内容正文:
第八章 运动和力
第3节 摩擦力
人教版 物理 八年级下册
1、摩擦力。
2、研究影响滑动摩擦力大小的因素。
3、摩擦的利用与防止。
学习目标
学习目标
1. 定义 两个相互接触的物体,当它们相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
2. 产生条件 (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。
探究新知
新知一 摩擦力
感悟新知
深度理解:
●摩擦力产生的两种情景:
一是两个相互接触的物体已经发生相对运动时在接触面上产生摩擦力;二是两个相互接触的物体没有发生相对运动,但有相对运动趋势,如用力推箱子但未推动,虽然箱子静止,但箱子在推力作用下“有相对运动趋势”,此时地面对箱子有摩擦力。
感悟新知
3. 作用效果 阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动。
(1)相对运动和相对运动趋势是以相互接触的物体为参照物的,而物体的运动可能是以其他物体为参照物的。
(2)摩擦力不一定是阻力,有时也可能是动力。如人走路时,脚向后蹬地,脚相对于地面有一个向后运动的趋势,地面对脚有一个向前的摩擦力,使人相对于地面向前运动,此时的摩擦力就是人前进的动力。
感悟新知
●如图2 所示,脚向后蹬地,地面对脚产生向前的摩擦力,包含了“力的作用是相互的” 这一物理规律。
感悟新知
4. 摩擦力的方向 与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,但不一定与物体运动方向相反。如人走路时,脚受到的摩擦力方向就与人行走方向相同。
感悟新知
5. 常见摩擦力 静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
(1)静摩擦力:两个相互接触的相对静止物体,当它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力,如图1甲所示。
图1
感悟新知
(2)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面相对滑动时产生的摩擦力,如图乙所示。
(3)滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力,如图丙所示。
感悟新知
例 1
消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下,此过程中关于消防队员所受的摩擦力,说法正确的是( )
A. 不受摩擦力
B. 受摩擦力,方向向下
C. 受摩擦力,方向向上
D. 受摩擦力,方向不断改变
感悟新知
解题秘方:根据摩擦力的产生条件判断消防队员是否受摩擦力,摩擦力的方向可根据摩擦力的定义判断,或利用假设法判断,或利用二力平衡条件判断。
感悟新知
解析:消防队员抓着竹竿向下滑,手与竹竿接触并相互挤压,且发生了相对运动,故消防队员受到了摩擦力。
利用摩擦力的定义判断摩擦力的方向:消防队员相对于竹竿向下运动,则其受到的摩擦力方向向上。
用假设法判断摩擦力的方向:假设消防员不受摩擦力,则其将加速下滑,故其受到的摩擦力方向向上。
感悟新知
用二力平衡条件判断摩擦力的方向:消防队员匀速下滑,则其受到的重力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力的方向与重力方向相反,即摩擦力方向竖直向上。
答案:C
感悟新知
1-1. 如图3 所示, 小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;小科停在某处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是( )
A. 只有f1 方向竖直向下
B. 只有f2 方向竖直向下
C. 只有f3 方向竖直向上
D. f1、f2、f3 方向都竖直向上
D
感悟新知
1. 设计实验
利用弹簧测力计拉动木块在水平桌面上做匀速直线运动,测出木块受到的摩擦力,再改变木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验。
新知二 研究影响滑动摩擦力大小的因素
感悟新知
实验技巧:
●为了保证压力等于重力,必须在水平面上进行实验。
●实验中必须沿水平方向匀速拉动弹簧测力计,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,从而利用等量代换法测量摩擦力。将摩擦力的测量转换成了拉力的测量,解决了摩擦力无法直接测量的难题。
感悟新知
研究影响滑动摩擦力大小的因素
2. 进行实验
(1) 如图4 甲所示,将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力,并记录在表格中;
图4
感悟新知
(2)如图乙所示,在木块上加一个砝码,再测出木块此时受到的摩擦力,并记录在表格中;
(3)如图丙所示,在桌面上铺上毛巾,再将木块放在毛巾上,然后测出木块此时受到的摩擦力,并记录在表格中。
感悟新知
实验次数 压力情况 接触面情况 摩擦力/N
1 木块 木板表面(较光滑) 0.4
2 木块和砝码 木板表面(较光滑) 0.8
2 木块 毛巾表面(较粗糙) 0.6
感悟新知
3. 分析论证
(1)由第1、2 次实验可知,接触面粗糙程