(共20张PPT)
第3节 摩擦力
第八章 运动和力
第2课时 摩擦力与社会生活
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
有益摩擦、有害摩擦
摩擦力的改变
用小刀削铅笔时,铅笔与小刀之间的摩擦
生活中的摩擦
用黑板擦擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦
知识点
有益摩擦、有害摩擦
知1-讲
1
增大有益摩擦
1. 增大接触面的粗糙程度
知1-讲
你能举出更多的例子吗?
2. 增大压力
知1-讲
怎样使小提琴拉得更响?
涂松香
增大接触面粗糙程度
增大摩擦
将弓重一些压弦
增大压力
增大摩擦
知1-讲
减小有害摩擦
加润滑油
加气垫
电磁场使接触面分离
2. 使接触面光滑
3. 变滑动为滚动
1. 减小压力
4. 使接触面分离
知1-讲
磁悬浮列车
气垫船
1.【中考·枣庄】下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是( )
A.①和② B.②和③
C.①和④ D.②和④
知1-练
B
知2-讲
知识点
摩擦力的改变
2
摩擦力的大小与什么因素有关?
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。
知2-讲
想想议议
古埃及人建造金字塔时,在运送的大石块下面垫上圆形
滚木;北京故宫有一整块雕龙的大石阶重30多吨,在没
有大型起重工具的情况下,据说是在冬天运送的,首先
在地上泼水,结冰后再推拉运送。用这两种方法,利用
了什么原理
知2-讲
(菏泽)下列做法属于减小摩擦的是( )
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走
B.在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落
B
例 1
知2-讲
导引:冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人
的行走,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;在生锈的自行车轴上滴一些油,使接触面脱离,减小摩擦力,骑车就会感觉轻松一些;当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
知2-讲
总 结
分析摩擦力的改变常用到以下方法:(1)逆向思维法,若物体间原本是滚动摩擦,则可以变滚动为滑动来增大摩擦;(2)抽象法,像沙粒和麦粒等非常接近球形的物体,可抽象为球体,当这些物体发生滚动时,则属于滚动摩擦;(3)等效法,互相接触的两个面之间若有水,水的作用等效于润滑油,它同样可使接触面隔开从而减小摩擦。
1.【中考·长沙】班级大扫除,小天发现许多现象与摩擦有关,其中减小摩擦的措施是( )
A.擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦
B.书柜下装有滚轮便于移动位置
C.黑板擦的刷面选用更粗糙的材料制成
D.水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
知2-练
B
摩擦力与社会生活
摩擦力与物体运动的快慢、物体间接触面积的大小无关。
摩擦力的影响因素
压力大小
接触面的粗糙程度
摩擦力与社会生活
1.在自行车中有的设计是为了增大摩擦,有的是为了减小摩擦。请各举两例说明是通过什么方法来增大或减小摩擦的。
解:自行车的轮胎、手把套、脚踏板印上花纹是为了增大摩擦;轮轴、飞轮等处都安装滚动轴承,在转动部位加润滑油,是为了减小摩擦。
摩擦力与社会生活
2.冰壶比赛时,运动员需要不断调节自己的运动。一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同:磴冰脚的鞋底为橡胶制成,而滑行脚的鞋底为塑料制成。请你利用本节知识说明其中的道理。
解:蹬冰脚的鞋底是橡胶制成的,目的是为了增大接触面的粗糙程度以增大摩擦;滑行脚的鞋底是塑料制成的,目的是为了减小接触面的粗糙程度以减小摩擦。
摩擦力与社会生活
3.如果上课时教室内的摩擦力突然消失10 s,我们身边的情境将会发生哪些变化?描述两个可能出现的场景。
解:粉笔无法在黑板上书写;手握不住笔。(共30张PPT)
第3节 摩擦力
第八章 运动和力
第1课时 摩擦力
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
认识摩擦力
滑动摩擦力的影响因素
生活中的摩擦
用铅笔写字时,铅笔尖与纸之间的摩擦
自行车轮与地面
知识点
认识摩擦力
知1-讲
1
什么是摩擦力?
两个互相接触的物体,
当它们做相对运动时,在
接触面上会产生一种阻碍
相对运动的力,这种力叫
做摩擦力。
知1-讲
摩擦力
方向:
作用点:
与物体相对运动的方向相反,
不是与运动方向相反
在接触面上
摩擦的种类
①滑动摩擦
②滚动摩擦
③静摩擦
知1-讲
滑动摩擦力
定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的
阻碍物体相对运动的力, 叫做滑动摩擦力。
方向:跟物体相对运动的方向相反(阻碍相对运动)
作用点:在两物体接触面之间
滚动摩擦力:一个物体在另一个物体上滚动时产生的
摩擦力叫滚动摩擦力。
静摩擦力:两个物体相互接触、在外力作用下有相对
运动的趋势而又保持相对静止,在接触面
间产生的摩擦力。
知1-讲
例 1
下列物体所受的摩擦力不是滑动摩擦力的是( )
A.自行车刹车时,闸皮和车圈之间的摩擦
B.用圆珠笔写字,笔尖的圆珠与纸之间的摩擦
C.用卷笔刀削铅笔,刀与铅笔之间的摩擦
D.紧急刹车车轮不转动时,车仍向前运动了一段
距离,这时车轮所受的摩擦力
B
知1-讲
导引:本题主要考查滑动摩擦和滚动摩擦的概念。滑动摩擦是两个相互接触的物体发生相对滑动时产生的摩擦,滚动摩擦是指轮状或球状物体滚动时产生的摩擦。自行车刹车时,闸皮和车圈之间的摩擦是由于滑动而产生的,是滑动摩擦;卷笔刀削铅笔时,刀与铅笔之间的摩擦也是滑动摩擦;紧急刹车后,车轮不转,车轮在地面滑动,所受的摩擦力是滑动摩擦力;用圆珠笔写字时,笔尖的圆珠在纸面上滚动,产生的摩擦为滚动摩擦。
知1-讲
总 结
识别摩擦的类型,用概念辨析法,即依据各概念的定义来进行识别。
1.如图所示,两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时纸张间会产生较大的( )
A.重力
B.弹力
C.压力
D.摩擦力
知1-练
D
2.【中考·衡阳】如图所示是中国姑娘李坚柔在索契冬奥会短道速滑比赛中夺金的场景。在滑行的过程中,冰刀与冰面之间的摩擦是________(填“滑动”或“滚动”)摩擦。
知1-练
滑动
知2-讲
知识点
滑动摩擦力的影响因素
2
摩擦力的大小与什么因素有关?
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。
知2-讲
设计实验:
用弹簧测力计匀速拉动木
块,使它沿长木板滑动,从而
测出木块与长木板之间的摩擦
力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板
之间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改
变接触面的粗糙程度……
看来,影响摩擦力大小的因素可能有:
猜想:接触面所受的压力、接触面的粗糙程度……
根据已有经验做出合理的猜想,这是科学探究中最具创造的一环。
知2-讲
实验技巧:
●为了保证压力等于重力,必须在水平面上进行实验。
●实验中必须沿水平方向匀速拉动弹簧测力计,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,从而利用等量代换法测量摩擦力。将摩擦力的测量转换成了拉力的测量,解决了摩擦力无法直接测量的难题。
知2-讲
实验器材:
弹簧测力计,砝码,小车(木块),长木板,棉布,毛巾。
进行实验:
实验主要研究方法:控制变量法
(1)把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,
读出这时的拉力F。
木板
知2-讲
(2)在木块上放砝码,用弹簧测力计拉木块匀速运动,
读出这时的拉力F。
表1:控制接触面粗糙程度相同,研究摩擦力大小与
压力大
小的
关系:
木板
实验序号 粗糙程度 压力大小 摩擦力大小(N)
(1) 木板
(2)
小
大
小
大
知2-讲
(3)在木板上固定好毛巾,放上木块,用弹簧测力计拉
木块匀速运动,读出这时的拉力F。
(4)将木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,
读出拉力F即摩擦力的大小。
毛巾
木板
知2-讲
表2:控制压力大小相同,研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系:
实验序号 压力大小 粗糙程度 摩擦力大小
(3) 相同
(4)
毛巾
木板
大
小
知2-讲
(5)将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块匀速运
动,读出拉力F 即摩擦力的大小。
木板
木板
表3:控制压力大小、接触面粗糙程度相同,研究
摩擦力大小与接触面积的关系:
实验序号 压力大小 粗糙程度 接触面积 摩擦力大小
(5) 相同
相同
不同
相同
知2-讲
在物体表面粗糙程度相同时:
压力越大,摩擦力越大。
在压力相同时:
接触面越粗糙,摩擦力越大。
摩擦力与速度、接触面积无关。
知2-讲
例2
(齐齐哈尔)小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
接下来小伟通过图所示实验操作验证他的猜想:
知2-讲
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平___________拉动木块在长木板上滑动,这样使得拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择_________两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,______________,滑动摩擦力越大。
匀速直线
甲和丙
接触面越粗糙
知2-讲
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论可靠吗?答:_______。小伟在实验中存在的问题是_____________________。
不可靠
没有控制压力大小不变
知2-讲
导引:实验中应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力才能相等;要探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系, 需要使压力大小和接触面积大小相同,改变接触面的粗糙程度,所以应选择甲图和丙图;由图知,在其他因素相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需要使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论。
知2-讲
总 结
测量摩擦力的实验必须用到控制变量法和转换思想,评估时看设计中是否控制变量进行研究,是否满足转换时的条件。
1.【中考·凉山州】同一木块分别在木板、棉布表面上做匀速直线运动的情况如图所示,比较甲、乙两图可得:滑动摩擦力大小与__________有关,比较甲、丙两图可得:滑动摩擦力大小与___________________有关。
知2-练
压力大小
接触面的粗糙程度
2.在物理作图时,小亮画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这说明滑动摩擦力的大小与__________有关。
知2-练
压力大小
摩擦力
摩擦力
摩擦力
1. 摩擦力的作用:摩擦力是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的力,但不一定是阻碍物体运动的力。
2. 摩擦力的方向:摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体运动方向相反。如人行走时,脚受到的摩擦力方向就与人运动的方向相同。
3. 滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的快慢、物体间接触面积的大小无关。