内容正文:
长春市九台区师范高级中学
3.2 摩擦力
摩擦力在生活中无处不在
同学们都知道哪些呢?
摩擦力
1、定义:两个相互接触且挤压的物体(不光滑),当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫做摩擦力
2、摩擦力的产生条件
1.两物体相互接触,且接触面不光滑;
2.两物体相互挤压——弹力;
3.两物体间相对运动或有相对运动的趋势。
总结成一句:两个接触面粗糙的物体间有弹力并且有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力
3、摩擦力的分类
摩擦力
滚动
摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
(一)滑动摩擦力
我们来看第二个情境,纸条从矿泉水瓶的底部抽出来的过程中,水瓶相对纸条向右运动,所以阻碍这个相对运动,水瓶受到向左的滑动摩擦力。
是否存在摩擦力?
v
首先,我们来看三个情境。第一个:小朋友滑滑梯;第二个:把纸条从矿泉水瓶下面抽出;第三个:一个木块放在木板上,拉动木板,木块和木板一起运动,但是木块运动的比木板慢。
大家判断在这三个情境中是否存在摩擦力?若存在,请画出小朋友、矿泉水瓶以及木块所受摩擦力的示意图。我们知道,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,这种力叫作滑动摩擦力。三个情境中都存在滑动摩擦力,下面我们具体分析一下滑动摩擦力的方向。
小朋友相对滑梯向下运动
Ff
沿滑梯向上
黄色箭头表示运动方向
红色箭头表示受到的摩擦力方向
首先我们来看第一个情境:友相对滑梯向下运动,为了阻碍这个相对运动,小朋友受到沿滑梯向上的滑动摩擦力。
水瓶相对纸条向右运动
左
Ff
黄色箭头表示运动方向
红色箭头表示受到的摩擦力方向
我们来看第二个情境,纸条从矿泉水瓶的底部抽出来的过程中,水瓶相对纸条向右运动,所以阻碍这个相对运动,水瓶受到向左的滑动摩擦力。
木块相对木板向左运动
右
Ff
v
黄色箭头表示运动方向
红色箭头表示受到的摩擦力方向
第三个情境中物块和木板都在向右运动,但是物块相对木板向左运动,为了阻碍这个相对运动,所以木块受到向右的滑动摩擦力。
摩擦力
(一)滑动摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对滑动时,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。
摩擦力
(一)滑动摩擦力
2、滑动摩擦力的产生条件
1.两物体相互接触,且接触面不光滑;
2.两物体相互挤压;
3.两物体间有相对运动。
滑动摩擦力的方向有什么特点?
大小
方向
作用点
结合刚才的分析请同学们想一想滑动摩擦力的方向有什么特点?
从刚才的分析我们可以看出: “滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。”
大小
方向
作用点
滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,
并且跟物体相对运动的方向相反。
结合刚才的分析请同学们想一想滑动摩擦力的方向有什么特点?
从刚才的分析我们可以看出: “滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。”
摩擦力
(一)滑动摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对滑动时,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。
3、作用点:接触面
4、方向:沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。
滑动摩擦力方向
(1) 摩擦力不一定阻碍物体运动,但一定阻碍相对运动, 可能是阻力,也可能是动力
(2)摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同,可能相反,但一定与相对运动方向相反
(3)同一接触面上弹力与摩擦力总垂直
【特别提醒】
摩擦力
(一)滑动摩擦力
大小与什么有关?
压力大小、接触面的粗糙程度、材质有关。
摩擦力
(一)滑动摩擦力
大小如何判断?
采用控制变量法,测量同一接触面不同压力下的滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关,对同一接触面来说,压力越大,滑动摩擦力越大。
经过初中的学习我们还知道,滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关,对同一接触面来说,压力越大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力和压力之间存在某种定量关系的话,它们可能是怎样的关系呢?定量关系需要通过实验测量获取数据才能得出。下面我们就在初中研究的基础上设计实验来寻找他们的定量关系。我们先一起来回忆一下初中曾经做过的相关研究。
轨道
木板
力传感器
滑块
马达
细绳
细绳
使用力传感器,感受滑块受到的拉力大小,即滑块与木板间的摩擦力大小
具体的测量原理是什么呢?我们从实验仪器开始了解。中间是一块木板,木板的下面是它滑动的轨道,木板通过绳子与马达相连。开动马达,木板就向马达方向运动。木板上铺有一层黑色的绒布,上面放有一个滑块,滑块通过细绳与力传感器器相连。力传感器相当于弹簧测力计,它能更精确的测量力的大小,并把数据记录在电脑相应的软件中,同时在电脑中会出现这样一个坐标系:横轴表示时间,纵轴表示力,所