内容正文:
第3节 摩擦力
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1.知道摩擦力的概念和分类;
2.通过实验知道滑动摩擦力大小的影响因素。(重点)
学习目标
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观察与思考
演示:筷子提米
为什么筷子可以把米提起来?
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1:定义: 两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫做摩擦力。
一:摩擦力
显微镜下的桌面
符号:
f
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c.接触面不光滑
摩擦力产生的条件
a.两个物体接触且有压力
b.有相对运动或相对运动趋势
摩擦力的方向
v
f
一般情况下,摩擦力与物体运动方向或相对运动趋势方向相反
注意:摩擦力的方向有时跟物体运动方向相同,此时摩擦力是动力
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2.摩擦力的分类
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。
滑梯
滑雪
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滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。
行驶的汽车
各种轴承
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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物体相对运动趋势的力,称为静摩擦力。
握住的茶杯
走路
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问题与猜想
问题一:为什么在冰面上拉动一个物体比在一般的地面上要容易?
问题二:为什么在地面上推动质量较小的物体比推动质量较大的物体省力?
问题三:为什么擦黑板时,越是用力按板擦,板擦在黑板上滑动就越费力?
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【测量工具】
弹簧测力计
【实验原理】
二力平衡
【测量方法】
用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使它沿木板 做匀速直线运动。
【测量结果】
f = F
测量摩擦力
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探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.滑动摩擦力测量原理
实验过程中,弹簧测力计必须沿______方向拉着木
块做__________运动,根据__________原理,可知
此时滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“等于”
或“小于”)弹簧测力计的示数.
水平
匀速直线
二力平衡
等于
木板表面
木板表面
棉布表面
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第二级
第三级
第四级
第五级
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3.物理研究方法
(1)实验中通过______________________来反映
滑动摩擦力的大小,这种物理研究方法称为____法.
弹簧测力计示数的大小
转换
(2)控制变量法
.探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,控制_________________不变,改变______的大小.
.探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,保持__________不变,改变接触面的粗糙程度.
接触面粗糙程度
压力
压力大小
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第二级
第三级
第四级
第五级
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探究滑动摩擦力的影响因素
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探究:滑动摩擦力与接触面积的关系.mp4
接触部位 侧面 底面
滑动摩擦力
结论:
摩擦力的大小和接触面积无关。
木板
0.2N
0.2N
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木板
木板
把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块慢速和中速做匀速运动,读出这时的拉力F 即摩擦力的大小。
结论:
摩擦力的大小与匀速运动的快慢无关。
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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。
滑动摩擦力大小与速度、接触面积无关。
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通过实验,回想该实验的操作过程,你认为该设计有什么不足?如何改进?
不足之处:
改进示意图:
⑴很难控制木块作匀速直线运动;
⑵测力计在运动,不方便读数。
优点:1.不需要匀速拉动木板
2.弹簧测力计位置和示数较稳定
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第二级
第三级
第四级
第五级
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实验图像和数据分析
(1)【图像分析】若在做图1甲的实验时,拉力随时间变
化的图像如图所示,木块运动的速度随时间变化的图像
如图所示,由图可知,在 内木块做______(选填
“加速”“匀速”或“减速”)直线运动,木块在第 时受到
的摩擦力为___ .
加速
3
甲(木板表面)
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第二级
第三级
第四级
第五级
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在许多情况下摩擦是有用的
摩擦的利用与防止
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增大有益摩擦力的方法
①增大物体接触面间的粗糙程度。
②增大物体之间的压力。
③变滚动为滑动。
摩擦的利用与防止
涂防滑粉
瓶子盖
自行车车闸
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加润滑油
气垫船
滚动轴承
磁浮列车
减小摩擦力的方法
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减小有害摩擦力的方法
①减小物体接触面间的粗糙程度
②减小物体之间的压力。
③变滑动为滚动。
④使接触面分离。
摩擦的利用与防止
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【例题】在日常生活中,有时需要增大摩擦力,有时需要减小摩擦力,属于增大摩擦力的是( )
A. 图甲:用力捏车闸
B. 图乙:冰壶运动员在刷冰
C. 图丙:滚动轴承
D. 图丁:滴加润滑油
A
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课堂总结(2)
四
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课堂总结(1)
四
滑动摩擦力
①三种摩擦:静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦.
②摩擦力方向:与物体相对运动或相对运动趋势方向相反.
①概念: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方向:与物体相对运动的方向相反.
③测量:用弹簧测力计拉动物体沿水平面做匀速直线运动,读出弹簧测力计所测的拉力,就得到滑动摩擦力的大小.
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关.
①增大摩擦的方法:增大压力;使接触面粗糙;
变滚动摩擦为滑动摩擦.
②减小摩擦的方法:减小压力;使接触面光滑;
变滑动摩擦为滚动摩擦;使接触面分离.
增大和
减小摩擦
摩擦力
影响滑动摩擦力的因素
摩擦力
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Lavf59.27.100
$$null有关吗?我把小木块停放在水平木板上。使他做匀速直线运动。这时,弹簧秤的读数为0.2牛。我再将小木块竖放在水平木板上。这时接触面积减小了。匀速拉动小木块,这时弹簧秤的读数仍为0.2牛。这表明滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
今天为大家示范的实验室研究影响滑动摩擦力大小的因素。推动一个箱子感觉很轻松,推动两个箱子就很费劲了,这是因为滑动摩擦力变大了。那么影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢?本次实验我们将通过以下两个环节进行,一、借助弹簧测力计测量装载不同质量的代沟木块与木板间的摩擦力,探究压力对滑动摩擦力的影响。2、改变接触面的材质,探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响。在实验中,我们需要用到以下实验器材,弹簧测力计、代钩、木块、钩码、木板、棉布、玻璃板。使用弹簧测力计前,先将测力计调0。将弹簧测力计的一端固定在铁架台上。另一端与代沟木块连接。在木块下放置一块木板。调整弹簧测力计至合适的高度,使其在实验过程中始终在力的方向上保持水平。匀速拉动木板。观察弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数,即木块与木板间的摩擦力为0.4牛。在木块上加一个钩码,匀速拉动木板。观察弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数为0.5牛。在木块上加四个钩码。匀速拉动木板。观察弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数为一牛。在实验中,我们分别用弹簧测力计测量装载不同质量的代沟木块与木板间的摩擦力。由实验可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大。将木板更换为棉布。调整弹簧测力计至合适的高度,匀速拉动棉布。观察弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数,即木块与棉布之间的摩擦力为2.1牛。将棉布换成玻璃板。匀速拉动玻璃板。观察弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数,即木块与玻璃板间的摩擦力为0.9牛。在实验中,我们分别用弹簧测力计测量木块与木板、棉布、玻璃板之间的摩擦力。由实验可知,当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,压力越大滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。知道了影响滑动摩擦力大小的因素,我们就可以根据需要增大或减小滑动摩擦力,进而改善生活。以下案例中,哪些是增大摩擦力,哪些是减小摩擦力呢?A磁悬浮列车,B鞋底的花纹,Z涂润滑油。D么碳酸镁粉。B和D是通过增加接触面粗糙程度来增大摩擦力。A和C是通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦力。你选对了吗?