7.6学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关 ---2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

学生实验：探究——摩擦力的大小与什么有关 第七章 第6节 观察与思考 我们骑自行车时，停止用力蹬车，最后车子会慢慢停下来，为什么？ 原因：自行车和箱子受到来自地面的摩擦力 思考 摩擦力 两个互相接触的物体，当它们做相对运动（或运动的趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动（或运动的趋势）的力，这个力叫摩擦力。 (1)物体在将要运动时,在接触面阻碍物体运动的力叫做静摩擦力. (2)物体在滑动过程中,在接触面阻碍物体运动的力叫做滑动摩擦力. (3)物体在滚动过程中,在接触面阻碍物体运动的力叫做滚动摩擦力. 我们可将摩擦力分为三类： 滑动摩擦力 备注：当条件中强调“光滑”时，表示摩擦力可忽略 滑动摩擦力 注意： 1.摩擦力有时起推动作用,有时起阻碍作用。 多数情形下的静摩擦力就属于动力。 而几乎所有情形下的动摩擦力都属于阻力。 2.摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向或相对运动的方向相反，但不一定是与物体运动的方向相反。 思考 观察与思考 探究——滑动摩擦力大小与什么有关？ 提出问题 滑动摩擦力的大小与什么有关？ 猜想与假设 ①物重； ②接触面所受压力； ③接触面粗糙程度； ④物体运动的速度； ⑤接触面面积的大小； …… 观察与思考 探究——滑动摩擦力大小与什么有关？ 设计实验 1、实验器材：长木板、弹簧测力计、木块、钩码、毛巾 2、实验原理：二力平衡。 在水平桌面上沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动， 此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 3、实验方法：控制变量法、转换法 进行实验 探究——滑动摩擦力大小与什么有关？ 1.把木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出这时的拉力F1； 2.在木块上放砝码，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出这时的拉力F2； 3.在木板上固定好毛巾，放上木块，用弹簧测力计拉木块水平匀速运动，读出这时的拉力F3。 甲 乙 丙 探究——滑动摩擦力大小与什么有关？ 实验数据 探究——滑动摩擦力大小与什么有关？ 分析数据 1.比较甲乙可得出：在接触面粗糙程度相同时，压力越大,滑动摩擦力越大. 2.比较甲丙可得出：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大. 影响滑动摩擦力大小的本质因素只有： ①压力大小；②接触面的粗糙程度. 在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，同学们提出了以下猜想 A．滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关 B．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 C．滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关 某小组根据猜想进行了以下实验，如图所示（图中木块、长木板完全相同） 服/务/教/师 免/费/馈/赠 (1)用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平方向滑动的目的是_____________________________________________。 (2)利用图___________和图___________可探究猜想A (3)利用图___________和图___________可探究猜想B (4)利用图___________和图___________可探究猜想C 摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数 乙 甲 丙 甲 丁 甲 练习 小结 静摩擦 推车但没有推动时，车与地面之间的摩擦是静摩擦。 静摩擦 注意：当一个物体受到多个力进行研究时，作用点一般选择在受力物体的重心。 关于几类静摩擦力的大小与方向分析 1.水平方向推不动（拉不动） 弄清其运动趋势 在静态平衡中分析 f=F推（拉） 2.沿竖直方向爬竿（绳） 大小 方向 与推力方向相反 f=G人 竖直向上 3.握住茶杯静止不动 f=G杯 竖直向上 4.压着物体静止在竖直墙壁上 f=G物 竖直向上 ...... ...... ...... 5.自行车的后轮与轿车驱动轮 f=F牵引 与前进方向相同 注意：静摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度无关 静摩擦 滚动摩擦 一个物体在另一个物体上滚动时，由于接触面发生形变所引起的一种阻碍滚动的作用叫作滚动摩擦。 摩擦力阻碍相对运动或相对运动趋势，是不是所有的摩擦力都是有害的呢？ 思考 有些摩擦对我们来说是有益的，有些是有害的。 增大有益摩擦 减小有害摩擦 ①增大物体间的压力； ②增大接触面的粗糙程度； ③用滑动摩擦来代替滚动摩擦. 自行车车闸 运动鞋底纹 滚动 滑动 增大有益摩擦 ①减小物体间的压力； ②减小接触面的粗糙程度； ③用滚动摩擦来代替滑动摩擦； ④使两个互相接触的摩擦面彼此分离. 涂有防滑粉的手 将杆握得很松 冰壶运动 巨石下垫圆木 加润滑油 磁悬浮列车 减小有害摩擦 1.有些北方城市常常在下大雪后将煤渣撒在结冰的路面上，你知道这是为什么吗？ 解答：将煤渣撒在结冰的路面上，是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦. 2.在自行车中有的设计是为了增大摩擦，有的是为了减小摩擦.请各举两例说明是通过什么方法来增大或减小摩擦的. 解答：①车轮处刻有凹凸不平的花纹，是增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力；刹车时，车轮由滚动变为滑动，增大摩擦从而让车迅速停止； ②在轴承中加润滑油，使彼此接触的表面分开，从而减小摩擦. 练习 3.冰壶比赛时，运动员需要不断调节自己的运动.一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同：蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，而滑行脚的鞋底为塑料制成.请你利用本节知识说明其中的道理. 解答：蹬冰脚的鞋底为橡胶制成的,是利用增大接触面粗糙程度，增大摩擦，不让脚打滑，滑行脚的鞋底用塑料制成，使接触面光滑，减小摩擦，利于滑行. 练习 4.用力F=40N，按住一重10N的木块，如图所示，当木块沿竖直方向匀速下滑时， 木块受到的摩擦力的大小是（　　） 　A. 30N B.40N C.50N D.10N 　5.用弹簧秤拉着木块在水平桌面上匀速运动时，弹簧秤的示数是4N，当木块运动的速度越来越大时，木块受到的摩擦力是（　　）　　 A.大于4N B.等于4N C.小于4N D.无法判断 D B 练习 6.如 图 甲 所 示 ， 水 平 地 面 上 的 一 物 体 受 到 方 向 不 变 的 水 平 推 力 F的 作 用, F与 时 间 t 的 关 系 如 图乙 所 示, 物 体 的 速 度v与 时 间 t 的 关 系 如 图 丙 所 示 , 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A、0-2s 物 体 没 有 被 推 动, 是 因 为 推 力 小 于 摩 擦 力 B、 4-6s 物 体 受 到 的 摩 擦 力 与 水 平 推 力 是 一 对 平 衡 力 C、2-4s 物 体 受 到 的 摩 擦 力 是 3N D、2-4s 物 体 做 匀 速 直 线 运 动 B 这里关键是综合分析三个对应区段 0-2s静止没推动 2-4s加速运动 4-6s匀速运动 0-2s: 推不动 f=F=1N 2-4s: 加速 F=3N>f 4-6s: 匀速 f=F=2N 练习 例：一位同学在超市购物时，用80N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动。突然，该同学发现前面有一小孩，她马上用l00N的水平力向后拉小车，使小车减速，在减速运动的过程中，小车所受的合力为（　　） A．180N B．100N C．80N D．20N A F推=80N 匀速直线 f动摩=80N V V f动摩=80N F拉=100N F合=100N+80N=180N $$