内容正文:
第八章 运动和力
8.3 摩擦力
人教版八年物理
人教版八年物理
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8.3 摩擦力
本节导读
学习目标
引入新课
探究新知
课堂小结
达标练习
1
2
3
4
5
目录导读
学习目标
1.知道摩擦力的存在以及对物体运动的作用
2.知道影响滑动摩擦力大小的因素。
4.知道增大和减小摩擦的方法.
3.认识摩擦的利与弊.
引入新课
做一做
如图我们将两本书纸张交叉叠
放在一起,然后分别用力向两
端拉书,有什么感觉?很费力
吗?为什么会有这种感觉?
引入新课
手掌在桌面上滑动
足球慢慢停下来
停止蹬冰后,会慢
慢停下来;
刹车后,车会很快停下来
观察生活中的一些现象,你发现它们有什么共同点?
探索新知
手掌在桌面上滑动
若手和桌面不接触,手在桌面上方运动时是否有阻碍作用?
这些阻碍作用的摩擦力是如何产生的,又与哪些因素有关呢?
要改变手掌受到的阻力的大小,你有哪些方法?
探索新知
一、摩擦力
1.定义: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,这种力叫作滑动摩擦力。
2.分析滑动摩擦力产生的条件
(1)相互接触并挤压
(2)接触面粗糙
(3)有相对运动或相对运动的趋势
摩擦力
3.摩擦力的方向:
V
滑动摩擦力f
推力F
4.摩擦力的作用点:作用在接触面上。
与物体相对运动的方向相反
摩擦力
4.摩擦力的种类
(1)滑动摩擦力
V
滑动摩擦力f
推力F
滑动摩擦力f
摩擦力
两个物体间都有相对运动的趋势,会在接触面间产生一个阻碍物体相对运动的力,这个力是另外一种摩擦力——静摩擦力。
(2)静摩擦力
运动趋势
静摩擦力
运动趋势
静摩擦力
摩擦力
(2)滚动摩擦力
一个物体在另一物体表面滚动时,产生的的摩擦力。
实验探究
二、实验:如何测量滑动摩擦力的大小呢?
【提出问题】
【测量原理】
二力平衡
【实验设计】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动。此时,我们读出弹簧测力计所测的拉力,就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。
滑动摩擦力的大小能否直接测量?怎样测量水平运动物
体所受的摩擦力?
为什么要使木块做匀速直线运动?
测量滑动摩擦力
三、实验:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
【提出问题】
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
【猜想与假设】
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?
4.滑动摩擦力的大小可能跟接触面材料有关?
…………
实验探究
【设计思路】
2.如何改变接触面的粗糙程度?
请结合实验器材,思考以下问题。
1.如何改变对接触面压力的大小?
方法点拨:通常我们说乙跟甲有关,甲是自变量;乙是因变量。如果问题涉及多个自变量,可以每次只研究因变量与其中一个变量的关系,控制其他的自变量不变,这是控制变量的研究方法。
在木块上放不同数量的钩码,改变压力。
换用材料相同但表面粗糙的长木板。
3.如何改变接触面面积大小?
将木块分别平放、侧放、竖放。
4.滑动摩擦力的大小可能跟接触面材料有关?
分别将木块在不同材料上匀速拉动。
实验探究
【实验过程】
1.用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
2.在木块上放不同数量的钩码,改变压力,测量滑动摩擦力。
实验条件 弹簧测力计示数/N
接触面材料 接触面粗糙程度 压力大小
相同
相同
小
大
0.5
1
结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
实验探究
3.换用材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
实验条件 弹簧测力计示数/N
接触面材料 压力大小 接触面粗糙程度
相同
相同
光滑
粗糙
1
1.5
结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
实验探究
4.分别把木块平放、侧放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力。
实验条件 弹簧测力
计示数/N
接触面
材料 压力
大小 接触面粗
糙程度 木块放置方式
相同
相同
相同
平放
侧放
0.5
0.5
结论:在压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
实验探究
5.在木板上分别铺上材料不同的晴纶毛巾和棉布毛巾,但粗糙程度大致相同,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力。
相同
实验条件 弹簧测力计示数/N
接触面粗糙程度 压力大小 接触面材料
相同
纯棉
晴纶
1
1.5
结论:滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关。
晴纶毛巾表面
纯棉毛巾表面
实验探究
【实验结论】
接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
1.滑动摩擦力的大小
压力的大小
接触面的粗糙程度
接触面材料
有关
2.滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
实验探究
实验探究
【讨论交流】
1. 实验中要水平匀速拉动木块,做匀速直线运动,才能保证滑动摩擦力等于的大小拉力大小。
2. 实验不足之处:
(1)很难控制木块做匀速直线运动。
(2)弹簧测力计在运动中,不便于读数。
实验探究
3. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【实验改进】
1.长木板不用做匀速直线运动。
2.弹簧测力计相对桌面静止,便于读数。
水平向右拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
优点:
实验探究
摩擦的利用与防止
在生活中很多摩擦是有益的,人们常常设法增大摩擦力。
增大摩擦的方法:
自行车的闸
涂防滑粉的手
汽车防滑链
1.增大压力
2.增加接触面的粗糙程度
鞋底花纹
摩擦的利用与防止
在生活中有些摩擦是有害的,人们常常设法减小摩擦力。
减小摩擦的方法:
滑梯表面很光滑
手握杠不能太紧
冰壶的运动
下面这些都是用什么方法减小摩擦力的?
减小压力
减小接触面的粗糙程度
摩擦的利用与防止
滚动轴承
中国古代利用
滚木移动巨木
减小摩擦的方法:
修建金字塔利用滚
木移动巨石头木
3.滚动代替滑动减小摩擦力
摩擦的利用与防止
气垫船
合页加润滑油
减小摩擦的方法:
磁悬浮列车
4.使两接触面彼此分离
摩擦的利用与防止
减小摩擦的方法总结:
1.减小压力
2.减小接触面的粗糙程度
4.使两接触面彼此分离
3.滚动代替滑动减小摩擦力
课堂小结
摩
擦
力
定义
分类
产生条件
摩擦力方向
实验:测量滑动摩擦力
摩擦力的利用和防止
滑动摩擦力
滚动摩擦力
静摩擦力
相互接触并挤压
接触面粗糙
有相对运动或相对运动的趋势
与物体相对运动的方向(或运动趋势)相反。
测量原理:二力平衡
测量方法:
滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关
减小摩擦力
增大摩擦力
1.(2024·山东)洗完手后甩一甩,能把手上的水珠甩出,这是因为水珠具有 ;卫生间地面上的防滑垫是通过 来增大摩擦力的。
达标练习
惯性
增加接触面粗糙程度
2.如图所示,小丽穿着轮滑鞋在水平地面上匀速滑行,此时
地面对她的支持力与 是一对平衡力;轮滑鞋是利用滚
动代替滑动来 (选填“增大”或“减小”)摩擦的 。
达标练习
重力
减小
3.如图所示,重力为100N的木箱放可能水平地面上,某同学用20N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 。
达标练习
20
水平向右
4.如图所示,某同学手握矿泉水瓶不动,矿泉水瓶受到的摩擦力方向是 的;他用手捏瓶壁,瓶子变扁,说明力可以改变物体的 ;他将矿泉水喝去一部分,继续握在手里,则瓶子受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
达标练习
竖直向上
形状
变小
5.(2023·四川南充)如图甲所示,各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上,在水平拉力F1=10N的作用下,一起向右做匀速直线运动,则a受到的摩擦力为 N;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力F2的作用下,一起向右做匀速直线运动,则F2= N。
达标练习
0
10
6.(2024·四川宜宾)冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同。蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,脚受到摩擦力的方向 选填“向前”或“向后”),而滑行时的鞋底由塑料制成,目的是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
达标练习
向前
减小
7.如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外。小明发现后用水平向右的力F将字典推回桌面,在他推着字典运动的过程中,字典与桌面的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),桌面受到字典的摩擦力的方向是水平向 。
达标练习
不变
右
8.(2024·四川广元)如图,同一长方体木块先后以相同的速度v,在同一水平面上被匀速直线拉动,甲图中平放,乙图中竖放,丙图中平放且在上面叠放一重物(重物与木块相对静止),木块所受的水平拉力分别为F甲、F乙、F丙,则( )
达标练习
C
B.
C.
9.2024·黑龙江鸡西)如图1所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用,物体0~3s静止,3~6s速度由0变为1m/s,6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是( )
达标练习
AC
A.0~3s受到的摩擦力大小为2N
B.3~6s受到的摩擦力大小为6N
C.6~9s受到的摩擦力大小为4N
D.6~9s物体通过的路程1m
10.(2024·广东广州)如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力( )
达标练习
B
A.方向竖直向下
B.方向竖直向上
C.大于其所受重力
D.小于其所受重力
11.(2024·四川乐山)以下四种实例中,可以减小摩擦的是( )
达标练习
B
A.图甲体操运动员上器械前会在手上涂防滑粉
B.图乙轮滑鞋装有滚轮
C.图丙自行车刹车时捏紧车闸
D.图丁运动鞋底有凹凸的花纹
12.(2024·山东烟台)劳动课上,小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
1
达标练习
BD
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力小于摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,推力等于摩擦力
C.乙图:当箱子和平板车一起匀速直线运动时,箱子和平板车之间存在摩擦力
D.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
13.如图所示,两个大小均为4N的力F同时作用在A、B两个物体上,使它们在平面C上以相同的速度做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.A受到的摩擦力方向水平向右
B.B受到地面的摩擦力大小为4N
C.地面受到物体B的摩擦力大小为8N,方向水平向右
D.B受到的力总共有4个
达标练习
C
达标练习
甲乙
14. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成图所示的实验,其中甲、乙图中长木板正面朝上,丙图中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关:②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择___________两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择__________两图所示的实验来操作;
乙丙
(2)实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了___________的知识;
(3)小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图所示,示数为___________N。小明多次实验后得出结论:接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面
越粗糙,滑动摩擦力越大;
达标练习
二力平衡
1.0
(4)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例: ;
(5)实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动,木块挂在弹簧测力计的挂钩上:不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是___________(选填序号)。
达标练习
轮胎有花纹
C
达标练习
A.改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作
B.改进后,弹簧测力计示数较稳定,容易读出正确的数值
C.改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
谢谢观看
48
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