6.4　探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 课件 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

第四节　探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关 知识点一 滑动摩擦力 1.摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦三种类型。 2.一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的　 的力,叫做滑动摩擦力。 3.滑动摩擦力的方向与物体　 　的方向相反。 阻碍物体间相对运动 相对运动 4.滑动摩擦力产生的条件:①两个物体相互接触并相互挤压;②两个物体接触面粗糙;③两个物体做相对运动。 注:摩擦力不一定是阻碍物体运动的阻力,也可能是使物体运动的动力。所以摩擦力的方向是与物体相对运动方向相反,而不是与物体运动方向相反。 关于摩擦力,下列说法正确的是 (　　) A.相互接触的物体间一定存在摩擦力 B.有摩擦力时必定存在弹力 C.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反 D.静止的物体一定受到静摩擦力 B 1.关于摩擦力,下列说法中正确的是 (　　) A.运动的物体一定受摩擦力 B.静止的物体之间没有摩擦力 C.摩擦力是阻碍物体运动的力 D.滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同 D 知识点二 实验:探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 1.要点提示 (1)实验原理:二力平衡(此知识点第七章第三节学习)。 (2)实验过程中用弹簧测力计沿　 　方向拉着物体做　 运动。(目的:使弹簧测力计的示数等于摩擦力大小) (3)转换法的应用:将摩擦力的大小转换为　 　。 弹簧测力计的示数  匀速直线 水平 (4)控制变量法的应用:①探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,控制　 不变;②探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,控制　 不变。 接触面的粗糙程度 压力大小 2.实验结论: (1)滑动摩擦力的大小与　 和　 有关。①在其他条件相同时,　 　越粗糙,滑动摩擦力越大。②在其他条件相同时, 　 　越大,滑动摩擦力越大。 (2)滑动摩擦力的大小与物体运动速度、运动方向和接触面积的大小无关。 接触面的粗糙程度 接触面所受的压力大小 压力 接触面 3.实验方法的改进:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,如图所示。好处是不需要木板做匀速直线运动,便于操作,方便读数。 如图所示是小明探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。 (1)比较　 两图,可得到的结论是接触面粗糙程度一定时,接触面所受的压力越大,摩擦力越大。 (2)图乙、丙中铜块和木块叠在一起是为了使　 相同。比较图乙和图丙,可以得到的结论是:　 。 甲、乙 接触面所受的压力大小 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 (3)在本次实验中,正确的做法是在　 　方向对弹簧测力计校零。但是实验时,小明先在竖直方向上对弹簧测力计校零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)实际摩擦力。若物体做减速直线运动,弹簧测力计的读数将　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)摩擦力。 水平 小于 小于 (4)该实验用到的物理研究方法是　 　法和　 　法。 (5)图丁是对实验进行的改进方案,请简单评价方案改进后的优点:　 。 控制变量 转换 可以不匀速直线拉动木板 2.小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,小红设计了如图甲所示的三次实验。 (1)实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做　 　直线运动,此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。 (2)在图甲a实验中,弹簧测力计的示数为　 　N。 (3)比较a、b两次实验,可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,　 ,滑动摩擦力越大;比较　 　两次实验,可以得出结论:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力　 。 匀速 2.4 压力越大 a、c 越大 (4)小明仔细观察了小红的实验过程,提出了“摩擦力大小究竟是与压力有关,还是与重力有关?”的问题,并设计了如图乙的装置进行了探究。台式测力计可显示金属盒对接触面的压力的大小,弹簧测力计可读出金属盒所受到的摩擦力的大小。 实验步骤如下: 步骤1.把金属盒放在质量不计的白纸上,在拉动白纸的过程中记下弹簧测力计的示数; 步骤2.将质量不计的氢气球系在金属盒上,重复步骤1的实验; 步骤3.氢气球仍系在金属盒上,往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计的示数为4.8 N,重复步骤1的实验。 实验 步骤 台式测力计 示数F/N 金属盒所受 重力G/N 弹簧测力计 示数f/N 1 4.8 4.8 1.9 2 4.0 4.8 1.6 3 4.8 6.4 1.9 实验数据如下表: ①实验步骤2使用氢气球是为了改变　 　(选填“压力”或“重力”)大小。 ②根据实验　 两个步骤的数据可知,相同接触面上,物重相同而压力不同时,所受摩擦力不同;根据实验 两个步骤的数据可知,相同接触面上,物重不同但压力相同时,所受摩擦力相同。可见摩擦力的大小是与　 　(选填“压力”或“重力”)的大小有关。 压力 1、2 1、3 压力 ③与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下　 　不是其优点。 A.实验原理更合理 B.测力计示数稳定 C.不需要匀速拉动 A 知识点三 增大摩擦和减小摩擦 1.增大摩擦的方法:①增大　 　;②增大接触面的　 。 2.减小摩擦的方法:①减小　 　;②减小接触面的　 ;③变滑动为　 　;④使两个互相接触的摩擦面彼此　 　(如加润滑油、利用气垫、磁浮等)。 压力 粗糙程度 压力 粗糙程度 滚动 分开 如图所示,目的是增大摩擦的是(　　) A 3.(2024·黑龙江改编)如图所示的情景中,减小摩擦的是 (　 　) D 1.下列关于摩擦力的说法,正确的是 (　　)   A.发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力 B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C.一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用,同时自身也受到摩擦力 D.滚动摩擦一定比滑动摩擦小 C 2.(2024·八中)如图所示的四个实例中,属于增大摩擦的是(　　) B 3.摩擦与我们的生活息息相关。假如没有摩擦,下列现象可能发生的是 (　　) A.人可以正常走路 B.老师能用粉笔在黑板上写字 C.火柴头可以划燃 D.自行车刹车失灵 D 4.我国被誉为“自行车王国”,自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关摩擦的知识。例如: A.脚踏板凹凸不平; B.塑料套紧套在车把上; C.轮胎上刻有花纹; D.车的把手上有凹槽; E.刹车时用力捏闸; F.在转动部分添加润滑油; G.车轮做成圆形; H.车轴处装有滚珠。 上述各项内容中,属于通过改变接触面的粗糙程度而增大摩擦的是　 ;通过增大压力而增大摩擦的是　 　;通过变滑动为滚动而减小摩擦的是　 　;通过使接触面彼此分开而减小摩擦的是　 　。(均只填写各选项前面的字母) A、C、D B、E G、H F 5.如图是小明用抹布做清洁时的情景。当小明向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是向　 　的。为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了用力,这是为了　 　摩擦。 右 增大 6.如图所示,重力为100 N的木箱放在水平地面上,某同学用20 N的力水平向左推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为　 　N,方向是　 。 20 水平向右 7.小丽同学在超市购物时,用5 N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是　 　N。突然,她发现前面有一小孩,她马上用8 N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速过程中,小车受到的摩擦力大小　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)。 5 不变 8.(2024·重庆B卷)在图中作出木块在粗糙的水平桌面上向右运动时所受摩擦力的示意图。 (2)(2024·外语校)如图所示,长方体A在粗糙斜面上保持静止,请在O点画出长方体A受到的摩擦力f。 9.(2024·南岸区)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,有同学认为滑动摩擦力大小除了跟压力大小和接触面粗糙程度有关外,还与接触面的大小有关。 (1)为了探究这个问题,需要选择合适的木块,你认为他应该选择　　(填写下列选项前的字母),该实验的探究方法是　 　。 A.各面粗糙程度相同的正方体木块 B.各面粗糙程度不相同的正方体木块 C.各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块 D.各面粗糙程度不相同、长宽高各不相等的长方体木块 C 控制变量法 (2)测量前,除观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在　 　(选填“水平”或“竖直”)方向调零。 (3)将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做　 运动,此时滑动摩擦力的大小　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。 水平 匀速直线 等于 (4)该同学正确选择木块后,将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动木块,发现三次弹簧测力计的示数均相等,由此得到的结论是:滑动摩擦力的大小与接触面大小　 　(选填“有关”或“无关”)。 无关 第二阶 能力拓展训练 10.书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏,是传承中华民族优秀传统文化,培养爱国情怀的重要途径。如图所示,在某次书法课上,小明同学在水平桌面上平铺一张白纸,然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸,防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时,在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则 (　　) A.毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B.镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右 C.白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D.白纸只受到向左的摩擦力 A 11.爬杆是体育运动的一个项目,如图所示是小明沿竖直的杆匀速向上爬时的情景,他所受到的摩擦力为f1,当他匀速滑下时,所受到的摩擦力为f2,则下列说法正确的是 (　　) A.f1方向为竖直向上 B.f2方向为竖直向下 C.f1>f2 D.f1<f2 A 12.如图所示,若某同学在平直的公路上用力蹬自行车前进,请找出自行车前、后轮所受路面摩擦力的作用点。并画出前、后轮所受路面摩擦力的示意图。 13.如图甲所示的实验装置是用来探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。 (1)在水平桌面上用弹簧测力计　 　向左拉动木块,使其　 运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,则木块所受的滑动摩擦力为　 　N,这种测量摩擦力的方法叫转换法。以下两个探究实验中运用了该方法的是　 　。(填序号) A.将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉来探究声音的产生原因 B.探究重力大小与位置的关系 水平 匀速直线 2.8 A (2)小丽同学想探究滑动摩擦力大小是否与接触面积的大小有关,于是将长方体木块沿竖直方向锯掉一半,测得木块所受摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面积越小,摩擦力越小。你认为她的结论是　 　(选填“正确”或“错误”)的,其原因是 。 错误 没有控制压力不变 (3)如图乙所示,某同学用一拉力传感器(能感应力的大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,拉力均匀增加,0t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在时间t2后处于匀速直线运动状态,经过计算机对数据拟合处理后,得到如图丙所示拉力随时间变化的图像。则当用F=4.3 N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为 N。 4.3 如图丁所示,为探究滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力FN大小的定量关系,在重为10 N的木块上每次增加1 N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测得数据如表所示,根据表格数据,可得出滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力FN大小的定量关系式为f=　 　 。 木块对水平面 的压力FN/N 10 11 12 13 14 水平拉力F/N 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 0.4FN $$