内容正文:
人教版八年级(下册) 第八章 运动和力
第3节 摩擦力学习目标
1. 能根据生活体验认识摩擦力。
2. 能根据二力平衡的条件用弹簧测力计粗略的测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。
3. 经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程,知道滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。
4. 认识摩擦在生产或生活中的利用与防止,并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
知识精讲
知识点一:滑动摩擦力
1. 滑动摩擦力
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。常用字母 f 表示。
(1)滑动摩擦力产生的条件
①两个物体接触且有压力;②有相对运动;③接触面不光滑。
(2)滑动摩擦力产生的原因
我们用肉眼看到的光滑固体表面,当用显微镜观察时,就会发现其表面是凸凹不平的,当两个接触面发生相对运动的时候,就会彼此阻碍,从而形成了摩擦力。
摩擦力产生的原因 滑动摩擦力的方向
(3)滑动摩擦力的方向
人推箱子向右滑动时,箱子相对于地面向右运动时,受到的滑动摩擦力方向就向左。人推箱子向左滑动时,箱子相对于地面向左运动时,受到的滑动摩擦力方向就向右(均选填“左”或“右”)。
滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。
(4)滑动摩擦力的测量
①测量方法:把木块放在水平木板上,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出这时的拉力即为木块受到的摩擦力。
②测量原理:
因木块做匀速直线运动,所以木块受到的拉力 F拉与滑动摩擦力 f摩是一对平衡力,大小相等,即
f摩=F拉。
典例精析
【例1】如图所示,水平地面上有A、B、C三个物体,物体A、B放置在物体C上,水平向左的力作用于A,使A、B、C一起向左匀速运动。则:B和C之间 (选填“有”或“无”)摩擦力;A对C的摩擦力水平向 (选填“左”或“右”);地面对C的摩擦力大小为 ;C对地面的摩擦力水平向 (选填“左”或“右”)。
【例2】如图所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A和B一起做匀速直线运动,若将A和B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动,则此时物体B受到桌面的摩擦力为 N。
【例3】在参加爬杆活动时,参与者在杆中部停下休息,杆对手的摩擦力的方向是 ,爬到顶端后,向下滑动,当接近地面时,增大握力,减速下降,则杆对手的摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【提出问题】滑动摩擦力的大小与什么因素有关?
【猜想假设】根据生活经验进行猜想与假设: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(均选填“费”或“省”)。
①滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关?
②滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关?
③滑动摩擦力的大小可能跟接触面积有关?
…………
【设计实验】
(1)实验器材:弹簧测力计、木块、木板3块(粗糙程度不同)、砝码等。
(2)实验方法:
①控制接触面的粗糙程度不变,通过加减砝码改变木块对木板的压力,测出滑动摩擦力。
②控制压力不变,改变木板的粗糙程度,测出滑动摩擦力。
③分析数据,归纳结论。
(3)实验数据表格(见下)
【进行实验与收集数据】
①用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,读出弹簧测力计的示数,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力(甲图);
②在木块上放上砝码,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,读出弹簧测力计的示数,测出此时滑动摩擦力(甲图);
③换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持放在木块上的砝码不变,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,读出弹簧测力计的示数,测出此时的滑动摩擦力大小(乙图);
甲图 乙图
【分析与论证】
(1)实验数据
次数
压力大小程度
接触面粗糙程度
摩擦力(N)
1
小
光滑
2
2
大
光滑
3
3
大
粗糙
4
(2)在第1