内容正文:
第二节 运动与相互作用
第三课时
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什么叫二力平衡:
一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或者匀速直线运动状态,就说是二力平衡。
二力平衡和相互作用力之间有什么区别:
1.二力平衡作用在一个物体上,相互作用力作用在两个物体上。
2.二力平衡两个力互相独立,相互作用力两个力同生共死。
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力
学完了二力平衡后,我们再回过头看看伽利略对物体运动的观点,
伽利略认为物体运动状态改变,是受到了阻力的关系,
1.这个阻力是什么东西呢?
2.什么样的情况下,会产生这样的阻力,
3.阻力的方向又是由什么决定?
思考:
带着这些问题,我进入接下来的学习
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我们先看第一个问题:这个阻力是什么东西
这种阻碍来自手掌和桌面之间的摩擦,
所以我们把这种阻力,称为摩擦力
我们用手掌紧压桌面,并慢慢滑动,能很明显感到桌面对手掌有阻碍作用,
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我们再看第二个问题:什么样的情况下,会产生这样的阻力?
如果手掌与桌面不接触,会不会有摩擦力?
不会
所以两个物体之间要产生摩擦力,这两个物体必须相互接触
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那么仅仅是两个物体相互接触就够了吗?
像这样并排摆放的桌子之间,有摩擦力吗?
没有
所以仅仅是相互接触不足以产生摩擦力,
还需要满足几个条件,才能产生摩擦力
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摩擦力产生的条件:
1.两物体相互接触,
2.接触面不光滑,
3.两物体相互挤压,发生形变,有弹力,
4.两物体之间正在发生相对运动,或者有相对运动的趋势。
这四个条件缺一不可
摩擦力不仅仅是固体与固体之间产生摩擦
液体、气体与固体之间同样会产生摩擦
摩擦力我们常用字母f表示。
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比如我们在地球上看到的流星,
就是由于外太空的陨石,
飞向我们的地球时,穿过大气层,
和大气层剧烈摩擦,产生火焰,
使陨石变成了一颗明亮的火球。
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我们再来看看摩擦力有哪些类型?
如图所示:
小男孩在推这个木箱,
木箱和地面之间因滑动而产生摩擦
这种摩擦我们称为滑动摩擦
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还是这个小男孩,
这次小男孩推了一下箱子,但是没有推动,
木箱和地面之间有没有产生摩擦?
这种摩擦我们称为静摩擦
木箱子想动,但是没有动起来
这种有相对运动的趋势,但是又保持相对静止的情况,
木箱和地面之间依然能够产生摩擦,
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除了滑动摩擦和静摩擦,还有一种摩擦,
如图所示:
山地自行车在飞驰,轮胎飞速滚动,
轮胎和地面之间因相对滚动而产生的摩擦,
我们称为滚动摩擦,
现在三种摩擦,你们觉得哪种摩擦力最小?
滚动摩擦最小,只有滑动摩擦的
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知道了摩擦力种类后,我们再来看第三个问题:
摩擦力的方向朝哪边?
如图所示,依照我们的生活经验,图中的扫把在往哪个方向扫地?
往左
扫把上的刷毛朝哪边运动?
往右
刷毛运动方向和扫把运动方向相反,由此可以得出一个什么结论?
摩擦力方向和物体相对运动方向相反
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刚刚的扫把是运动的,是滑动摩擦,那么如果这个物体静止呢?
如果是静摩擦,这个摩擦力的方向又该如何判断?
小男孩如果往右推,静摩擦力方向朝哪边?
向左
小男孩如果往左拉,静摩擦力方向朝哪边?
向右
这样想动又不动的情况,我们称为相对运动趋势
静摩擦力的方向和相对运动趋势相反
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需要注意:摩擦力是阻碍相对运动的力,并不是阻碍物体运动的力,
如图所示,这是一个传送带,上面有一个物体随着传送带一起运动
问:当传送带启动时,这个物体受到什么方向的摩擦力?
进行受力分析,竖直方向物体只受到重力和传送带给他的支持力,
传送带向前运动,物体相对于传送带向后运动,所以受到向右的摩擦力。
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如图所示,还是这个传送带,上面有一个物体随着传送带一起运动,
此时物体随着传送带一起向前运动,速度为v
问:此时这个物体受到什么方向的摩擦力?
进行受力分析,竖直方向物体只受到重力和传送带给他的支持力,
传送带与物体一起向前运动,物体相对于传送带静止,所以没有受到摩擦力。
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那么摩擦力的大小该如何判断呢?
在初中阶段,我们只判断平衡状态下的摩擦力大小,
即静止状态和匀速直线运动状态
我们知道平衡状态是受力平衡状态
所以可以根据物体的受力情况去分析摩擦力的大小
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例:物体保持静止,拉力F=10N,所受重力G=15N,
问:①摩擦力f为多少?
②支持力FN为多少?
因为物体静止,所以受力平衡,F=f=10N
同理:G= FN =10N
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那么影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢?
探究实验:准备一块长木板、弹簧测力计、木块、砝码和棉布,
每次都用相同的速度匀速拉动木块,观察弹簧测力计的读数变化
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影响滑动摩擦力大小的因素
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总结:
影响滑动摩擦力大小的因素:
1.和压力有关,压力越大,滑动摩擦力越大。
2.和接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,所受滑动摩擦力越大。
注意:
滑动摩擦力的大小和物体接触面积大小无关,
滑动摩擦力的大小和物体的运动速度无关。
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所以根据这两点,
我们可以有目的的增大有益摩擦,或者减小有害摩擦
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练习
C
1.用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计示数大于木块所受摩擦力
B.木块的速度越快,木块所受摩擦力越大
C.若在木块上放砝码,同样操作弹簧测力计示数变大
D.若在木板上铺毛巾,同样操作弹簧测力计示数变小
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练习
D
2.如图是一叠试卷,小明发现抽出数学试卷比抽出科学试卷要困难一些。对这一现象最合理的解释是( )
A.科学试卷的惯性较小,较易抽出
B.数学试卷的质量较大,较难抽出
C.科学试卷的表面光滑,摩擦力小,较易抽出
D.数学试卷受到压力大,摩擦力大,较难抽出
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练习
B
3.为了增大自行车车轮和地面之间的摩擦,采取的措施是( )
A.车轮做成圆形 B.轮胎表面刻有凹凸的花纹
C.车轮轴上装有滚动轴承 D.内胎内充有气体
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