内容正文:
衔接点15 摩擦力
课程标准
初中
知道摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力、滚动摩擦力,会根据二力平衡进行简单计算
高中
1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向.
2.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,会求滑动摩擦力.
3.知道静摩擦力的概念及产生条件,会判断静摩擦力的方向.
4.知道最大静摩擦力的概念,及静摩擦力大小的取值范围.
初中物理知识储备
1、 摩擦力
1.两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2.一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;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;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.
二、摩擦力的产生条件和方向
1.产生条件:(1)物体相互接触且挤压(有弹力);(2)发生相对运动或相对运动的趋势;(3)接触面不光滑 。
2.作用点:摩擦力发生在接触面上,所以摩擦力的作用点就在接触面上,但为了研究方便,可把摩擦力的作用等效到一个点上,画力的示意图时,可将摩擦力作用点画在物体重心上。
3.方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。摩擦力的方向有时与物体的运动方向相反,起阻力作用;有时与物体的运动方向相同,起动力作用。
三、摩擦力的大小测量和影响因素
1.使用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。
2. 根据影响滑动摩擦力的因素,通过增大压力或增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦,通过减小压力或减小接触面粗糙程度可以减小摩擦。
4、 摩擦的利用和防止
1.增大摩擦的方法:(1)增大压力;(2)增大接触面粗糙程度;(3)将滚动摩擦变为滑动摩擦。
2.减小摩擦的方法:(1)减小压力;(2)减小接触面粗糙程度;(3)变滑动摩擦为滚动摩擦;(4)使接触面互相分离。
高中物理新知识、新模型
一、滑动摩擦力
1.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压(即有弹力).
(2)物体间的接触面粗糙.
(3)两物体间存在相对运动.
2.滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反.
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反,滑动摩擦力既可以是动力,也可以是阻力.
3.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式Ff=μF压计算.
①正压力F压是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F压的大小根据物体的受力情况确定.
②动摩擦因数μ与接触面的材料和粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关.
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解.
二、静摩擦力
1.静摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动的趋势.
2.静摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反.
(2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反.
说明:静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,与运动方向可能相同,也可能相反,所以静摩擦力既可以是动力,也可以是阻力.
3.静摩擦力的大小
(1)范围:0<F≤Fmax.
(2)计算:物体做匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解.
(3)静摩擦力大小与正压力无关.
初、高中物理衔接点
1. 初高中物理中对摩擦力的定义、摩擦力的产生条件以及摩擦力的方向等问题的表述基本上是一致的。但是在高中物理中对滑动摩擦力大小的定量计算有了明确的公式,同时对静摩擦力的要求也是非常高,并且对静摩擦力大小计算也和初中不一样,需要通过平衡条件或者运动状态情况求出,并且对最大静摩擦力大小的求解也有相应的公式,一般认为等于滑动摩擦力的大小。
2. 本节的学习重点是通过实验认识摩擦力的规律。这是因为摩擦力是一种常见的重要的相互作用力,对解释生产或者生活中的现象具有重要价值。判断摩擦力的方向是本节课的难点,这是因为:第一,认识摩擦力需要在大量体验的基础上进行概括归纳,同学们在日常生活中往往缺乏这些体验的积累;第二,摩擦力与机械运动紧密联系,比如相对运动、相对运动趋势等概念,这些概念本身就是比较抽象的。
3. 对动摩擦因数的认识,主要包括两个方面:第一,动摩擦因数“没有单位;第二,了解几种材料间的动摩擦因数,增加同学们对摩擦的感性认识。
1. (1)用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察毛刷的弯曲方向.如图所示,毛刷为什么向后弯曲?
(2)把手按在桌面上,用力向前滑动,手