解
“相对运动方向”不是“运动方向”。水平地面上的物体前进时,物体相对地面向前运动(相对运动方向向前),物体受到地面对它向后的摩擦力(摩擦力方向向后);人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有向后运动的趋势,地面给鞋底的摩擦力方向向前,有利于人向前运动。
摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动,无论哪种情况,摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
【归纳总结】
判断摩擦力方向的三种方法
由摩擦力概念判断
摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反
由假设法判断
此方法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向。首先假设接触面光滑、无摩擦,分析两物体的相对运动情况,然后根据摩擦力阻碍物体相对运动确定摩擦力的方向
由二力平衡的条件判断
一对平衡力的方向相反,可以通过与摩擦力相互平衡的另一个力的方向来判断摩擦力的方向
▲拓展培优摩擦力的分类
常见摩擦除了滑动摩擦和静摩擦,还有滚动摩擦。滚动摩擦是物体在接触面上滚动时所受的摩擦。在情况相同时,一般滚动摩擦会远小于滑动摩擦。
种类
定义
示例
滑动摩擦力
一个物体在另一个物体上面滑动时产生的摩擦力
在粗糙地面上滑动的物体受到滑动摩擦力
滚动摩擦力
一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力
沿水平方向运动的小车车轮受到滚动摩擦力
静摩擦力
两个相互接触的物体,当它们要发生而未发生相对运动时,在它们的接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力
两个力共同作用在同一物体上,使物体保持平衡
【典例1】(多选)冰壶运动员的鞋底一只是塑料的,另一只是橡胶的。他滑行时,橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图所示,他用b脚蹬冰面后,只用a脚向右滑行,可以确定的是( )。
A.滑行时冰对a鞋的摩擦力向右;
B.蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向右;
C.a鞋底是橡胶会滑得更近;
D.a鞋底是塑料会滑得更远
知识点二、影响滑动摩擦力大小的因素
1.实验探究:影响滑动摩擦力大小的因素
提出问题
滑动摩擦力大小与哪些因素有关?
猜想与假设
(1)滑动摩擦力的大小可能与接触面所受压力有关;
(2)滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
实验原理
用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,这样读出弹簧测力计的示数,就可以知道滑动摩擦力的大小(滑动摩擦力大小不能直接测量,是根据二力平衡知识间接测量出的)
制订计划与设计实验
影响滑动摩擦力大小的因素有多个,因此在探究过程中要应用控制变量法,如探究压力对滑动摩擦力大小的影响时,要保持接触面的粗糙程度不变;在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小影响时,应控制压力不变
实验步骤
(1)如图甲所示,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使其在较光滑的长木板上匀速滑动,记下此时弹簧测力计的示数,其示数大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)如图乙所示,在木块上放砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出