探究活动4 测量滑动摩擦力 研究影响滑动摩擦力大小的因素-【新课堂实验报告】2023八年级下册物理

探究活动·四 测量滑动摩擦力 研究影响滑动摩擦力大小的因素 探究原理 (一)摩擦力的概念 1.定义：摩擦力指两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动 时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。 2.单位：国际单位制中，力的主单位是牛顿(N)。 3.方向：摩擦力方向与物体相对运动方向相反或与物体要发生相对运动趋 势的方向相反。 4.作用点：摩擦力作用在物体上，在接触面上（画力的示意图时，一般画在物 体重心上)。 5.施力物体：摩擦力施力物体是支持面；受力物体是发生运动或要发生相对 运动的物体。物体表面凸凹不平，当两个物体相互接触、发生相对滑动时，两个 接触表面的凸起部分相互碰撞而产生断裂、磨损，形成对物体运动的阻碍产生摩 擦力。 6.摩擦力产生条件（三个条件要同时满足）： (1)两个物体要相互接触。 (2)物体之间有压力。 (3)物体间要发生（两物体之间虽然没有发生相对运动，但有要发生运动的 趋势)或已经发生相对运动（两个相互接触物体发生相对运动）。 7.摩擦的类型： (1)静摩擦：静止物体之间有相对运动趋势时的摩擦。如推桌子时没有推 动，是由于桌子受到了地面的静摩擦。 当用一个外力推动物体时，物体刚好被推动时的静摩擦力称为最大静摩擦 力，当物体与支持面之间没有发生相对移动时，静摩擦力的大小等于水平方向的 推力大小。 (2)滑动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦。如：黑板 擦跟黑板的摩擦，写字时铅笔跟纸面的摩擦，型地时犁面跟泥土的摩擦，用卷笔 刀削铅笔时刀片与笔杆之间的摩擦等。 滑动摩擦力：滑动摩擦中阻碍物体相对运动的力。 (3)滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦。如：用圆珠 笔写字时笔头的圆珠与纸面的摩擦，有轮子的物体在地面上滚动时受到的摩 擦等。 (二)应用 1.有益摩擦：如走路时鞋底（脚掌）与地面间的摩擦，拿起物体时物体与人手 掌间的摩擦，物体在传送带上斜向上运动时物体与传送带间的摩擦，在黑板上写 字时粉笔与黑板间的摩擦等。 2.有害摩擦：如机器各转动部件间的摩擦等。 在研究了“摩擦力的大小与什么因素有关”之后，可思考如何增大有益摩擦、 减小有害摩擦。 (三)二力平衡 1.平衡：物体处于静止或匀速直线运动状态时，所受的各力的作用效果互相 抵消，相当于不受力。 2.二力平衡条件：①两个力必须作用在同一个物体上；②大小相等；③方向 相反；④作用在同一条直线上。四个条件必须同时满足。 3.实验中为何要求匀速拉动木块？ 实验中只要将物体沿水平桌面匀速拉动，该物体就受力平衡。根据二力平 衡条件可知：在水平方向上，物体所受摩擦力的大小就等于拉力的大小。 4.为什么拉动木块的一瞬间弹簧测力计的示数较大？ 拉动木块的一瞬间，木块由静止状态改变为运动状态，受力不平衡，拉力较 大是为了给木块加速。因此只有在木块运动过程中才有匀速拉动的情况，应该 在匀速拉动时观察弹簧测力计的示数。 探究☑程 提出问题 摩擦力的大小与什么因素有关？ 实验猜想 猜测上面提出问题的可能答案，写在下面。 设计实验 运用控制变量法，利用图示方法，依次验证摩擦力的大小跟什么因素有关： 色 丁 猜想一“摩擦力的大小跟压力大小有关”，则使用同一种表面（即接触面的粗 糙程度相同)而改变压力进行实验，见图甲、乙。 猜想二“摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关”，则使木块对平面的压力 相同，改变接触面之间的粗糙程度来进行实验，见图甲、丙。 猜想三“摩擦力的大小跟接触面的大小有关”，则使木块对平面的压力相同， 接触面的粗糙程度也相同，改变接触面的大小进行实验，见图甲、丁。 进行实验 1.把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块匀速运 动，读出这时的拉力（如图甲）。 2.在木块上放砝码，重做上面实验（如图乙）。 3.在水平长木板上固定好棉布或毛巾，放上木块（不加砝码，如图丙），重做 上面的实验。 4.把木块侧放在水平长木板上，重做上面的实验（如图丁）。 数据记录如下： 图甲 图乙（加砝码） 图丙（棉布） 图丙（毛巾） 图丁（侧放木块） 拉力N 拉力N 拉力N 拉力/N 拉力！N (除了数据外，还可以把操作中出现的问题简明扼要地写下来。) 实验结果 实验结论 实验评估 实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结 论是不是可靠？ 实验交流 把你的探究过程及结论告诉同学和老师，或者把这个探究记录给他们看，征 求他们的意见。既要改正自己的错误、弥补不足，又要为自己的正确观点和做法 辩护。把交流的情况简要地记下来。 探究练习 1.体育课有爬绳和爬杆两种运动，张平同学先后以相同的姿势顺着绳和杆 匀速上爬，以下说法正确的是()。 A.爬绳受到的摩擦力较大，因为绳子粗糙 B.爬杆时受到的摩擦力较大，因为爬杆时握杆的力要大些 C