内容正文:
第2节 运动与相互作用(4)
八年级科学上册 •浙教版(2024)
第二章—力与空间探索
本章引言
火箭发射时,向下喷出高速热气流,利用产生的反作用推力而上升,把人造卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等运载到预定的轨道。飞机的飞翔、列车的飞驰、轮船的航行、人的行走,都跟力的作用有关。
自然界中,所有物体的运动都跟力的作用有关。那么,常见的力有哪些?运动和力之间有着怎样的关系?
教学目标
一
02
通过大量生活实例感受摩擦力的存在、分析摩擦力的性质;能想象没有摩擦力所能产生的情景。
01
了解摩擦力的普遍存在;了解摩擦力的概念;能正确区分滑动摩擦力与静摩擦力。
科学观念
03
通过生活中一些常见的摩擦力现象,了解摩擦力在生活中的应用。
04
科学思维
探究实践
态度责任
培养实事求是的科学态度与他人合作的精神;通过实际体会物理知识在生活中应用与价值。
教学引入
二
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?要改变手掌受到的阻力的大小,你有哪些方法?
手在桌面上滑动
01
摩擦力
摩擦力
三
实践活动
1.如图2.2-10所示,用手推放在桌面上的木块,使它运动起来,观察木块离开手后运动状态有什么变化。解释这个现象。
①现象:木块离开手后,运动速度减小直到停止。
②解释:木块离开手后,木块与桌面之间的摩擦力阻碍木块运动,所以木块的运动速度会减小直到停止。
摩擦力
三
2.如图2.2-11所示,用扫把从右往左清扫地面,感受施加给扫把的力,观察扫把刷毛朝哪个方向弯曲。
①现象:感受到地面施加给扫把的力是从左往右的;刷毛朝右弯曲。
②解释:用扫把从右往左清扫地面,扫把与地面的摩擦力阻碍扫把运动并使得刷毛发生形变。
摩擦力
三
两个互相接触的物体,当一个物体在另一个物体表面上滑动时,在它们的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(friction)。常用字母f表示。滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反。
(1)产生摩擦力的条件
①两个物体互相接触并互相挤压。
②两个物体的接触面必须都是粗糙的。
③有阻碍物体相对运动或相对运动趋势的特征。
(2)摩擦力的方向:总是沿接触面的切线方向。
摩擦力
三
实践活动
如图2.2-12所示,纸杯中盛有米,米内插有筷子。将米压紧后,竖直向上提筷子,你将观察到什么现象?请尝试解释这个现象。
①现象:筷子将装有米的杯子提起。
②解释:将筷子向上提起时,筷子与米之间存在摩擦力。
摩擦力
三
三种摩擦
(1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦。
(2)静摩擦:一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时产生的摩擦。
(3)滚动摩擦:一个物体在另一个物体的表面上滚动时产生的摩擦。
如用铅笔写字时,手与笔杆之间的摩擦属于静摩擦,笔尖与纸之间的摩擦属于滑动摩擦;而用圆珠笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦。
静摩擦
滚动摩擦
摩擦力
三
滑动摩擦力
(1)定义: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)产生原因:相互接触的两个物体表面是凹凸不平的,在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮合。当两个物体做相对滑动时,啮合部位就会产生阻碍相对运动的作用,产生滑动摩擦力。
显微镜下观察到
的桌面示意图
摩擦力
三
箱子相对于地面向右运动
滑动摩擦力f
(3)滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反。如向右推木箱时,木箱受到的滑动摩擦力的方向向左。
摩擦力
三
静摩擦力
(1)静摩擦力:一个物体在另一个物体的表面上有相对运动趋势时产生的摩擦。
(2)静摩擦力的方向:如图所示,瓶子有向下运动的趋势,当瓶子静止时,瓶子所受到的静摩擦力的方向与向下运动的趋势相反,即静摩擦力的方向竖直向上。
(3)静摩擦力的大小:当瓶子静止时,在竖直方向上所受到的静摩擦力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知,静摩擦力与重力大小相等,即:f=G。
重力G
静摩擦力f
摩擦力
三
思考与讨论
如图2.2-13所示,把两本科学教科书一页一页地交叉叠好,然后尝试拉开两本书。能轻松拉开吗?想想为什么会这样。
不能轻松拉开,因为书页之间接触面比较粗糙,交叉叠放在一起后具有一定的压力,拉开时会产生很大的静摩擦力。
02
摩擦力方向
摩擦力方向
四
摩擦力普遍存在于我们的生活之中,对我们的生活起着极为重要的影响。人走路时两只脚的前后位置会交替变化,后脚离开地面前要蹬地,这时,地面对它会产生一个向前的摩擦力,正是这个力,人才得以向前运动;而前脚踩到地面时,地面会对它产生一个向后的摩擦力,正是这个力,才使脚停止了向前的运动。
特别提醒:摩擦力的方向不一定与物体 的运动方向相反,如左图中,人的运动方向向前,后脚受到 的摩擦力方向向前,与运动方 向一致,是动力;前脚受到的 摩擦力方向向后,是阻力。它们都与“相对运动趋势”的方 向相反。
摩擦力方向
四
分析下列物体受到的静摩擦力的方向。
推不动的巨石
握在手中的水杯
停在斜坡上的车
f
f
f
人行走时的前后脚
f1
f2
判断摩擦力的方向
摩擦力方向
四
假如没有摩擦,生产生活中将会出现怎样的情景?
思考与讨论
假如没有摩擦,我们会有很多事情不能做,如人不能行走,汽车不能行驶,我们不能写字、不能拿起东西、不能用筷子夹饭菜等。
摩擦力方向
四
不但固体与固体之间会产生摩擦,固体、液体、气体之间也会产生摩擦。图2.2-15是我国神舟十三号返回舱进入地球大气层时,外壳与空气摩擦燃烧而形成的壮观景象。
当我们推地面上的箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。那么,影响滑动摩擦力大小的因素有哪些呢?
03
随堂练习
随堂练习
五
1.下列现象不能说明物体受到摩擦力作用的是( )
A.足球被脚踢出后在地面上滚动越来越慢,最后停下来
B.高速飞行的陨石在进入大气层后猛烈燃烧发出亮光,形成流星
C.水中发射的鱼雷运行一定距离后杀伤力就越来越弱了
D.抛出去的铅球最终要落回地面
D
随堂练习
五
2.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力
B. 静止的物体一定不受摩擦力
C. 相对运动的两个物体,一定存在摩擦力
D. 一个物体只有在另一个物体表面运动或有相对运动趋势时,才有可能受到摩擦力
D
随堂练习
五
3.如图所示,一个重为5牛的磁铁在的水平磁力作用下,吸在竖直铁板上保持静止状态,则铁板受到的摩擦力是( )
A.5牛,方向竖直向上
B.5牛,方向竖直向下
C.8牛,方向竖直向上
D.13牛,方向竖直向下
【答案】A
【解析】因为物体在竖直方向上静止,具有向下的运动趋势,产生向上的摩擦力,重力与摩擦力是一对平衡力大小相等,即摩擦力为5N,方向竖直向上。
随堂练习
五
4.如图所示的“押加”是我国少数民族体育项目之一,又称为“大象拔河”。比赛中,甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用力拖动布带互拉,则甲对乙的拉力大小 (选填“<”“=”或“>”)乙对甲的拉力大小(不考虑布带的质量);地面对甲 (选填“有”或“没有”)摩擦力。
【答案】 = 有
【解析】甲、乙两队之间的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力;比赛时,决定胜负的因素是摩擦力,被拉后有相对于地面对运动的趋势,因而地面对甲一定有摩擦力。
随堂练习
五
5.小华同学用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大小为_______N,方向_________。
100
水平向左
125
水平向左
课堂小结
六
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