(共27张PPT)
第3节 摩擦力
第八章 运动和力
【课堂活动·做一做】
体 验
将手掌平放在不同的接触面上,体会不同的感受:
将手掌平放在桌面上,不用力;
继续用力,使手相对于桌面向前滑动;
用另一只手压在手上相对于桌面滑动;
将手放在平整棉布上,使手相对于棉布滑动。
感受摩擦力的存在及大小
你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?
一、认识摩擦力
1. 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。(用 f 表示)
显微镜下的桌面
相互接触的物体的两个面,
有时用肉眼看起来很光滑,
但是放到显微镜下观察,
就会像图中显示的那样凹凸不平。
当相互接触的物体发生相对运动时,
就会彼此阻碍,产生滑动摩擦力。
产生原因
一、认识摩擦力
2. 摩擦力产生条件
c. 接触面不光滑
a. 两个物体接触且有压力
b. 有相对运动或相对运动趋势
3. 摩擦力的作用位置:在产生摩擦的接触面上
画力的示意图时:可将摩擦力作用点画在物体重心
4. 摩擦力的方向:总是与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
v
f
球向前滚动,摩擦力
阻碍其向前运动
想一想
二、摩擦力的分类
1. 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。
滑雪板受到雪地的滑动摩擦力
滑梯上滑下的小朋友
受到滑梯的滑动摩擦力
滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
二、摩擦力的分类
2. 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.
行驶的汽车
各种轴承
一般情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
静摩擦力的大小
推木箱但没有推动,木箱与
地面之间的静摩擦力大小
等于水平方向的推力:
f = F
手握着瓶子时,手与瓶子
之间静摩擦力大小等于
物体的重力:
f = G
【想一想·新问题】
由生活经验我们知道:
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。
我们会猜测:
滑动摩擦力的大小与
物重、接触面粗糙程度……有关。
你能用实验来验证你的猜想吗?
三、影响滑动摩擦力大小的因素
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【实验设计】利用控制变量法
(1)在探究压力对滑动摩擦力大小的影响时:
要保持接触面粗糙程度等因素不变;
(2)在探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响时:
要控制压力的大小等因素不变。
【实验器材】
弹簧测力计、带钩的长方体木块、
表面较光滑的木板、毛巾、棉布、大砝码。
实验
三、影响滑动摩擦力大小的因素
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【实验步骤】
(1)将木块平放在木板上,用弹簧测力计拉动木块,
做匀速直线运动,记下此时弹簧测力计示数为 F1;
(2)将同一木块平放在同一木板上,在木块上放一个大砝码,
用弹簧测力计拉着木块匀速直线运动,
记下弹簧测力计示数为 F2;
(3)在木板上固定好毛巾,
用弹簧测力计拉着放有大砝码的木块,
做匀速直线运动,读出这时的拉力 F3;
实验
F1 =0.5N
F2 =1.6N
F3 =2.6N
三、影响滑动摩擦力大小的因素
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【数据记录】
实验
实验次数 压力情况 接触面情况 摩擦力大小 f / N
1 一个木块 木板 0.5
2 一个木块和一个砝码 木板 1.6
3 一个木块和一个砝码 木板铺有毛巾 2.6
三、影响滑动摩擦力大小的因素
1. 探究接触面积的大小是否会影响滑动摩擦力的大小
将木块分别正放、侧放,用弹簧测力计水平拉动做匀速直线运动,
观察比较拉力大小。
进一步探究
次数 接触面积大小 摩擦力 f / N
1 平放(大)
2 侧放(小)
三、影响滑动摩擦力大小的因素
2. 探究速度大小对滑动摩擦力的影响
在同一表面,用测力计水平拉木块,分别以不同速度做匀速直线运动,
观察比较拉力大小。
进一步探究
次数 速度大小 摩擦力 f / N
1 低速
2 中速
3 高速
三、影响滑动摩擦力大小的因素
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【实验结论】
(1)在物体表面粗糙程度相同时:压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)在压力一定的情况下:接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滑动摩擦力与接触面的面积大小、速度大小都无关。
实验
实验过程中匀速拉动木块不易控制,你有什么办法可以优化吗?
把弹簧测力计固定,水平连续拉动木板(木板不需要匀速直线运动),木块 A 相对于地面静止,受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数还是木块与木板间的滑动摩擦力,而且更易于操作,读数更稳定。
【课堂小结】
认识摩擦力
及其影响因素
摩擦力
滑动摩擦力的影响因素
压力大小
接触面粗糙程度
定义
产生条件
接触并挤压
方向:与物体相对运动方向(或趋势)相反
分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
有相对运动(或趋势)
接触面粗糙
16.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
a.与物体间压力的大小有关;
b.与物体运动速度的大小有关;
c.与物体间接触面积的大小有关;
d.与物体间接触面的粗糙程度有关。
为了探究各种猜想是否正确,他们找来了一个量程合适的弹簧测力计、两块长木板( 一块较光滑,另一块粗糙 )、长方体木块( 带有挂钩 )、一盒砝码。
( 2 )小亮通过甲、丙两图得出滑动摩擦力的大小与压力有关的结论,你认为他的结论是 错误 ( 选填“正确”或“错误” )的,理由是 没有控制接触面的粗糙程度相同 ;
( 3 )实验中,如果弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是 D ;
A.木板过长
B.木块运动速度太大
C.弹簧测力计的分度值太大
D.木板的粗糙程度不均匀
( 4 )利用题中所给器材还可以探究猜想c,请简单写出你的探究方法。
把长方体木块分别平放、侧放、立放在同一水平面上,然后用弹簧测力计匀速拉动木块,通过弹簧测力计的示数比较木块受到的滑动摩擦力的大小。