第六章 熟悉而陌生的力(期末知识清单)八年级物理上学期新教材沪科版
2026-01-05
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2份
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16页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第六章 熟悉而陌生的力 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.22 MB |
| 发布时间 | 2026-01-05 |
| 更新时间 | 2026-01-05 |
| 作者 | 001520 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55772854.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理第六章知识清单系统梳理“熟悉而陌生的力”单元内容,涵盖力的概念、测量工具、重力、弹力、摩擦力等核心范畴,搭建从概念建构到实验操作再到实际应用的递进式学习支架。
清单通过“考点-课标对应表”“易错点专项标注”呈现知识体系,如“滑动摩擦力探究”完整展示实验原理与控制变量法,培养科学探究能力。设计“弹簧测力计使用四步法”“重力方向易错对比”等实用模块,助力学生自主突破重难点,教师可直接用于教学规划与分层指导。
内容正文:
第六章熟悉而陌生的力
考点要求
课标要求
力及其描述
· 能用示意图描述力。
· 会测量力的大小。
测量:用弹簧测力计测量力
· 用弹簧测力计测量力。
来自地球的力
· 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
· 通过常见事例或实验,了解 重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
· 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
命题解读:本章作为力学基础,命题紧扣课标要求,聚焦核心考点。重点考查力的概念、作用效果及相互性,力的三要素与示意图绘制,弹力、重力、摩擦力的基本性质及应用,弹簧测力计的使用等。题型以选择、填空、作图为主,实验探究题集中于滑动摩擦力影响因素、重力与质量关系等,且常与生活实例结合,强调对概念本质和应用能力的考查。
命题趋势:一是凸显应用性,多以体育活动、日常工具等真实情境为载体,考查知识迁移能力;二是强化探究性,实验题侧重控制变量法、转换法的应用,注重实验设计与结论分析的完整性;三是注重关联性,逐步加强与后续“运动和力”知识的综合考查,分值稳定在4-8分左右,核心考点重复考查率高,需重点掌握基础概念与实验技能。
弹簧测力计的使用
1.选:估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计
2.调零:a、上下拉动挂钩,防止弹簧测力计卡壳
b、将指针调节至零刻度线处
3.测量:弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持相同 。
4.读数:a、待指针静止时再读数
b、视线与刻度盘垂直 。
探究滑动摩擦力大小的影响因素
实验目的
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验原理
二力平衡
实验思路
根据生活经验,同样的接触面,物体越重,对接触面的压力越大,滑动时受到的摩擦力越大;同样的压力,接触面越粗糙,物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同,测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力,就可以找到滑动摩擦力与压力的关系;同理,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
实验装置
实验器材
弹簧测力计、带钩的木块、木板、砝码、毛巾等
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。
3.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
实验结论
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关;
(2)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
第一节 力及其描述 测量:用弹簧测力计测量力
一、什么是力
1. 定义:力是 对 的作用。
2.产生力的条件:①两个物体:一个是 ,一个是 ;
②相互作用(推、拉、提、举、压等都叫做作用)。
3.力一般用字母“ ”表示。力的单位: ,简称牛,符号 。
4.力的作用是相互的
(1)由于物体间力的作用是 的,因而施力物体同时也是受力物体。
(2)相互作用力的特点:相互作用的两个力大小 、方向 、作用在 上,作用在 上。
注意:相互作用力一定是同时产生,同时消失,同时改变的。
5.力的作用效果:力可以改变 ,也可以改变 。
【易错点】
①相互接触的物体之间不一定产生力的作用,比如并排水平放置的两个物体,尽管相互接触,但没有发生相互挤压,因而它们之间没有产生力的作用;
②不相互接触的两个物体之间也可以产生力的作用,如磁体吸引铁球等。
③如果物体的形状或运动状态发生了改变,则物体一定受到了力的作用。
二、力的描述
1.力的三要素:力的 、 、 。
注意:力的作用效果是由力的三要素共同决定的。力的三要素中有一个要素发生变化,力的作用效果也将发生变化。 2.力的示意图:在受力物体上沿着力的 画一条带箭头的线段,并标出力的 ,表示物体在这个方向上所受的力,有时候还可以在图附近标注出力的 。
【易错点】在做力的示意图时,线段的长短往往显示力的大小(尤其是同一个物体所受到的力),在作图是不要漏画作用点、箭头及标注力的大小的数值。
三、弹力
1.弹性:物体发生 后能够自行恢复原状的性质,叫做弹性。
2.弹力:因物体发生 而产生的力叫做弹力。
注意:拉力、推力、压力、支持力都属于弹力。
2.弹力产生的条件:物体相互接触并发生弹性形变(即接触并挤压)
四、弹簧测力计
1.原理:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与所受到的拉力大小成 。
2.使用前:要看清楚弹簧测力计的 和 。
3.使用时:
①选:估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计
②调零:a、上下拉动挂钩,防止弹簧测力计卡壳
b、将指针调节至 处
③测量:弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持 。
(所以,弹簧测力计的摆放方向可以是任意方向,由被测力的方向决定)
④读数:a、待指针静止时再读数
b、视线与刻度盘 。
【易错点】弹簧在弹性限度内,伸长的长度才与受到的拉力大小成正比。当弹簧所受的拉力超过一定范围后,弹簧不能恢复到原来的长度。
第二节 来自地球的力
一、重力的定义
物体由于 的吸引而受到的力叫做重力。一般用 表示重力。
理解:(1)重力不需要接触,属于非接触力。(2)重力的施力物体是 。
二、重力的大小
1.物体所受重力的大小与它的质量成 。即 。
其中G为重力;m为质量;g为重力与质量的比值,其单位为N/kg(通过计算得出)。
经过研究发现,在地球上同一地点,g值为确定的数,在9.8N/kg左右,在精确度要求不高时,可取g= N/kg。(不同地点g值有变化,范围为9.78N/kg—9.832N/kg)
该值的意义: 为1kg的物体,所受 的大小约为10N。
2.重力的计算(公式): 。其中G为物体受到的重力,m为物体质量,g一般取 N/kg或者 N/kg。
三、重力的方向
1.方向: 。
2.重力方向的应用: 重垂线的方向为重力方向—— 。
四、重力的作用点
1.重心:重力作用于物体上的各部分,也就是说物体每一部分都受到重力作用。
为了研究问题方便,我们将重力的作用点等效于一个点,这个点称为物体的重心。
①重心是物体所受重力的等效作用点。
②对于形状规则,质量分布均匀的物体,其重心一定在其 上。
③物体的重心不一定在物体上。例:游泳圈
2.重心与稳定性
物体的稳定性与两个因素有关:重心越 物体越稳定;支撑面越 物体越稳定。
【易错点】
(1)重力的方向是竖直向下的,竖直与垂直要分清楚,竖直是指指向地心,垂直是与接触面成垂直关系。
(2)重力不是物体具有的,是地球施加给物体的。因而在描述重力时,要描述为物体受到的重力,而不是物体的重力。
(3)在描述重力与质量的关系时,只能描述为“物体受到的重力与物体的质量成正比”,而不能描述为“物体的质量与受到的重力成正比”。
第三节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、摩擦力
1.摩擦力
(1)感受摩擦力的存在
实例
图示
现象及分析
手掌压在桌面上滑动
感觉桌面对手有一种阻碍作用
在桌面上用力拉动牙刷
发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反,说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用
草坪上滚动的足球
草坪上滚动的足球会慢慢停下来,说明草坪对足球的运动有一种阻碍作用
(2)摩擦力:两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面产生一种 相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。常用字母f表示。
2.摩擦力的分类
(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体上面滑动时产生的摩擦力;
(2)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;
(3)静摩擦力:两个相互接触的物体,当它们要发生而未发生相对运动时,在它们的接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力
3.产生条件
(1)两物体直接接触且有相互作用的弹力;
(2)两接触面均 ;
(3)物体间有 或相对运动趋势。
4.摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向 ;摩擦力有时起阻力作用,有时起动力作用。
【易错点】相对运动方向的理解:物体的运动方向是相对于地面而言的,而物体的相对(趋势)运动方向是相对于和它接触的物体而言的。摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动,无论哪种情况,摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验目的
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验原理
二力平衡
实验思路
根据生活经验,同样的接触面,物体越重,对接触面的压力越大,滑动时受到的摩擦力越大;同样的压力,接触面越粗糙,物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同,测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力,就可以找到滑动摩擦力与压力的关系;同理,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
实验装置
实验器材
弹簧测力计、带钩的木块、木板、砝码、毛巾等
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。
3.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
实验结论
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关;
(2)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
交流与反思
(1)间接测量滑动摩擦力:用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知木块与长木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力大小与压力的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小;②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(3)实验设计不足之处:很难使木块做匀速直线运动,弹簧测力计读数不稳定。
(4)实验改进:改进方案如下图所示。
将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
(5)滑动摩擦力的大小与速度和接触面积大小无关。
大量实验表明:滑动摩擦力的大小与接触面所受的 有关,接触面受到的 越大,滑动摩擦力越 ;滑动摩擦力的大小还与 有关,接触面越 ,滑动摩擦力越 。另外,滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
三、 摩擦的利用和防止
1.增大有益摩擦的方法
(1)增大物体间的 :例如打开瓶盖时用力、拔河比赛时、用力握紧绳子、自行车刹车时用力捏车闸、用橡皮擦去错误的字时要用力等等。
(2)增大接触面 :增大物体接触面的粗糙程度也可以增大摩擦。例如要上杠的运动员手上擦镁粉、鞋底凹凸不平的花纹、在结冰的路面车轮缠绕铁链等。
(3)变滚动摩擦为滑动摩擦:汽车急刹车时,车轮在路面滑动,把滚动变为滑动,增大了轮胎与地面间的摩擦力,使车容易停下来。
2. 减小有害摩擦的方法
(1)减小 :如推比较重的木箱时,把物品拿出一部分,减小压力,摩擦力也变小。
(2)减小 :接触面越光滑,摩擦力越小。例如,冰壶比赛中,运动员不断的刷冰,使接触面光滑减小摩擦。冰刀鞋的刀片非常薄,可以切入冰面,使冰面在刀片下融化形成水层,减小冰刀与冰面之间的摩擦。
(3)变滑动摩擦为滚动摩擦:我国古人很早就发现用滚动代替滑动可以大大减小摩擦,人们常常利用滚木移动巨石、巨木等。滚动轴承的内圈紧套在轴上,外圈固定在轮上,两圈之间装着许多光滑的钢球或钢柱。轮转动时带动外圈转动,钢球或钢柱在内外圈之间滚动,摩擦就大大减小了。
(4)使接触面分离:使两个互相接触的表面分离,也能减小摩擦。例如,给门轴上的合页加润滑剂可以在两个表面之间形成油膜,使它们互不接触,这样就减小了摩擦。气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,可以大大减小摩擦。磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,在列车和轨道间出现一薄层空气,减小摩擦。
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第六章熟悉而陌生的力
考点要求
课标要求
力及其描述
· 能用示意图描述力。
· 会测量力的大小。
测量:用弹簧测力计测量力
· 用弹簧测力计测量力。
来自地球的力
· 通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
· 通过常见事例或实验,了解 重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。
· 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
命题解读:本章作为力学基础,命题紧扣课标要求,聚焦核心考点。重点考查力的概念、作用效果及相互性,力的三要素与示意图绘制,弹力、重力、摩擦力的基本性质及应用,弹簧测力计的使用等。题型以选择、填空、作图为主,实验探究题集中于滑动摩擦力影响因素、重力与质量关系等,且常与生活实例结合,强调对概念本质和应用能力的考查。
命题趋势:一是凸显应用性,多以体育活动、日常工具等真实情境为载体,考查知识迁移能力;二是强化探究性,实验题侧重控制变量法、转换法的应用,注重实验设计与结论分析的完整性;三是注重关联性,逐步加强与后续“运动和力”知识的综合考查,分值稳定在4-8分左右,核心考点重复考查率高,需重点掌握基础概念与实验技能。
弹簧测力计的使用
1.选:估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计
2.调零:a、上下拉动挂钩,防止弹簧测力计卡壳
b、将指针调节至零刻度线处
3.测量:弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持相同 。
4.读数:a、待指针静止时再读数
b、视线与刻度盘垂直 。
探究滑动摩擦力大小的影响因素
实验目的
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验原理
二力平衡
实验思路
根据生活经验,同样的接触面,物体越重,对接触面的压力越大,滑动时受到的摩擦力越大;同样的压力,接触面越粗糙,物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同,测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力,就可以找到滑动摩擦力与压力的关系;同理,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
实验装置
实验器材
弹簧测力计、带钩的木块、木板、砝码、毛巾等
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。
3.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
实验结论
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关;
(2)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
第一节 力及其描述 测量:用弹簧测力计测量力
一、什么是力
1. 定义:力是一个物体对另一个物体的作用。
2.产生力的条件:①两个物体:一个是 施力物体 ,一个是 受力物体 ;
②相互作用(推、拉、提、举、压等都叫做作用)。
3.力一般用字母“ F ”表示。力的单位:牛顿,简称牛,符号 N 。
4.力的作用是相互的
(1)由于物体间力的作用是 相互 的,因而施力物体同时也是受力物体。
(2)相互作用力的特点:相互作用的两个力大小 相等 、方向 相反 、作用在 同一条直线 上,作用在 同一个物体 上。
注意:相互作用力一定是同时产生,同时消失,同时改变的。
5.力的作用效果:力可以改变 物体的形状 ,也可以改变 物体的运动状态 。
【易错点】
①相互接触的物体之间不一定产生力的作用,比如并排水平放置的两个物体,尽管相互接触,但没有发生相互挤压,因而它们之间没有产生力的作用;
②不相互接触的两个物体之间也可以产生力的作用,如磁体吸引铁球等。
③如果物体的形状或运动状态发生了改变,则物体一定受到了力的作用。
二、力的描述
1.力的三要素:力的 大小 、 方向 、 作用点 。
注意:力的作用效果是由力的三要素共同决定的。力的三要素中有一个要素发生变化,力的作用效果也将发生变化。
2.力的示意图:在受力物体上沿着力的 方向 画一条带箭头的线段,并标出力的 作用点 ,表示物体在这个方向上所受的力,有时候还可以在图附近标注出力的 大小 。
【易错点】在做力的示意图时,线段的长短往往显示力的大小(尤其是同一个物体所受到的力),在作图是不要漏画作用点、箭头及标注力的大小的数值。
三、弹力
1.弹性:物体发生 弹性形变 后能够自行恢复原状的性质,叫做弹性。
2.弹力:因物体发生 弹性形变 而产生的力叫做弹力。
注意:拉力、推力、压力、支持力都属于弹力。
3.弹力产生的条件:物体相互接触并发生弹性形变(即接触并挤压)
四、弹簧测力计
1.原理:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与所受到的拉力大小成 正比 。
2.使用前:要看清楚弹簧测力计的 量程 和 分度值 。
3.使用时:
①选:估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计
②调零:a、上下拉动挂钩,防止弹簧测力计卡壳
b、将指针调节至 零刻度线 处
③测量:弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持 相同 。
(所以,弹簧测力计的摆放方向可以是任意方向,由被测力的方向决定)
④读数:a、待指针静止时再读数
b、视线与刻度盘 垂直 。
【易错点】弹簧在弹性限度内,伸长的长度才与受到的拉力大小成正比。当弹簧所受的拉力超过一定范围后,弹簧不能恢复到原来的长度。
第二节 来自地球的力
一、重力的定义
物体由于 地球 的吸引而受到的力叫做重力。一般用 G 表示重力。
理解:(1)重力不需要接触,属于非接触力。(2)重力的施力物体是 地球 。
二、重力的大小
1.物体所受重力的大小与它的质量成 正比 。即:或。
其中G为重力;m为质量;g为重力与质量的比值,其单位为N/kg(通过计算得出)。
经过研究发现,在地球上同一地点,g值为确定的数,在9.8N/kg左右,在精确度要求不高时,可取g= 10 N/kg。(不同地点g值有变化,范围为9.78N/kg—9.832N/kg)
该值的意义: 质量 为1kg的物体,所受 重力 的大小约为10N。
2.重力的计算(公式):或。
其中G为物体受到的重力,m为物体质量,g一般取 10 N/kg或者 9.8 N/kg。
三、重力的方向
1.方向: 竖直向下 。
2.重力方向的应用:重垂线
重垂线的方向为重力方向—— 竖直向下 。
四、重力的作用点
1.重心:重力作用于物体上的各部分,也就是说物体每一部分都受到重力作用。
为了研究问题方便,我们将重力的作用点等效于一个点,这个点称为物体的重心。
①重心是物体所受重力的等效作用点。
②对于形状规则,质量分布均匀的物体,其重心一定在其 几何中心 上。
③物体的重心不一定在物体上。例:游泳圈
2.重心与稳定性
物体的稳定性与两个因素有关:重心越 低 物体越稳定;支撑面越 大 物体越稳定。
【易错点】
(1)重力的方向是竖直向下的,竖直与垂直要分清楚,竖直是指指向地心,垂直是与接触面成垂直关系。
(2)重力不是物体具有的,是地球施加给物体的。因而在描述重力时,要描述为物体受到的重力,而不是物体的重力。
(3)在描述重力与质量的关系时,只能描述为“物体受到的重力与物体的质量成正比”,而不能描述为“物体的质量与受到的重力成正比”。
第三节 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关
一、摩擦力
1.摩擦力
(1)感受摩擦力的存在
实例
图示
现象及分析
手掌压在桌面上滑动
感觉桌面对手有一种阻碍作用
在桌面上用力拉动牙刷
发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反,说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用
草坪上滚动的足球
草坪上滚动的足球会慢慢停下来,说明草坪对足球的运动有一种阻碍作用
(2)摩擦力:两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面产生一种阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。常用字母f表示。
2.摩擦力的分类
(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体上面滑动时产生的摩擦力;
(2)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;
(3)静摩擦力:两个相互接触的物体,当它们要发生而未发生相对运动时,在它们的接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力
3.产生条件
(1)两物体直接接触且有相互作用的弹力;
(2)两接触面均粗糙;
(3)物体间有相对运动或相对运动趋势。
4.摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反;摩擦力有时起阻力作用,有时起动力作用。
【易错点】相对运动方向的理解:物体的运动方向是相对于地面而言的,而物体的相对(趋势)运动方向是相对于和它接触的物体而言的。摩擦力有时阻碍运动,有时有利于运动,无论哪种情况,摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
二、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验目的
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验原理
二力平衡
实验思路
根据生活经验,同样的接触面,物体越重,对接触面的压力越大,滑动时受到的摩擦力越大;同样的压力,接触面越粗糙,物体滑动时受到的摩擦力越大。只要控制接触面相同,测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力,就可以找到滑动摩擦力与压力的关系;同理,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度,就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
实验装置
实验器材
弹簧测力计、带钩的木块、木板、砝码、毛巾等
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。
3.换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
实验结论
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关;
(2)在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
交流与反思
(1)间接测量滑动摩擦力:用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知木块与长木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力大小与压力的关系,控制接触面的粗糙程度不变,改变压力大小;②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。
(3)实验设计不足之处:很难使木块做匀速直线运动,弹簧测力计读数不稳定。
(4)实验改进:改进方案如下图所示。
将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
(5)滑动摩擦力的大小与速度和接触面积大小无关。
大量实验表明:滑动摩擦力的大小与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;滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。另外,滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
三、摩擦的利用和防止
1.增大有益摩擦的方法
(1)增大物体间的压力:例如打开瓶盖时用力、拔河比赛时、用力握紧绳子、自行车刹车时用力捏车闸、用橡皮擦去错误的字时要用力等等。
(2)增大接触面粗糙程度:增大物体接触面的粗糙程度也可以增大摩擦。例如要上杠的运动员手上擦镁粉、鞋底凹凸不平的花纹、在结冰的路面车轮缠绕铁链等。
(3)变滚动摩擦为滑动摩擦:汽车急刹车时,车轮在路面滑动,把滚动变为滑动,增大了轮胎与地面间的摩擦力,使车容易停下来。
2. 减小有害摩擦的方法
(1)减小压力:如推比较重的木箱时,把物品拿出一部分,减小压力,摩擦力也变小。
(2)减小接触面的粗糙程度:接触面越光滑,摩擦力越小。例如,冰壶比赛中,运动员不断的刷冰,使接触面光滑减小摩擦。冰刀鞋的刀片非常薄,可以切入冰面,使冰面在刀片下融化形成水层,减小冰刀与冰面之间的摩擦。
(3)变滑动摩擦为滚动摩擦:我国古人很早就发现用滚动代替滑动可以大大减小摩擦,人们常常利用滚木移动巨石、巨木等。滚动轴承的内圈紧套在轴上,外圈固定在轮上,两圈之间装着许多光滑的钢球或钢柱。轮转动时带动外圈转动,钢球或钢柱在内外圈之间滚动,摩擦就大大减小了。
(4)使接触面分离:使两个互相接触的表面分离,也能减小摩擦。例如,给门轴上的合页加润滑剂可以在两个表面之间形成油膜,使它们互不接触,这样就减小了摩擦。气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,可以大大减小摩擦。磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,在列车和轨道间出现一薄层空气,减小摩擦。
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