内容正文:
新课引入
如图所示,将手掌压在桌面上滑动时,你是否感到桌面对手掌有阻碍作用?你对这样的力有什么认识,大小、方向、作用点怎样的?
手用力向前滑动
第八章——运动和力
第3节 摩擦力
八年级物理下册 •人教版(2024新版)
学习目标
01
02
03
通过生活体验认识摩擦力;知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小的方法;能运用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的问题。
通过科学探究活动,体验控制变量法在物理研究过程中的应用,培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在,既有利也
有弊。培养学生.思考问题的辩证观点。
课前预习
1.两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在和接触面上会产生一种 相对运动的力。这种力叫作滑动摩擦力。
2. 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接触面的
有关,接触面越 ,滑动摩擦力越大。另外,滑动摩擦力的大小还与接触面的 有关。
1.增大有益摩擦的方法:(1)增大接触面的 (2)增大
(3)同时增大
2.減小有害摩擦的方法:(1)减小接触面的 (2) 减小
(3)用 代替滑动:(4)使接触面彼此
阻碍
压力
压力
大
粗糙程度
粗糙
材料
粗糙程度
压力
粗糙程度
压力和粗糙程度
压力
滚动
分离
摩擦力
一
①两个物体相互接触;②相互挤压;③发生相对运动;④接触面不光滑。四个条件缺一不可。
2.摩擦力产生的条件:
1.定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫滑动摩擦力。符号用 f 表示。
3.摩擦力:作用点、方向
摩擦力的作用点:作用点在受力物体上,在受力物体上接触面或重心上。
f
摩擦力的方向:与相对运动(或相对运动趋势)方向相反(不一定与物体运动方向相反),并与接触面平行。
f
v
脚向后用力F
f
v
摩擦力是阻力
摩擦力是动力
1.如图1所示,物体A在斜面上静止,画出A受到摩擦力的示意图。
2.如图2所示,物体A由斜面滑下,画出A受到摩擦力的示意图。
图1
图2
3.如图3所示,物体A在斜面向顶端滑去,画出A受到摩擦力的示意图。
图3
4.摩擦力的方向
图1
图2
图3
2.摩擦力的种类
滑动摩擦力
静摩擦力
滚动摩擦力
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。
爬竿
静摩擦力的大小
根据二力平衡的原理
f=10N
f=20N
f=30N
F=10N
木块未动
F=20N
木块未动
F=30N
木块未动
静摩擦力大小:(二力平衡)随外力的变化而变化,摩擦力跟使物体发生相对运动趋势的外力是一对平衡力。
水平方向:f静=F推
f
f
f
静摩擦力方向:跟物体相对运动趋势方向相反,摩擦力与物体的重力是一对平衡力。
竖直方向:f静=G
G
静止的杯子
f
G
静摩擦力的大小
1.某同学用手把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是____N,方向___________.当人手对木块压力增大时,木块受到的摩擦力将_______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
5
竖直向上
不变
2.小明竖直拿着一个质量为2Kg水瓶(手一至未滑动),则手对水瓶的压力为30N,此时手对瓶子的摩擦力是_____N,之后小明将压力增为50N,则手对瓶子的摩擦力是______N.
20
20
杯子静止
1.两个相互接触的物体,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,符号用 f 表示。
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? ………
探究影响滑动摩擦力大小的因素
【猜想与假设】:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。
【实验原理】:二力平衡
【实验方法】:控制变量法和转换法
测量工具
弹簧测力计
测量原理
二力平衡
测量方法
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。
测量结果
f摩 = F 拉
F拉
f摩
转化法
次数 压力大小 摩擦力 f / N
1 只有木块(小) 2
2 加砝码(大) 3
在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大
1.探究滑动摩擦力的大小跟压力大小是否有关?
控制___________相同,
改变_____________.
接触面的粗糙程度
压力大小
次数 接触面情况 摩擦力 f / N
1 木块与木板 2
2 木块与毛巾 4
在接触面受到压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
2.探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关;
控制___________相同,
改变__________________.
压力大小
接触面的粗糙程度
次数 接触面积大小 摩擦力 f / N
1 平放(大) 3
2 侧放(小) 3
滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
3.探究滑动摩擦力的大小跟接触面积大小是否有关?
控制___________、_________相同,
改变_____________.
接触面的粗糙程度
压力大小
接触面积大小
F1=0.7N
F2=0.7N
4.探究滑动摩擦力大小与运动速度是否有关;
结论:滑动摩擦力大小跟接触面积大小、运动速度等无关。
实验次数 接触面材料 压力大小 运动速度 摩擦力大小
1 长木板 相同 0.1m/s 0.7N
2 长木板 相同 0.2m/s 0.7N
V1=0.1m/s
V1=0.2m/s
实验结论
滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度有关,还与接触面的材料有关。而与物体的重力、速度、接触面积大小无关。
a.在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
b.在接触面受到压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
木块相对地面处于静止状态,测力计示数等于木板对木块施加的摩擦力。
改进一
改进二
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。
在压力和接触面粗糙程度相同时,滚动摩擦力比滑动摩擦力要小的多。
1.增大摩擦的方法
(1)增大接触面粗糙程度(使接触面粗糙)
涂防滑粉
瓶盖竖纹
车胎花纹
(2)增大压力
自行车的车闸
用力握水杯
用力拧瓶盖
(3)使滚动变滑动
汽车急刹车:当汽车需要紧急停车时,驾驶员会用力踩下刹车踏板。这个过程中,摩擦力由滚动摩擦变为滑动摩擦,从而增大了摩擦力,使汽车能够更快地停下来。
2.减小摩擦的方法
(1)减小接触面粗糙程度(使接触面光滑)
滑梯的表面比较光滑,是为了减小人与滑梯间的摩擦。
冰壶比赛中,运动员不断的刷冰,使接触面光滑,减小摩擦。
(2)减小压力
运动员在做单杠动作时,通常不会紧握单杠,而是保持适当的握力,这样可以减小手与单杠之间的正压力,从而降低摩擦力。
(3)使滑动变滚动
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。现在许多机器的转动部分都安装了滚动轴承。
(4)使接触面分离
气垫船
合页
磁浮列车
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。
课堂小结
课堂习题
1. 下面所列的摩擦中,属于滑动摩擦的有______;静摩擦的有_______;滚动摩擦的有_________。
①走路时鞋与地面之间的摩擦;
②拉动拉杆箱时,箱轮与地面间的摩擦;
③手拿瓶子时手与瓶子的摩擦;
④机器上轴与轴承间的摩擦;
⑤冰壶比赛时,冰壶与冰面的摩擦。
⑤
①
③
②
④
2.体重为490N的小明用双手握住竖直的木杆匀速上攀,然后匀速下滑,他所受木杆对他的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.上攀过程中,等于490N,方向竖直向下
B.下滑过程中小于490N,方向竖直向上
C.上攀过程中,大于490N,方向竖直向下
D.下滑过程中等于490N,方向竖直向上
D
3. 下面所列的摩擦中,属于有益摩擦的是___________;属于有害摩擦的是_________。
①走路时鞋与地面之间的摩擦;
②汽车刹车时,车轮与地面间的摩擦;
③手握筷子时的摩擦;
④机器上轴与轴承间的摩擦;
⑤擦黑板时,板擦与黑板间的摩擦。
⑤
①
③
②
④
4. 小华同学用用100N的力水平向右推木箱,结果没有推动,则此时木箱受到的静摩擦力为____N,方向________。小华增大推力,最后在125N的水平推力作用下使木箱向右做匀速直线运动,则物体受到的滑动摩擦力为____N,方向_________。
100
水平向左
125
水平向左
5. 如图所示,在“测量滑动摩擦力大小”的实验中,应拉着木块在长木板上做__________运动,此时摩擦力大小为______N。
2.2
匀速直线
6. 小明推静止在水平地面上的桌子,他使用的是水平向左的力,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 推力大于摩擦力 B. 推力等于摩擦力
C. 推力小于摩擦力 D. 不能确定推力与摩擦力的大小
B
6.自行车的结构和使用涉及了许多有关摩擦力的知识,下列说法中正确的是( )
A.在自行车转动部分添加润滑油是为了减小摩擦
B.用力捏刹车闸是为了减小摩擦
C.在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹主要是为了外观好看
D.车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承是为了增大摩擦
A
7. 下列四幅图是小明在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案。以下说法正确的是( )
A
A. 通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过甲、丁对比,可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
8.如图所示,水平拉动木块在粗糙程度不变的水平桌面上做加速运动。以下说法中正确的是( )
A.若只改变拉力的大小,则摩擦力的大小也会随之改变
B.测力计示数发生变化,说明摩擦力与运动速度有关
C.木块受到的摩擦力大小等于它受到的拉力
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力
D
9. 用10N的力推桌子,桌子不动,此时桌子受到的摩擦力为 N;用20N的力推桌子,桌子不动,此时桌子受到的摩擦力为 N;用30N的力推桌子,桌子匀速运动,此时桌子受到的摩擦力为 N;用40N的力推桌子,桌子将 ____,此时桌子受到的摩擦力为 N;
10
20
30
30
加速运动
如图所示,一个快递箱正随水平传送带向右做匀速直线运动。图中关于快递箱的受力分析正确的是( )
A
B
C
D
A
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