8.3摩擦力2024-2025学年人教版八年级下册

第三节 摩 擦 力 第八章 运动和力 观察与思考 如图手持杯子静止时，杯子竖直方向受到什么力？ 杯子受竖直向下的重力，杯子静止，根据二力平衡条件，杯子还受到一个手施加的竖直向上的力，这个力就是摩擦力。 动手做一做 感受摩擦力 1．将手掌用力压在桌面上并向前用力，但手掌相对桌面静止。 2．将手掌用较小力压在桌面上并向前用力，使手掌相对于桌面滑动。 3．用两只手的手掌在桌面上模仿人走路的情景，感受手掌受摩擦力方向。 你感到摩擦力是一个什么样的力？作用在哪？作用方向如何？ 滑动摩擦力：两个互相接触的物体，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。 符号：f 衔接：刚才我们用手在桌上摩擦，感受到了桌子对手掌的阻碍作用。用牙刷在桌面上摩擦，牙刷也受到了桌面对其的阻碍作用。这个阻碍作用就是一种摩擦力，我们称其为滑动摩擦力。……（强调相对运动）。前面我们所学的阻力也就是摩擦力的一种。 f F G f 思考：推箱子没有推动，箱子受到阻碍作用了吗？ 静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们要发生而尚未发生相对运动时，在它们接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力。 衔接：同学们请继续思考，这有个小人，他在推箱子，箱子会受到摩擦吗？(根据二力平衡解释：箱子没有运动，且受到了推力，因此有一个力与推力平衡，该力的大小与推力相同，方向与相对运动的趋势相反。)拓展：判断斜面上木块受的静摩擦力大小与方向。 对于趋势可以这样帮助学生理解：如果此时二力不再平衡，推力或者重力等大于摩擦力，物体会怎样运动？此时运动的方向就是相对运动的趋势。 物体在滚动过程中也会受到阻碍作用 滚动摩擦力：两个相互接触的物体，一个物体在另一个物体表面上滚动或有滚动的趋势时，产生的一种阻碍相对运动的力。 衔接：前面我们做过这个实验，小车从斜面上滚下来之后，会受到阻力的影响而逐渐停下来，这里的阻力也是摩擦力的一种。还有我们日常生活中，车轮与地面之间的摩擦，以及机械内部的一些摩擦，比如这个轴承。这些物体在滚动过程中都会遇到阻碍作用。这种阻碍作用就叫做滚动摩擦力。（滚动摩擦力的实质是静摩擦力）。 在显微镜下看起来十分光滑的桌面也是凸凹不平的 思考：如果手没有与桌面接触，或者手按在桌面上不向前用力，会感受到阻碍吗？ 摩擦力的产生条件 1.两个物体接触且有压力 2.有相对运动或相对运动的趋势 3.接触面粗糙 摩擦力的三要素： f 作用点 整个接触面上，为了方便研究，可把摩擦力的作用等效为一个点，画在重心上 方 向 与相对运动或相对运动趋势方向相反 运动方向 f 物体被拉着向右运动 v 向右拉物体但没有拉动 F F F摩 F摩 （不一定与运动方向相反） 不一定是阻力 A B 如图所示，物体间的接触面均是粗糙的，物体A静止在水平面上，物体B静止在斜面上，物体C被压在竖直的墙壁上处于静止，试分析A、B、C是否受摩擦力？若有请画出摩擦力的示意图。 C F 物体A、B、C分别相对地面、斜面、墙面静止，但B、C有相对运动趋势，故B、C受摩擦力，A不受摩擦力。 例 例1 关于摩擦力,下列说法正确的是( ) D A.静止的物体一定受到静摩擦力的作用 B.具有相对运动的两个物体,一定存在摩擦力 C.相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力的 D.一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力 第3节 摩擦力 10 例2 下列关于摩擦力的说法,不正确的是( ) C A.摩擦力是阻碍物体相对运动的力 B.摩擦力产生在两个相互接触的物体上 C.只要两个物体相互接触,就会产生摩擦力 D.两个相互接触并挤压的物体发生或将要发生相对运动时,才会有摩擦力产生 第3节 摩擦力 11 测量工具 弹簧测力计 测量原理 二力平衡 测量方法 用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做匀速直线运动。 测量结果 f = N 测量滑动摩擦力 由生活经验我们知道：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。 我们会猜测：滑动摩擦力的大小与物重、接触面粗糙程度……有关。 设计实验： 应该用什么方法去研究？ 控制变量法 如何改变物体对接触面的压力？如何改变接触面的粗糙程度？ 设计实验探究其它自己猜想的因素。 衔接：在做实验前，我们还需要制定实验方案，请同学们思考以下这个问题…… 问题答案： 1.控制变量法。 2.在物体上加上砝码可以在不改变其他条件的前提下改变物体对接触面的压力；可以换用不同的接触面，如木板、棉布、玻璃等。 3.用弹簧测力计拉着物体在水平面上匀速直线运动。现方法的缺点：人手不太好控制其匀速直线运动以及滑动时不太好读数。改进方法可以参考下一页。 实验记录： 接触面压力 接触面粗糙程度 接触面面积 摩擦力大小 小车 木板 平放(较大) 0.2N 小车 棉布 平放(较大) 0.4N 小车 毛巾 平放(较大) 0.5N 小车 木板 侧放(较小) 0.2N 小车+砝码2 木板 平放(较大) 0.35N 小车+砝码4 木板 平放(较大) 0.45N 小车+砝码6 木板 平放(较大) 0.7N 请各小组上台展示自己的实验数据(表格仅供参考) 实验结论： 1.滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 2.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 滑动摩擦力大小与物重、接触面积无关 滑动摩擦力和速度有关吗？ 交流与评估： 说一说实验过程中你遇见了什么问题？如何改进？ 改进方法： 将物块放在接触面上，通过弹簧测力计固定在铁架台上，抽走接触面。待弹簧测力计读数稳定后，读出此时弹簧测力计的读数。 物块保持静止，受力平衡，拉力与摩擦力大小相等 F拉 f 改进优点： 1、不需要控制物体做匀速直线运动，便于操作 2、弹簧测力计相对静止，便于读数 衔接：如何改进呢？……通过这样的改进，我们实验起来就会更加轻松。 改进的好处：1.不需要匀速拉动木板，比较好操作；2.弹簧测力计固定，比较好读数。 二、摩擦力的利用和防止 许多情况下摩擦是有益的： 衔接：任何事物都有两面性，我们要客观公正的看待。比如说许多情况下摩擦是有益的…… 摩擦在很多情况下又是有害的： 衔接：当然，摩擦在很多情况下又是有害的，比如说……（图2是指机器之间的摩擦） 丙 冰壶运动 想想议议：下面哪些是要增大摩擦的？哪些是要减小摩擦的？通过什么方法增大或减小摩擦？ 乙 涂有防滑粉的手 甲 自行车车闸 衔接：这里书上有些例子，同学请思考这个问题。…… 很多时候摩擦又是不利的。 自行车骑久后再骑会觉得吃力…… 你知道怎样来减小摩擦吗？ 减小摩擦的方法 地面上的重物太重时会拉不动 减少压力； 减小接触面的粗糙程度； 减小摩擦的方法与增大摩擦相反： 变滑动为滚动； 使两个接触面彼此分离： 除此之外还可以： A:磁悬浮列车：靠强磁场把列车从轨道上微微托起，使摩擦力大大减小。 B:气垫船：靠船体向下喷出的强气流，在船底和水之间形成空气垫，大大减小摩擦力。 减少箱子里的重物 滚动轴承 减小压力 变滑动为滚动 滴润滑油 使接触面分离 判断下列是利用什么方法减小摩擦？ 二 探究影响滑动摩擦力的因素 滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:①压力的大小;②接 触面的粗糙程度;③接触面的材料种类。 为了验证猜想是否正确,进行了以下探究: （1）该实验用到的实验方法为____________。该实验的实 验原理是__________。 控制变量法 二力平衡 第3节 摩擦力 24 （2）为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板 上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做______________,此 时滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数。 （3）比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与 _____________有关。 （4）如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不 同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小,此过程控制不变 的影响因素是压力的大小和__________________。 匀速直线运动 等于 压力的大小 接触面的材料种类 第3节 摩擦力 25 （5）实验中发现弹簧测力计示数不易稳定,改用如图丁所示 的装置水平拉动长木板,改进后________匀速直线拉动木板。实 验过程中发现弹簧测力计的示数仍不稳定,可能的原因是_______ _________________。 不需要 长木板 表面粗糙程度不同 第3节 摩擦力 26 例3 [2023广西模拟] 如图是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验, 下列可以增加木块受到的滑动摩擦力的是( ) B A.增加水平拉力的大小 B.在木块上面增加砝码 C.提高木块匀速运动的速度 D.换用木块面积小的一面接触木板 第3节 摩擦力 27 例4 [2023湖南] 生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的。 下列情况属于减小摩擦的是( ) C 甲 乙 丙 丁 A.图甲:自行车刹车时用力捏车闸 B.图乙:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉 C.图丙:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面 D.图丁:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹 第3节 摩擦力 28 例5 水平地面上有一长方体木箱,小强用水平推力 把木箱向前推 动,此过程中,推力和木箱前进的速度的大小随时间 的变化情况 分别如图甲、乙所示。由图象可知,当 时,物体处于_____ 状态,所受的摩擦力是_____; 时,物体受到的摩擦力为 _____ 。 静止 100 200 甲 乙 第3节 摩擦力 29 例6 在玻璃杯里装上大半杯米,把一根筷子插在中间,将米压紧并 使筷子直立,再往杯内加少许水,过一会儿拿起筷子,可以看到筷子 把装米的玻璃杯提起来了。这是因为米吸水后发胀发涩,既增大 了米对筷子和米对玻璃杯的______,又增大了它们接触面的粗糙 程度,从而增大了摩擦力。若米重,玻璃杯重 ,则当筷子提着 米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为___ ,方向__________。 压力 3 竖直向上 第3节 摩擦力 30 认识摩擦力及其影响因素 摩擦力 滑动摩擦力的影响因素 接触面粗糙 有相对运动（或趋势） 压力大小 接触面粗糙程度 定义 产生条件 课堂小结 接触并挤压 方向：与相对运动（或趋势）方向相反 分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力 摩擦力与生活 增大摩擦 减小摩擦 增大压力 增大接触面粗糙程度 减少压力 减小接触面的粗糙程度 变滑动为滚动 使两个接触面彼此分离 课堂小结 1.用10N的力推水平面上的桌子，没有推动，则桌子与地面间摩擦力的大小是_______若用20N的力推仍然没有推动，则此时的摩擦力的大小是_______.若用30N的力推动物体做匀速直线运动，则此时的摩擦力是 。若增加到40N则物体做 运动。此时的摩擦力是 。 10N 20N 静摩擦力的大小只与之平衡的力相关 滑动摩擦力只能在匀速直线运动状态求解，变速运动则需要分析影响因素，影响因素不变滑动摩擦力不变 30N 30N 加速 随堂训练 2．体重为490N的小明用双手握住竖直的木杆匀速上攀，然后匀速下滑，他所受木杆对他的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．上攀过程中，等于490N，方向竖直向下 B．下滑过程中小于490N，方向竖直向上 C．上攀过程中，大于490N，方向竖直向下 D．下滑过程中等于490N，方向竖直向上 D 3.如图，F=6N的水平拉力匀速拉动物体A时，物体B 静止，弹簧测力计的示数为4N.则物体B 受到的摩擦力大小及方向是（ ） A.6N 水平向左 B.4N 水平向左 C.6N 水平向右 D.4N 水平向右 B A F=6N D 4N 4.下列各种措施，为了减小摩擦的是 (          ) 属于增大摩擦的是 (          ) A.用台钳紧工件 B.搬运笨重的机械，在它的下面垫入原木 C.自行车的脚蹬子和把套上刻有凹凸不平的花纹 D.经常自行车车轴处加润滑油 BD AC 5.如图所示,人形机器人正在为观众表演舞蹈,其中涉及的物理知识分析正确的是( ) A.机器人表演舞蹈时没有惯性 B.机器人鞋底较宽是为了减小稳定程度 C.机器人鞋底上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 D.机器人站立时受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力 C Lavf58.46.101 $$