8.3摩擦力（课件）2024-2025学年教科版八年级物理下册

第3节 摩擦力 第八章 运动和力 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 学习目标 课时讲解 1 课时流程 2 滑动摩擦力 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关 静摩擦和滚动摩擦 摩擦的利和弊 知识点 知1－讲 感悟新知 1 滑动摩擦力 1. 定义 两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力叫滑动摩擦力。滑冰运动员会慢慢停下来，是因为他受到了冰面的摩擦力。 知1－讲 感悟新知 深度理解: 1. 摩擦力产生的情景：两个相互接触的物体已经发生相对运动时在粗糙接触面上产生摩擦力； 2. 脚向后蹬地，地面对脚产生向前的摩擦力，包含了“力的作用是相互的 ” 这个物理规律。(如图1) 知1－讲 感悟新知 2. 产生条件 (1)接触面粗糙。 (2)两物体相互接触并挤压(产生压力)。 (3)两物体间发生相对运动势。 知1－讲 感悟新知 3. 作用效果 阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动。 (1)相对运动是以相互接触的物体为参照物的，而物体的运动可能是以其他物体为参照物的。 (2)摩擦力不一定是阻力，有时也可能是动力。如人走路时，脚向后蹬地，脚相对于地面有一个向后运动的趋势，地面对脚有一个向前的摩擦力，使人相对于地面向前运动，此时的摩擦力就是人前进的动力。 知1－讲 感悟新知 4. 摩擦力的方向 与物体相对运动方向相反，但不一定与物体运动方向相反。如人走路时，脚受到的摩擦力方向就与人行走方向相同。 5. 摩擦力的作用点 摩擦力作用在整个接触面上，可以把摩擦力的作用等效到一个点上，这个点可以取在接触面上，也可以取在物体的重心上。 感悟新知 知1－练 [中考·怀化改编]如图2 所示，消防队员抓着竹杆从楼 顶向地面匀速滑下，此过程中关于消防队员所受的摩擦力，下列说法正确的是( ) A. 不受摩擦力 B. 受摩擦力，方向向下 C. 受摩擦力，方向向上 D. 受摩擦力，方向不断改变 例 1 8 感悟新知 知1－练 解题秘方：根据摩擦力的产生条件判断消防队员是否受摩擦力，摩擦力的方向可根据摩擦力的定义判断，或利用假设法判断。 解析：消防队员抓着竹杆向下滑，手与竹杆接触并相互挤压，且发生了相对运动，故消防队员受到了摩擦力。 9 感悟新知 知1－练 利用摩擦力的定义判断摩擦力的方向：消防队员相对于竹杆向下运动，则其受到的摩擦力方向向上。 用假设法判断摩擦力的方向：假设受到的摩擦力方向向下，则其将加速下滑，故其受到的摩擦力方向向上。 答案：C 10 感悟新知 知1－练 1. [模拟·南昌红谷滩区] 如图所示，小明用双手握住轻质笔杆(笔杆表面粗糙)，其中右手向右滑动，另一只手不动， 笔杆受到右手对它的摩擦力方向向______ ，左手受到笔杆对它的摩擦力方向向______。(均填“左”或“右”) 右 右 11 知识点 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 知2－讲 感悟新知 2 1. 提出问题 滑动摩擦力的大小与什么因素有关？ 2. 猜想与假设 (1)滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关； (2)滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力大小有关； (3)滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。 知2－讲 感悟新知 3. 设计实验 利用弹簧测力计拉动木块在水平桌面上匀速直线运动， 测出木块受到的摩擦力，再改变木块与桌面的接触面积、 木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验。 知2－讲 感悟新知 4. 进行实验 (1)如图3 甲所示，将木块放在水平桌面的木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； (2)如图3 乙所示，改变木块与木板的接触面积，重做上述实验，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； 知2－讲 感悟新知 (3)如图3 丙所示，在木块上加一个砝码，重做上述实验，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； (4)如图3 丁所示，在桌面上铺上毛巾，再将木块和砝码放在毛巾上，重做上述实验，然后测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中。 知2－讲 感悟新知 实验 次数 压力情况 接触面情况 接触面的面积 摩擦力/N 1 木块 木板表面/ 较光滑 大 0.4 2 木块 木板表面/ 较光滑 小 0.4 3 木块和砝码 木板表面/ 较光滑 大 0.8 4 木块和砝码 毛巾表面/ 较粗糙 大 1.2 知2－讲 感悟新知 5. 分析论证 (1)由第1、2 次实验可知，压力和接触面的粗糙程度一定，滑动摩擦力大小与接触面的面积大小无关。 (2)由第1、3 次实验可知，接触面的面积和接触面的粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。 (3)由第3、4 次实验可知，接触面的面积和压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 知2－讲 感悟新知 6. 得出结论 滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，而与作用于接触面的压力大小和接触面的粗糙程度有关。 知2－讲 感悟新知 实验技巧: 1.为了保证压力等于重力，必须在水平面上进行实验。 2.实验中必须沿水平方向匀速拉动弹簧测力计，目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力大小相等，从而利用平衡法测量摩擦力：弹簧测力计的示数等于弹簧测力计对木块的拉力，又由于拉力与摩擦力大小相等，故弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小， 知2－讲 感悟新知 警示误区: 滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，与接触面的面积大小、物体运动的速度等无关。 感悟新知 知2－练 [中考·菏泽] 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、弹簧测力计等。 例 2 感悟新知 知2－练 (1)实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块，使其做_________ 运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小； 匀速直线 感悟新知 知2－练 (2)图4 为完成本实验设计的操作方案，得到的实验数据记录如下表： 感悟新知 知2－练 该实验设计主要运用的实验方法是转换法和____________； 控制变量法 实验情景 甲 乙 丙 丁 测力计示数/N 1.50 1.50 2.10 2.50 感悟新知 知2－练 (3)比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积的大小___________；比较___________ 两次实验可知，在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越小，滑动摩擦力越小。 (4)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛，这是应用了___________ 两次实验得出的结论。 无关 甲、丙 甲、丁 知2－练 感悟新知 解题秘方：试题属于验证性实验题，可根据所学知识直接解答。 解析：(1)在实验中应让木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 (2)滑动摩擦力的大小与多个因素有关，在实验过程中，只让一个量变化，其他量保持不变这运用了控制变量法。 知2－练 感悟新知 (3)甲、乙两次实验中，木块与木板接触面的粗糙程度相同、压力相同，接触面积的大小不同，但弹簧测力计的示数相同，即木块所受的摩擦力相同，所以滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。在甲、丙两次实验中，木块与木板的接触面粗糙程度和接触面积相同，但压力不同，甲中木块对木板的压力比丙的小，甲中弹簧测力计的示数比丙的小，所以压力越小，滑动摩擦力越小。 知2－练 感悟新知 (4)甲、丁两次实验中，木块对接触面的压力和接触面积相同，但丁中接触面的粗糙程度大，弹簧测力计的示数大，即木块所受的摩擦力大，而鞋底的花纹是在压力相同时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，所以利用的是甲、丁两次实验得出的结论。 知2－练 感悟新知 警示误区: 实验中，往木块上放置砝码，是为了改变接触面间的压力大小，而不是为了改变质量的大小，因此，“滑动摩擦力与压力大小有关”的结论不能表述成“滑动摩擦力与质量大小有关”。 知2－练 感悟新知 拓展延伸: 探究滑动摩擦力与速度关系的实验方法：改变拉动木块的速度进行多次实验。 知识点 静摩擦和滚动摩擦 知3－讲 感悟新知 3 1. 静摩擦 (1)两个相互接触的相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时，在两个物体接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的摩擦叫静摩擦。如用力推一物体而未推动，就是因为物体受到静摩擦的作用。 知3－讲 感悟新知 (2) 对于静摩擦的认识，我们要注意以下几点： ①产生静摩擦的条件是：第一，两个物体处于相对静止状态；第二，要互相接触并挤压；第三，物体要有相对运动的趋势。三个条件缺一不可。 ②静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反。 ③静摩擦力的大小总是等于使物体产生相对运动趋势的 外力的大小，随外力的增大而增大。 知3－讲 感悟新知 2. 滚动摩擦 (1)当一个物体在另一个物体上滚动时，物体所受到的摩擦叫滚动摩擦。如用圆珠笔写字时，笔尖上的小圆珠与纸张间的摩擦属于滚动摩擦。 知3－讲 感悟新知 (2)对于滚动摩擦，我们应侧重从以下两个方面理解： ①滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，如汽车行驶时，轮胎与地面间就形成滚动摩擦； ②在相同条件下，物体间的滚动摩擦要比滑动摩擦小得多，因此，可通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦。 知3－讲 感悟新知 方法技巧： 判断一个物体是否受到静摩擦力作用的方法：当两个物体 相对静止时，(1)假设两个物体的接触面是绝对光滑的； (2)判断一个物体相对于另一个物体是否会运动； (3)若会运动则受到静摩擦力的作用，而且方向与物体的相对运动方向相反。若不会运动则不受静摩擦力的作用。 当静摩擦力增大到一定值时，物体将要发生相对运动，此时增大到的最大值叫最大静摩擦力。当物体发生了相对运动，此时所受的摩擦力为滑动摩擦力。 感悟新知 知3－练 [中考·成都]尊老爱幼是中华民族的传统美德，初三(1)班全体同学深入社区养老院，开展志愿者服务活动，如图5 是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力方向是向______的。小文觉得如果给沙发装上轮 子，推起来会更省力，他这样思考的依据 是在一般情况下，滚动摩擦______滑动摩擦。 右 例 3 小于 知3－练 感悟新知 解题秘方：解答本题的关键是知道：(1)物体受到摩擦力的方向与它相对运动或相对运动趋势的方向相反；(2)在一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦。 解析：物体受到摩擦力的方向与它相对运动或相对运动趋势的方向相反。推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力方向是向右的。在一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦。 知3－练 感悟新知 2. 如图所示，是小亮所做“筷子提米”实验的照片，实验中，把米和杯子看作一个整体，则将它们提起来的力是______(填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦力，这个力的施力物体是______，方向___________。 静 筷子 竖直向上 知识点 摩擦的利和弊 知4－讲 感悟新知 4 1. 增大有益摩擦的方法 (1)增大压力；(2)增大接触面的粗糙程度； (3)变滚动摩擦为滑动摩擦。 2. 减小有害摩擦的方法 (1)减小压力；(2)减小接触面的粗糙程度； (3)变滑动摩擦为滚动摩擦；(4)使接触面分离。 在相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小。 例如给机器的某些部件加润滑油。 速记口诀: 物沿表面滚或滑， 表面不平生摩擦。 加大压力面粗糙， 增大有益的摩擦。 有害摩擦要减小， 润滑减压滚代滑。 知4－讲 感悟新知 感悟新知 知4－练 [中考·黑龙江龙东地区]如图所示的情景中，减小摩擦 的是( ) 例 4 知4－练 感悟新知 解题秘方：解答此类问题时要利用控制变量法分析判断。 解析：自行车的车闸，是在接触面粗糙程度相同时，通过增大压力来增大摩擦，故A 错误； 知4－练 感悟新知 涂有防滑粉的手，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B 错误；瓶盖上有竖条纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C 错误；合页轴加油，是通过使接触面分离的方法来减小摩擦，故D 正确。 答案：D 知4－练 感悟新知 3. [中考·烟台] 自行车是一种常用的交通工具，它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是( ) A. 给车轴加润滑油是为了增大摩擦 B. 轴承内装有滚珠是为了减小摩擦 C. 刹车时通过增大压力来减小摩擦 D. 车胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 B 课堂小结 摩擦力 摩擦力 摩擦的利和弊 分类 滑动摩擦力 方向 产生条件 静摩擦力 滑动摩擦力 $$