(共23张PPT)
3 相互作用
3.3 摩擦力
同学们想一想不用胶水能否把这两本书粘在一起?
做一做
摩擦力在生活中无处不在
同学们都知道哪些摩擦现象?
滑动摩擦力
静摩擦力
把手按压在桌子上,然后向前推动手掌,体会一下手受到的摩擦力。
*活动一
*活动二
搓手,体验手受到的摩擦力
在这两种情况下,我们的手受到了什么力?
滑动摩擦力
1、定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上就会在接触面上产生阻碍相对滑动的力,这种力叫滑动摩擦力。
2、产生条件:接触并挤压;有相对运动;接触面不光滑
一、滑动摩擦力
如何判断滑动摩擦力的方向?
v
保持木板静止,毛刷向右运动,毛刷受到向哪的摩擦力?
向左
毛刷向右运动
毛刷相对于木板向右运动
摩擦力的方向与运动方向相反;与相对运动方向相反
一、滑动摩擦力
V毛
V木
木板和毛刷均向右运动且毛刷的速度小于木板的速度,毛刷受到向哪的摩擦力?
向右
毛刷向右运动
毛刷相对于木板向左运动
摩擦力的方向与运动方向相同;与相对运动方向相反
v
V毛
V木
摩擦力的方向与运动方向相同;与相对运动方向相反
摩擦力的方向与运动方向相反;与相对运动方向相反
3、方向:与接触面相切,并且与物体的相对运动方向相反。
(与物体运动的方向无关)
体验滑动摩擦力的大小
(1)用手在桌面上推动,感受手受到的滑动摩擦力的大小。
(2)在手与桌面之间放一张白纸,施加同样大小的压力,感受此时滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小与接触面的材、接触面的粗糙程度有关
(3)手仍放在纸上,增大压力,感受此时滑动摩擦力的大小
压力越大,滑动摩擦力越大,即滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
探究一:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
猜想假设
提出问题
【实验方法】
控制变量法
【实验器材】
弹簧测力计、物块、砝码、木板、细线
【实验原理】
1、如何获得压力的大小?
压力的大小等于物块和钩码的重力之和,物块和每个钩码的重力已标出。
2、如何改变压力的大小?
可通过改变钩码的重力来改变压力的大小。
3、如何获得滑动摩擦力的大小?
猜想假设
设计实验
提出问题
方案一
向右拉动木板,
F弹
f
保证物块静止状态,
此时弹簧测力计上的拉力即为物块所受到的滑动摩擦力的大小。
方案二
向右拉动物块,
f
F弹
保证物块匀速运动,
此时弹簧测力计上的拉力即为物块所受到的滑动摩擦力的大小。
哪种方案更合适?
1、静止状态易保持
2、容易读数
1、匀速状态不易控制
2、运动着的弹簧不易读数
方案一
猜想假设
设计实验
提出问题
探究滑动摩擦力与压力的关系
v
1、水平拉动木板,待示数稳定后,记录弹簧测力计示数,即为滑动摩擦力的大小。
2、依次增加砝码个数并记录压力大小,重复步骤一。
3、将实验得到的f与N以及计算f/ N填入表格。
猜想假设
设计实验
提出问题
进行实验
实验次数 1 2 3 4
压力N
滑动摩擦力f
注意:
1、弹簧测力计在使用前要调零。
2、保持细线与模板平行。
3、注意弹簧测力计的准确读数。
猜想假设
设计实验
提出问题
进行实验
猜想假设
设计实验
提出问题
进行实验
得出结论
滑动摩擦力f与压力N大小成正比,即
式中的比例系数称为动摩擦因数。它是两个力的比值,没有单位。的数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况(如粗糙、干湿程度)有关。
一些材料间的动摩擦因数
材料 钢与冰 木与冰 玻璃与玻璃 钢与橡胶
动摩擦因数 0.02 0.03 0.40 0.60—0.80
为什么杯子掉不下来?
静摩擦力
1、定义:两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对运动趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力。
2、产生条件:接触并挤压;有相对运动趋势;接触面不光滑
二、静摩擦力
硅胶刷相对桌面均静止
3、 静摩擦力的方向
刷子相对桌面的
运动趋势方向
f
f
刷子相对桌面的
运动趋势方向
静摩擦力的方向总是沿着接触面,跟物体相对运动的趋势方向相反。
如何判断物体的相对运动趋势?
假设法
v
假设斜面光滑
相对运动趋势的“相对”是指两接触面之间。
与倾斜传送带保持相对静止的货物随传送带向上运动
1、货物有向哪运动的趋势?
2、货物受到什么样的摩擦力?
运动的物体也能产生静摩擦力
静摩擦力是否一定是阻力?
推力
静摩擦力
二力平衡
4、大小:根据力的平衡求解静摩擦力。
当推力增大到某一值时,箱子突然开始沿接触面滑动。
探究二:粗测最大静摩擦力
将物块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉物块,从零开始逐渐增大拉力直到物块滑动,记录下此时弹簧测力计的示数(即最大静摩擦力的大小)。改变滑块上的砝码数量来改变压力,重复操作。
物块与桌面之间的最大静摩擦力与压力有什么关系?
物块滑动前后弹簧测力计的示数有无变化?这表明什么?
1、最大静摩擦力与两物体间的压力成正比,并与接触面的性质有关。
2、最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
结论
例题、质量为2kg的木箱静止在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,取重力加速度g=10kg。现给木箱一水平拉力。
(1)当拉力大小为5N时,地面对木箱的摩擦力是多少?
(2)当拉力大小为12N时,地面对木箱的摩擦力是多少?
(3)此后若将拉力减小为5N(木箱仍在滑动),地面对木箱的摩擦力是 多大?
策略提炼
分析摩擦力时,首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小可以用滑动摩擦力公式计算。静摩擦力的大小可用二力平衡条件求解。
在生产生活中,我们有时需要加大摩擦力,有时需要减小摩擦力,思考在生活中人们是怎么调控摩擦力的?
三、摩擦力的调控