第06讲 摩擦力-【寒假自学课】2022年八年级物理寒假精品课（人教版）

第06讲 摩擦力（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。 【基础知识】 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.滑动摩擦力的定义 两个相互接触的物体，当它们之间有相对滑动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。 3.摩擦力产生的条件 （1）两物体相互接触，且接触面粗糙不平； （2）两物体之间发生相对运动或具有相对运动的趋势； （3）两物体之间相互挤压发生弹性形变，接触面上有压力产生。 这三个条件缺一不可。 4.滑动摩擦力和静摩擦力 （1）当两个相互接触的物体发生相对运动时，在接触面上会产生滑动摩擦力； （2）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。 5.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。 6.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。 7.摩擦力的方向 （1）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。 （2）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。 （3）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 8.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 二、探究影响摩擦力大小的因素 1.实验探究：影响摩擦力大小的因素 【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）。 【制定计划与设计实验】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，测出此时匀速拉动木块时的滑动摩擦力的大小； （3）如图丙所示，在长木板上铺上较粗糙的毛巾，保持木块上砝码不变，测出此时匀速拉动木块时的滑动摩擦力大小。 【实验数据】 实验序号 实