(共27张PPT)
8.3 摩擦力
第八章 运动和力
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★课堂引入
观察与思考
A.停止撑地面,运动员就会停下来
B.冰面再光滑,冰壶最终要停下来
C.木块是怎么静止在斜面上的
图中都是生活中的现象,为什么会产生这种现象?
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★课堂引入
师生互动
A.滑雪时如果停止撑地面,运动员就会停下来;
B.冰壶最终能停下来是因为冰壶与冰面之间存在摩擦力;
C.木块能静止在斜面上,同样是因为摩擦力(木块与斜面之间有摩擦力)。
冰壶在冰面上滑动,冰壶与冰面之间存在摩擦力叫滑动摩擦力
1.在什么情况下才能产生摩擦力?
2.生活中常见的摩擦力有哪些类型?
3.摩擦力的大小和方向又是怎样的?
观察与思考
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★学习目标
1.理解摩擦力的概念;
2.熟悉影响滑动摩擦力大小的因素;
3.会进行影响滑动摩擦力大小因素的实验探究;
4.了解生活中应用与防止摩擦力的现象。
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★课堂活动
一、滑动摩擦力
滑动摩擦力概念
滑动摩擦力产生条件
1.相互接触;2.有相对运动。
所谓相对运动,指的是冰壶相对于冰面向前运动;冰面相对于冰壶向后运动。
摩擦力的方向与其相对运动方向相反(冰壶受到向后的摩擦力,冰面受到向前的摩擦力)。
滑动摩擦力方向
两个相互接触的物体,当它们之间有相对运动时,在它们接触面存在阻碍相对运动的力
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★课堂活动
一、滑动摩擦力
如何测量摩擦力
如图,根据二力平衡的条件可知,如果一个物体在水平桌面上做匀速直线运动,在水平方向上物体受到拉力和摩擦力就是平衡力,即F拉=F摩擦。
F拉
F摩擦
用弹簧测力计水平拉动木块,让其在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计的读数即为摩擦力的大小。
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★课堂活动
二、影响滑动摩擦力大小的因素
我们能轻松推动地面上的一只木箱,但很难推动一辆汽车;
斜面越光滑,木块越容易滑下;
哪些因素会影响到滑动摩擦力的大小呢?
我们推断:1.滑动摩擦力大小与两物体间的压力有关;
2.滑动摩擦力大小与接触面的光滑程度有关。
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★课堂活动
二、影响滑动摩擦力大小的因素
实验器材
长木板、木块、砝码若干、弹簧测力计、毛巾等
实验原理
物体在水平桌面上做匀速直线运动时,物体受到水平方向的两个力是一对平衡力
探究方法
控制变量法
用弹簧测力计勾住木块,让其在水平桌面上向右做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力大小
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★课堂活动
二、影响滑动摩擦力大小的因素
实验步骤
1.如图甲,用弹簧测力计拉动木块,让木块在水平桌面上做匀速直线运动,记录此时滑动摩擦力(弹簧测力计读数);
2.如图乙,在木块上放置砝码,重复步骤1;
3.如图乙,在木块上放置不同个数砝码,重复步骤1;
4.如图丙,在长木板上铺上毛巾,重复步骤1、2、3。
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★课堂活动
二、影响滑动摩擦力大小的因素
5.试验数据记录表格
实验步骤
试验次数 接触面 压力大小 摩擦力大小
1 长木板 无砝码 较小
2 长木板 一个砝码 较大
3 长木板 两个砝码 最大
实验表格
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★课堂活动
二、影响滑动摩擦力大小的因素
实验表格
试验次数 接触面 压力大小 摩擦力大小
1 长木板 无砝码 较小
4 毛巾 无砝码 较大
实验结论
1.摩擦力大小与两物体的接触面有关;当压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
2.摩擦力大小与两物体间的压力有关;当接触面一定时,压力越大,摩擦力越大。
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★课堂活动
三、两种摩擦现象
静摩擦
两物体之间没有相对运动,但有相对运动趋势时,在两物体接触面产生的摩擦力叫静摩擦力。如图所示。
静摩擦力随外界条件的变化而变化;静摩擦力存在最大值。
滚动摩擦
一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦力
滚动摩擦力要远远小于滑动摩擦力
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★课堂活动
四、摩擦力的利用与防止
请同学们举出三条生活中利用摩擦力的例子
利用摩擦力
汽车轮胎的花纹、胶鞋底部的花纹都是为了改变接触面的粗糙程度,传送带用带胶帆布做成是为了改善接触面,都属于增大摩擦力的例子。
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★课堂活动
四、摩擦力的利用与防止
请同学们举出三条生活中利用减小的例子
防止摩擦力
改滑动为滚动的轴承,给门轴加润滑油,冰壶运动用冰刷刷冰都是为了减小摩擦力
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★课堂练习
1.物体所受的摩擦力的大小与 和接触面的 有关;一个重90N的铁块放在水平桌面上,小红用30N的水平拉力使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于 N,方向向 ,如果拉力变大,摩擦力 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
压力
粗糙程度
30
左
不变
20
2.用50N的力,将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则物体受到的摩擦力的为 N ,方向是 。
3.缝衣针表面磨得光滑是为了 ;急刹车时,紧握闸把是通过 方法来增大摩擦;在机器的转动部位装有滚珠轴承,它可以变 摩擦为 摩擦来减小摩擦。
竖直向上
减小摩擦力
增大压力
滑动
滚动
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★课堂练习
4.自行车上的摩擦力:
(1)自行车上的哪些部位存在摩擦?
(2)哪些摩擦是有益的?哪些摩擦是有害的?
(3)使用自行车时是如何增大有益摩擦和减小有害摩擦
增大摩擦 轮胎表面有花纹、刹车闸上用橡胶、脚蹬表面有花纹、车把套有花纹、链条与齿轮有凹凸相咬合
减小摩擦 前后轮上有轴承、轴承上有滚珠或加润滑油
变滑动为滚动 前后轮的轴承、脚蹬、车前叉等
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★典例分析
典型例题 1
B
滑动摩擦力
下列关于摩擦的说法中,正确的是( )。
A.自行车的钢圈与刹车闸皮之间的摩擦是滚动摩擦
B.滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦是滑动摩擦
C.人在正常行走时,脚与地面之间的摩擦是滑动摩擦
D.划火柴时,火柴头和砂纸之间的摩擦是滚动摩擦
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★典例分析
迁移训练 1
等于
滑动摩擦力
—个重50N的箱子放在水平地面上,受到10N的水平推力,箱子恰好做匀速直线运动,这时箱子受到的摩擦力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)10N;当水平推力增大到18N时,箱子所受合力的大小为________N。
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5
★典例分析
典型例题 2
影响摩擦力大小的因素
在“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”实验中,
(1)如图,将长方体木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,滑动摩擦力大小 ______(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计示数。
(2)实验记录的数据如下表:
①分析2、5、6三组实验数据,可得到相关结论,下列实例与结论相符的是______。(填字母代号)
A.用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字 B.汽车轮胎上有凹凸不平的花纹
②分析______(填序号)两组数据可得:滑动摩擦力大小跟接触面的面积无关。
③分析1、2、3三组实验数据,可以写出滑动摩擦力f与压力F的关系式为:f=______。
序号 木块放置情况 接触面 压力F/N 弹簧测力计示数/N
1 平放 木板 4 1.2
2 平放 木板 6 1.8
3 平放 木板 8 2.4
4 侧放 木板 8 2.4
5 平放 木板上铺棉布 6 2.6
6 平放 木板上铺毛巾 6 3.2
B
等于
3、4
0.3F
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★典例分析
迁移训练 2
影响摩擦力大小的因素
小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
a.如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。b.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。c.如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
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★典例分析
迁移训练 2
影响摩擦力大小的因素
(1)该实验主要采用的探究方法是 。(2)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。(3)由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”)。实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图象分别如图3图4所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为 N。
控制变量法
甲、丙
大
不需要
3
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★课堂小结
视频小结1
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课堂小结
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★课后作业
1.教室的门关不紧,常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了,下列解释合理是( )。A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用;B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力;C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦;D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
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★课后作业
2.如图将物理课本按在教室垂直的墙壁上,课本正在匀速下滑,下列说法正确的是( )。
A.课本只受重力和手对它的压力;B.若将课本按在较光滑的窗玻璃上,课本也匀速下滑,则手对它的压力与之前一样大;C.增加手对课本的压力,课本所受摩擦力会增加;D.放手之后,课本所受摩擦力不变
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★课后作业
3.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住一木块A,木块下面是长木板。实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小,在木板运动的过程中,相对地面木块A是 的(“运动”或“静止”),木块A受到的是 (“静摩擦力”或“滑动摩擦力”),拉动速度变大时,弹簧测力计示数 。(“变大”、“变小”或“不变”)。
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★课后作业
4.小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关;为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。他利用上述器材进行了如下实验:①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加砝码,如图2所示.匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
完成下列任务:
(1)在图3中画出长木板被匀速拉动时(木块相对桌面静止),长木板在水平方向上的受力示意图。
(2)通过实验步骤①②可验证猜想 。
(3)要完成对“猜想三”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出下一步的实验方案。