(共33张PPT)
第八章 运动和力
第3节 摩擦力
情景
路面铺沙子能防止打滑这是什么原理?
为什么两人能把轿车推走,公交车却要很多人?
将手掌平放在不同的接触面上,体会不同的感受
你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?
活动:感受摩擦力的存在及大小
1.将手掌平放在桌面上,不用力;
2.继续用力,使手相对于桌面向前滑动;
3.用另一只手压在手上相对于桌面滑动;
4.将手放在平整棉布上,使手相对于棉布滑动。
摩擦力
定义:
两个互相接触的物体,当它们发生或将要发生相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者运动趋势的力,叫做摩擦力。
显微镜下的桌面
c.接触面不光滑
摩擦力产生条件
a.两个物体接触且有压力
b.有相对运动或相对运动趋势
摩擦力的方向:
与相对运动或相对运动趋势方向相反
v
f
摩擦力分类:
{
①滑动摩擦;
②静摩擦;
③滚动摩擦。
摩擦力分类
滑动摩擦
中国队朱易、陈虹伊、谷爱凌
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。
探究滑动摩擦力大小受哪些影响因素
1.两只手压在桌面上感觉阻碍作用大些,2.两手放在棉布上感觉阻碍作用大些。
可猜想:1.摩擦力的大小可能与接触面所受压力大小
2.摩擦力的大小可能接触面的粗糙程度有关!
3.物体运动的速度有关;
4.接触面面积的大小有关;
思考: 1.如何控制改变压力和接触面粗糙程度?
2.如何测出摩擦力大小?又用什么研究方法
用弹簧测力计水平匀速直线拉动水平桌面上的物体,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。原理: 。
探究滑动摩擦力大小受哪些影响因素
二力平衡
结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。
次数 压力大小 摩擦力 f /N
1 只有木块(小)
2 加砝码(大)
次数 接触面情况 摩擦力 f / N
1 木块与木板
2 木块与毛巾
结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
次数 接触面积大小 摩擦力f/N
1 平放(大)
2 侧放(小)
结论:一定范围内,摩擦力大小与接触面积无关。与拉木块的速度等无关。
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关。与物体重力、速度、接触面积无关。
(1)当接触面粗糙程度相同时,
压力越大,摩擦力越大。
(2)当压力相同时, 接触面越粗糙,
摩擦力越大。
二、实验结论:
静摩擦;
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。
B
A
B
例:如图所示,物体间的接触面均是粗糙的,物体A静止在水平面上,物体B静止在斜面上,物体C被压在竖直的墙壁上处于静止,试分析A、B、C是否受摩擦力?
C
F
物体A、B、C分别相对地面、斜面、墙面静止,但B、C有相对运动趋势,故B、C受摩擦力,A不受摩擦力。
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。
滚动摩擦。
三、摩擦的利用和防止
在许多情况下摩擦是有用的
传送带
走路
拔河
增大摩擦的方法:
增大接触面的粗糙程度。
涂防滑粉
轮胎的花纹
增大压力
擦黑板时用力
很多时候摩擦又是有害的
2、减小摩擦的方法:
减小压力
减小接触面粗糙程度
用滚动代替滑动
使两个相互接触的表面隔开
加润滑油
气垫船
滚动轴承
磁悬浮列车:靠强磁场把列车从轨道上微微托起,使摩擦力大大减小。
气垫船:靠船体向下喷出的强气流,在船底和水之间形成空气垫,大大减小摩擦力。
一、滑动摩擦力
1.定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的____________________的力。
2.摩擦力产生的条件:
(1)两物体要相互_____。
(2)两接触面_____。
(3)两物体间相互_____。
(4)两物体要发生或已发生_________。
阻碍
物体间相对运动
接触
粗糙
挤压
相对运动
课堂小结
3.滑动摩擦力的方向:与物体相对运动的方向_____。
4.影响摩擦力大小的因素:
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的_________有关。在其他条件相同时,接触面越_____,滑动摩擦力越___。
(2)滑动摩擦力的大小与_____有关。在其他条件相同时,压力_____,滑动摩擦力_____。
相反
粗糙程度
粗糙
大
压力
越大
越大
二、增大摩擦和减小摩擦的方法
1.增大摩擦的方法:
(1)_____接触面的粗糙程度。
(2)_____接触面间的压力。
2.减小摩擦的方法:
(1)_____接触面的粗糙程度。
(2)_____接触面间的压力。
(3)变_____摩擦为_____摩擦。
(4)使接触面_____。
增大
增大
减小
减小
滑动
滚动
分离
1.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,用弹簧测力计(最大刻度为5 N)拉着木块在长木板上匀速沿直线运动如图。试问:
(1)这时弹簧测力计所示的拉力为________ N,木块受到的滑动摩擦力为________ N;(2)如果在木块上再加一个砝码,则弹簧测力计的示数将________,滑动摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。这一事实说明:滑动摩擦力的大小与______有关。
课堂练习
2.如图甲所示相同的两物块A、B叠放在水平面上,在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为f1,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则( )
A.f1=0N,F2=20N B.f1=20N,F2=20N C.f1=0N,F2=40N D.f1=20N,F2=40N
3.一个物体跟另一个物体有相对滑动时,就会在接触面上产生摩擦力,摩擦力的大小等于物体受到的压力与接触面的动摩擦因数的乘积,方向跟物体运动方向相反,如图所示,质量为m的物体,在桌面上受力F的作用,水平向右做匀速运动(其接触面的摩擦因数为μ),直至物体离开桌面下落,下列说法正确的是( )
A.摩擦力随物体悬空部分的增大而减小 B.摩擦力与推力F是一对相互作用力 C.物体所受的摩擦力始终是μmg D.物体落地前所受摩擦力大小会变为原来的0.5倍
4.如图所示是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,根据 的原理,得出滑动摩擦力与拉力大小相等。(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数F1<F2,由此可知:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。(3)观察图甲、丙,发现弹簧测力计的示数F1<F3,说明:压力一定时,接触面粗糙程度 ,滑动摩擦力越大。(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动。(滑轮的摩擦不计)请回答下列问题:①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是 (填编号)。A.木板的质量ml B.木块的质量m2C.砝码的质量m3 D.托盘和砝码的总质量m4②小华猜想:摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是,他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是 。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,
只要将 ,就可以进行实验并得出正确结论。
水平
等于
压力
小于
A
错误
没有控制
压力大小相同
4