内容正文:
第3节 摩擦力
第八章 运动和力
泥坑中汽车为什么不容易出来?为什么能够握住杯子?拔河比赛胜利关键是什么?用一块布包上瓶盖,用力就能拧开瓶盖?给链条上润滑油,自行车骑起来就轻松多了?
想一想
1.知道摩擦力的概念和分类,知道摩擦力的由来。
2.通过实验知道滑动摩擦力大小的影响因素。
3.认识摩擦的利与弊。
4.通过学习知道增大和减小摩擦的办法。
目标与任务
摩擦力是一种常见的力。让我们来感受一下它的存在:
用手按在桌面上滑动,体验手的感觉;
将手在衣服上蹭一蹭,体会手的感觉;
脚在地上蹭一蹭,体会脚的感觉。
感受摩擦力的存在及大小
你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?
思考
1.定义:
两个互相接触的物体,当它们发生或将要发生相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者运动趋势的力,叫做摩擦力。
摩擦力
一
肉眼看起来十分光滑的桌面,在显微镜下观察也是凸凹不平的
3.接触面不光滑
2.摩擦力产生条件
1.两个物体接触且有压力
2.有相对运动或相对运动趋势
3.摩擦力的方向:
与相对运动或相对运动趋势方向相反
v
f
球向前滚动,摩擦力阻碍其向前运动
4.摩擦力的分类
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。
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叫做滚动摩擦力。
静摩擦力:两个相互接触的物体,当它们要发生而尚未发生相对运动时,在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力,称为静摩擦力。
(1)提出猜想:
①可能与接触面的粗糙程度有关;②可能与接触面所受的压力有关。
(2)探究方法:控制变量法。
由生活经验我们知道:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。
你能用实验来验证你的猜想吗?
思考
实验需要什么研究方法?做几组实验?
如何控制改变压力和接触面粗糙程度?
如何测出摩擦力大小?又用什么研究方法?
两个注意点是什么?
用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体,使其匀速直线运动,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。
控制变量法
转化法
滑动摩擦力大小影响因素
二
进行实验探究
次数 接触面情况 摩擦力 f / N
1 木块与木板
2 木块与毛巾
结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。
次数 压力大小 摩擦力 f /N
1 只有木块(小)
2 加砝码(大)
次数 接触面积大小 摩擦力f/N
1 平放(大)
2 侧放(小)
结论:一定范围内,摩擦力大小与接触面积无关。与拉木块的速度等无关。
实验可以进行改进:
我们在实验中采用的是如图甲所示的方式,但是用这种方式弹簧测力计示数不稳定,不容易读取力的大小,其原因是木块不容易做匀速直线运动;
如图乙所示,拉动木板运动时,木块处于静止状态,木板移动不会改变木块的运动状态,所以此时弹簧测力计的示数是稳定的,容易读取示数。
甲
乙
(1)滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)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。
结论
人为什么能在冰面快速滑行?冬天行驶在冰面上的车为什么要装防滑链?
思考
许多情况下摩擦是有用的。
如:走路;
拔河;
传送带运送货物;
用手握住杯子...
增大摩擦和减小摩擦
三
涂防滑粉
瓶盖竖纹
1.增大摩擦
(1)增大接触面粗糙程度
轮胎的花纹
(2)增大压力
自行车车闸
擦黑板时用力
增大有益摩擦的方法:
② 增加接触表面的粗糙程度。
① 增大物体间的压力;
列举相关的事例
① 自行车用越大力刹车,就停得越快;
② 拔河时用力握绳子;
③ 冬天在结冰的路面上撒沙;
④ 冬天路面打滑,在汽车轮上缠铁链;
⑤ 鞋底或轮胎有凹凸不平的花纹;
⑥ 上单杠,手上抹镁粉。
总结
很多时候摩擦又是不利的。
如:地面上的重物太重时会拉不动;
自行车骑久后再骑会觉得吃力;
缝纫机用久了要涂润滑油....
你还知道哪些地方需要减小摩擦?
(1)减少压力;
(2)减小接触面的粗糙程度;
(3)变滑动为滚动;
(4)使两个接触面彼此分离。
a.加润滑油
b.气垫船和磁悬浮式列车
2.减小摩擦
减小摩擦的方法:
① 减小压力;
② 减小接触面的粗糙程度;
③ 变滑动为滚动;
④ 分离摩擦面。
列举相关的事例:
① 手握单杠不能太紧;
② 滑雪板底面做得很光滑;
③ 机器转动的部分加滚动轴承;
④ 加润滑油;
⑤ 磁悬浮列车靠强磁场把列车托起