内容正文:
第八章 运动和力
第3节 摩 擦 力
第1课时 滑动摩擦力
1
目录
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
2
1.能借助生活体验,知道滑动摩擦力的概念和产生条件。
2.能根据二力平衡的条件,用弹簧测力计粗略地测量物体所受滑动摩擦力的大小。
3.经历实验探究,能表述影响滑动摩擦力大小的因素。
4.掌握在研究多因素问题中怎样运用“控制变量法”。
1. 概念: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。
2. 方向:总是与物体 相对运动 的方向相反。
接触
相对滑
动
接触面
阻碍
相对运动
知识点1:滑动摩擦力
3. 产生条件:两物体 接触且有挤压 、发生 相对运动 ,接触面 粗糙 。
实验装置图
接触且有挤压
相对运
动
粗糙
4. 测量:
(1)原理: 二力平衡 。
(2)方法:将木块放在水平长木板上,用 弹簧测力计 水平拉着木块,使木块做 匀速直线 运动,则木块所受滑动摩擦力的大小就等于 拉力大小 。
二力平衡
弹簧测力
计
匀速直线
拉力大小
1. 在图8-3-1中画出物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力f的示意图。
如答图8-3-1所示。
图8-3-1 答图8-3-1
答图8-3-1
2. (2022天津)如图8-3-2所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5 m,弹簧测力计的示数为4 N,该过程中,木块所受的摩擦力为 4 N。
图8-3-2
4
思路点拨:(1)滑动摩擦力是阻碍物体相对运动的力,故其方向与物体相对运动方向相反。(2)测量滑动摩擦力时要使物体在水平方向上做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,f=F拉。
知识点2:影响滑动摩擦力大小的因素
5. 滑动摩擦力的大小跟 接触面的粗糙程度 和 接触面所受压力大小 有关。当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 大 ;当接触面受到的压力相同时,接触面越 粗糙 ,滑动摩擦力越大。
接触面的粗糙程度
接触
面所受压力大小
大
粗糙
3.在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)在用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小时,有同学采用了如图8-3-3所示的方法,这种操作是 错误 的。
(2)实验中应该 水平 、 匀速 地拉动滑块,滑动摩擦力的大小才等于拉力的大小。
错
误
水平
匀速
(3)一位同学先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉手受到的阻碍是不同的,由此猜想滑动摩擦力大小可能与 接触面的粗糙程度 有关。
接触面的粗糙程度
(4)另一位同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是他设计了一个实验方案,下面是该方案中的一个环节:将两个材质和粗糙程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同,他对这个环节的设计是 错误 的,原因是 没有控制压力大小相同 。
错误
没有控制压力大小相同
图8-3-3
4. (2022广元)在“探究滑动摩擦力大小与压力大小关系”的实验中,实验小组进行了如下操作:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,实验小组组装了如图8-3-4甲所示的装置。实验中,水平拉动弹簧测力计,使木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数 等于 (填“大于”“等于”或“小于”)木块受到的滑动摩擦力大小,其中依据的实验原理是 二力平衡 。
等于
二
力平衡
图8-3-4
(2)上述实验中,拉动木块做匀速直线运动时,容易出现弹簧测力计示数不稳定的现象,为了解决这个问题,实验小组设计了如图8-3-4乙所示的实验装置:将粗糙程度均匀的长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,弹簧测力计一端固定,另一端与木块相连,且保持水平状态。
①将一个重力G=2 N的木块放在长木板上,一位同学水平向左拉动长木板,另一位同学在木块相对桌面 静止 时,记录弹簧测力计的示数F;
静
止
②再将相同的木块逐次逐个叠放在木块上,多次实验,并将数据填入下表中:
木块所受重力G/N 2 4 6 8 10
弹簧测力计的示数F/N 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0
分析实验数据可知,在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成 正比 。
正比
思路点拨:(1)滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、滑动速度的大小无关。(2)木块相对桌面静止时,处于平衡状态,所受拉力和摩擦力是一对平衡力,即弹簧测力计的示数为摩擦力的大小。此时不需要控制长木板做匀速直线运动,便于实验操作,便于读数。
1. 如图8-3-5所示,将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,小明水平拉动木块,在木块加速运