内容正文:
人教版 八年级 上册
第八章 运动和力
第3节摩擦力
将两本书按照如图所示的方式叠放在一起,同桌两人互拉,能轻易拉开吗?
新课导入
一、摩擦力
体验:将手掌压在桌面上,并在其上滑动,你是否感受
到桌面对手掌有阻碍作用?
新课讲授
1.滑动摩擦力: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。
2.符号:f
思考1:人推箱子没有推动,箱子受到阻碍作用了吗?
3.静摩擦力:两个相互接触的物体,当其接触表面有相对运动趋势但仍保持相对静止时,在它们接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
f
F
思考2:物体在滚动过程中也会受到阻碍作用吗?
4.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。
f
F
1.滑旱冰。( )
2.小孩沿滑梯下滑。( )
3.小明用力推桌子没推动。( )
4.小轿车在公路上行驶。( )
5.拉着旅行箱行走。( )
6.用手拿着水杯静止在空中。( )
7.用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上运动.( )
判断下列两个相互接触的物体之间产生了哪种摩擦力?(选填“滑动摩擦力”、“滚动摩擦力”或“静摩擦力)
滚动摩擦力
滑动摩擦力
静摩擦力
滚动摩擦力
滚动摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
看起来十分光滑的桌面在显微镜下看也是凸凹不平的
思考讨论1:产生摩擦力需要同时具备哪些条件?
摩擦力的产生条件:
①相互接触且有压力
②有相对运动(或相对运动的趋势)
③接触面粗糙
甲
乙
例1:如图,物体间的接触面均是粗糙的,物体甲静止在水平面上,物体乙静止在斜面上,物体丙被压在竖直的墙壁上处于静止状态,判断甲、乙、丙三个物体是否受摩擦力?
丙
F
物体甲、乙、丙分别相对地面、斜面、墙面静止,但乙、丙有相对运动趋势,故受摩擦力,甲不受摩擦力。
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的方向相反(不一定与运动方向相反)
大 小:
?
思考讨论2:
思考1:人骑自行车时轮子所受摩擦力的方向是怎样的?
思考2:人推自行车时轮子所受摩擦力的方向是怎样的?
运动方向
思考1:人骑自行车时轮子所受摩擦力的方向是怎样的?
前轮所受摩擦力的方向向后;后轮所受摩擦力的方向向前。
f后
f前
运动方向
思考2:人推自行车时轮子所受摩擦力的方向是怎样的?
前轮和后轮所受摩擦力的方向均向后。
运动方向
f后
f前
运动方向
f
例2:运动员在百米赛跑过程时所受摩擦力的方向是怎样的?
二、测量滑动摩擦力
测量物体在水平面上滑动时所受到的摩擦力
实验目的:
实验设计:
测量物体在水平面上滑动时所受到的摩擦力
用什么测量摩擦力?
什么条件下,弹簧测力计的拉力等于物体所受的摩擦力?
转换法
弹簧测力计
进行实验:
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数等于其所受的滑动摩擦力。
实验记录:
f =______N。
木块在长木板上运动时受到的滑动摩擦力是否一直不变呢?
三、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?
提出问题:
猜想:
根据生活经验猜想滑动摩擦力大小跟哪些因素有关?
1.跟接触面所受的压力大小有关;
2.跟接触面的粗糙程度有关;
3.跟物体的运动速度大小有关;
4.跟接触面积的大小有关;
……
实验思路:
1.当一个物理量可能与多个因素有关时,应该用什么方法去研究?
控制变量法
2.如何改变接触面的粗糙程度?
3.如何改变物体对接触面的压力?
进行实验:
1.用弹簧测力计拉动木块,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.改变放在木块上的砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。
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。
4.探究其它自己猜想的因素。
进行实验:
实验记录:
接触面压力 接触面粗糙程度 接触面面积 运动速度 摩擦力大小
木块 木板(较光滑) 平放(较大) 慢 小
木块+砝码 木板(较光滑) 平放(较大) 慢 较大
木块+砝码 木板(较粗糙) 平放(较大) 慢 大
木块 木板(较光滑) 竖放(较小) 慢 小
木块 木板(较光滑) 平放(较大) 快 小
木块 玻璃板(很光滑) 平放(较大) 快 很小
实验结论:
交流与评估:
实验过程中哪些地方需要改进?
影响滑动摩擦力大小的因素:①压力大小;②接触面的粗糙程度。
①接触面的粗糙程度不变,压力越大,滑动摩擦力越大。
②压力不变,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
③滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积的大小无关。
测量滑动摩擦力的改进方法:
将物块放在接触面上,将弹簧测力计固定在铁架台上,抽走接触面。待弹簧测力计示数稳定后,读出其示数。
物块保持静止,受力平衡,拉力与摩擦力大小相等
F拉
f
四、摩擦力的防止与应用
许多情况下摩擦是有用的:
人走路
拔河比赛
跑步
在很多情况下摩擦又是有害的:
1.拿起物体时手与物体之间的摩擦。( )
2.门轴转动时合页产生的摩擦。 ( )
3.走路时鞋底与地面之间的摩擦。 ( )
4.汽车的刹车盘与刹车片之间的摩擦。 ( )
5.机器工作时运动部件之间的摩擦。 ( )
6.轮船行驶时船体底面与水面之间的摩擦。 ( )
有害
有用
有用
有用
有害
有害
下列物体之间的摩擦,哪些是有用的?哪些是有害的?
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?
冰壶运动
自行车刹车
涂有防滑粉的手
思考:你能想到有哪些增大摩擦的方法?有哪些减小摩擦的方法?
①增大压力
②增大接触面粗糙程度
增大方法:
减小方法:
①减小压力
②减小接触面粗糙程度
阅读P31“减小摩擦的方法”,了解更多减小有害摩擦的方法。
拓展与延伸
滚动轴承
用滚动代替滑动可以大大减小摩擦
1.用滚动代替滑动
磁悬浮列车
气垫船
2.使两个互相接触的表面隔开
摩擦力
摩擦力
滑动摩擦力的大小
摩擦力的利用与防止
静摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
测量原理
测量方法
影响因素
课堂总结
1.关于摩擦力,下列说法中错误的是( )
A.静止的物体可能受到摩擦力的作用
B.运动的物体可能不受摩擦力的作用
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同
D.只要两个物体接触并相互挤压,且接触面不光滑,它们之间就一定产生摩擦力
D
课堂习题
2.重为500N的小丽双手握住竖直的木杆匀速上攀,然后匀速下滑。关于此过程中她所受到的木杆对他的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.下滑过程中,摩擦力大小小于500N,方向竖直向
B.上攀过程中,摩擦力大小等于500N,方向竖直向
C.下滑过程中,摩擦力大小等于500N,方向竖直向上
D.上攀过程中,摩擦力大小大于500N,方向竖直向下
C
课堂习题
3.如图所示,在粗糙程度相同的水平地面上,重30N的物块在AB段受到F=10N的水平拉力作用,向右做匀速直线运动,到B点时撤去水平拉力,物块仍继续运动,到C处静止。下列说法正确的是( )
A.在AB段物块受到水平向右的摩擦力,大小为10N
B.在AB段物块受到水平向左的摩擦力,大小为20N
C.在BC段物块受到水平向左的摩擦力,大小为10N
D.在C点物块受到水平向右的摩擦力,大小为30N
C
A
B
C
F
课堂习题
4.如图所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是( )
A.瓶子受到竖直向上的摩擦力
B.手的握力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子处于静止状态,不具有惯性
D.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
A
课堂习题
5.下列实例中,是通过改变压力大小来改变摩擦力的是( )
A.骑自行车刹车时用力捏闸
B.在行李箱下安装滚轮
C.在轴承上加润滑油
D.体操运动员比赛前在手上抹镁粉
A
课堂习题
6.如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计拉着木块沿直线匀速前进,则( )
A.水平桌面越粗糙,弹簧测力计示数越小
B.木块受到的拉力与木块和长木板之间的摩擦力大小相等
C.木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对平衡力
D.弹簧测力计对木块施力,木块对弹簧测力计没有力的作用
B
课堂习题
7.如图甲所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示,物体乙重50N,在25N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为______N,物体乙受到的摩擦力f乙为______N
30
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课堂习题
8.地铁已成为各大城市的主要绿色交通工具之一,乘坐地铁前需要进行安全检查,如图是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一行李箱放在水平传送带上。在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中,行李箱______(选填“受到”或“不受”)摩擦力的作用,你判断的理由是:________________
______________________________。
不受
行李箱和传送带
之间没有相对运动或相对运动趋势
课堂习题
9.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1 ,乙图中速度为v2 ,丙图中木块上叠放一重物,其速度为v3 ,且v1>v2>v3 ,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲 、F乙 和 F丙 。下列关系正确的是( )
A.F甲> F乙>F丙 B.F甲=F乙= F丙
C. F甲= F乙< F丙 D.F甲< F乙<F丙
C
10.如图,物体 A、B 在力F作用下,以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体B在水平方向上的受力示意图。
f
F
1、教材32页练习与应用;
2、对应章节练习册。
课后作业
谢谢大家!
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