§7.5摩擦力1滑动摩擦力
学习目标
1.知道摩擦力是如何产生的
2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3.通过观察和实验,感知摩擦力的存在。
4.通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系。
中心任务:摩擦力的概念及摩擦力的三要素。
学习过程:
一.课前自主学习
1.阅读课本相关内容;
2.体验滑动摩擦力
①用手压住课本并抽出直尺,当手的压力大小不同时,
感知抽出直尺的力一样大吗?
②控制压力大小一样大时,换用不同材料的直尺,再试
一试,有什么变化?
3.初步完成(任务一)中的问题
任务一:认识摩擦力。阅读课本相关内容,回答下列问题:
1.摩擦力的概念: 叫摩擦力。
2.产生摩擦力的条件:
①两个物体 并相互 ;
②两物体之间有 或 ;
③接触面要 。
课中学习
任务二:通过课前预习小组交流
①怎样定性感知滑动摩擦力的大小;
②怎样测量滑动摩擦力;
③怎样探究影响滑动摩擦力大小的因素
二.合作探究:
1.想一想:怎样用牙刷做实验来探究产生摩擦力的条件?
合作学习1:探究摩擦力产生的条件
学生将废旧的牙刷有毛的一面与桌面接触,用适当的力下压,并拖动牙刷在桌面上移动,观察刷毛有什么变化?
讨论得出:产生摩擦力的条件
①两个表面相互 并相互 (有弹力);
②有相对 ;
③接触面 。
2.想一想:怎样用牙刷探究摩擦力的大小和方向?
合作学习2:探究摩擦力的大小和方向
(1)用不同的力压住牙刷,并拖动牙刷向同一方向滑动,感知摩擦力的大小
(2)调整用力基本相同,拖动牙刷向不同方向滑动,观察刷毛弯曲方向与滑动方向有什么关系
探究:影响滑动摩擦力的因素
1.测量滑动摩擦力:
①用弹簧测力计要 拉动木块;
②使物块在木板上做 运动;
③根据二力平衡, 的示数就是物块受到的滑动摩擦力。
2.探究影响滑动摩擦力的大小的因素,组内同学合作交流解决下面问题,并将组内合作探究成果展示给全班同学。
(1)通过手推杯子、推书、日常生活中推箱子等经验猜想:滑动摩擦力大小与哪些因素有关?
(2)请设计实验来验证你的猜想:
①测摩擦力大小的工具是什么?
②测物体滑动时受到摩擦力,应拉着物体怎样运动?依据的原理是什么?
③为验证以上猜想还要有哪些器材?
④采用哪种实验方法?分哪些步骤进行?实验表格应如何设计
.进行实验:参照课本中的“探究实验”的顺序做一做
实验1 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
实验原理:二力平衡
实验装置:
实验方法:控制变量法
实验步骤:1.使一个长方形木块与长木板表面接触,缓缓地匀速拉动木块,保持弹簧测力计示数稳定,观察并记录数据;
2.在木块上加上钩码,重复实验步骤1;
3.取下钩码,在长木板上铺上毛巾,重复实验步骤1。
实验次数 接触面材料 压力 测力计示数
1 木板表面 木块
2 木板表面 木块+钩码
3 毛巾表面 木块
实验2 滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关
实验次数 接触面材料 木块放置 压力 测力计示数
1 木板表面 平放 木块
3 木板表面 侧放 木块
分析数据得出结论:
1.滑动摩擦力的大小与 有关;
2.滑动摩擦力的大小与 无关;
思考:摩擦力产生在哪个部位?
讨论得出:摩擦力的三要素
①力的大小: ;
②方向: ;
③作用点: 。
三.课内训练
1.下列现象中,属于滑动摩擦的是 ( )
A.刹车时,自行车车轮与闸皮间的摩擦
B.在台球桌上运动的小球与桌面的摩擦
C.滑旱冰时,鞋与地面间的摩擦
D.骑自行车前进时,车轮与地面间的摩擦
2.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体木块所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙.则下列关系正确的是 ( )
A.F甲B.F甲>F乙>F丙
C.F甲D.F甲=F乙3.在伦敦奥运会单杠比赛时,运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧.这样做的目的是( )
A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
C.两者都是减小摩擦
D.两者都是增大摩擦
四.梯度训练
1.下列关于弹力和摩擦力的说法中,正确的是( )
A.静止的物体一定不受摩擦力
B.相互接触的物体之间必有弹力
C.相互有摩擦力的物体之间一定有弹力
D.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
2.物体从光滑斜面滑下的过程中(不计空气阻力),受到的力有( )
A.重力和支持力 B.重力、支持力和下滑力
C.重力、下滑力和摩擦力 D.重力和下滑力
3.如图甲、乙所示,木块各个面的粗糙程度相同,分别将木块平放和竖放在同一木板上做匀速直线运动,两种情况下弹簧测力计的示数分别为F1和F2,则两者大小关系为( )
A.F1>F2 B.F1=F2
C.F1<F2 D.条件不足,无法比较
4.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力
B.运动的物体一定受到滑动摩擦力
C.静止的物体一定不受摩擦力
D.相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时,才受滑动摩擦力
5.小刚骑自行车上学时,他停止用力蹬车后,车会慢慢的停下来,这是因为车受到了 力的缘故,该力的方向是 。
6.南方雪灾中的一个场景,人们正在向积有冰雪的路面抛洒沙子,这样做的目的是用 的方法来增大摩擦,以免在紧急刹车后,汽车由于具有 使滑行距离过大而引发事故。
7. 如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起作匀速直线运动,若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则推力F2= N.
8. 摩擦是一种常见的现象,在运动和生活中起着重要的作用,下面我们用实验来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”.实验室提供了下列器材:A.弹簧测力计;B.带钩的长方体木块(各个表面粗糙程度均相同);C.表面平整的长木板;D.毛巾或棉布;E.质量为50g的钩码(共10个).
(1)下表是某同学研究滑动摩擦力得到的数据:
实验次数 接触面 压力 弹簧测力计示数
1 木板面 4 N 0.5 N
2 木板面 6 N 0.75 N
3 毛巾面 4 N 1.5 N
请分析表中数据回答下列问题:
①比较第1、2次实验,可得出的结论是: ;
②比较第1、3次实验,可得出的结论是: 。
(2)因为物体间的接触面积有大小,那么滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有没有关系呢?请选用上面器材进行实验探究.
你选用的实验器材是: (选填上面的字母)主要探究过
程: 。
9.如图,手拉着木块在粗糙程度不变的水平面上做加速运动,则木块受到的摩擦力大小( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.总是等于拉力的大小
D.保持不变
10. 用竖直截面S将均匀木块分成a、b两个等大的长方体,现用大小为10N的水平推力F作用在木块一端使a、b一起向右做匀速直线运动如图所示,则( ) A.a受到地面施加的水平向左的摩擦力,大小为10N
B.a受到b施加的水平向左的推力,大小为5N
C.b受到地面施加的水平向左的摩擦力,大小为10N
D.b受到a施加的水平向左的推力,大小为5N
11.如图分别是加拿大北部寒冷多雪地带(甲)和杭州(乙)常见房屋照片对比,可以明显看到加拿大房屋屋顶结构比较陡。屋面坡度对积雪的影响,当屋面坡度大到某一角度时,积雪就会在产生滑移或滑落,坡度越大滑落的雪越多。据此屋顶屋面变陡时对积雪受力分析正确的是( )
A.积雪受力的情况均保持不变
B.积雪受到沿斜面向下的摩擦力变小
C.积雪受到屋面支持力变大
D.积雪受到沿斜面向上的摩擦力变小
12.一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,受到的摩擦力是40N;若速度增大到3m/s后,仍在该水平桌面上做匀速直线运动,不计空气阻力,此时它受到的摩擦力为( )
A.大于40N B.小于40N
C.等于40N D.条件不足,无法判断
13.如图所 示,A、B两物块叠放在一起,放于粗糙水平桌面上。现对B施加一个5N的水平外力F,使A、B一起向右做匀速直线运
动,则A、B间的摩擦力为 N,B与地面间的摩
擦力为 N,若再给B施加一个 N的向左
拉力可使A、B一起向左做匀速直线运动。
14.用弹簧测力计拉着重200N的物体在水平桌面上做匀速直线运动,当速度
为2m/s时,弹簧测力计的示数为40N.若速度为1m/s时,该物体受到的摩擦
力为 N;若将拉力增大,当弹簧测力计的示数变为50N时,该物体受到
的摩擦力为 N。
15. 在“研究自行车上的摩擦”活动中:
(1)小明了解到在刹车时,是要通过 的方法增大摩擦的;而车轮有凸凹不平的花纹,则是通过 的办法增大摩擦的.
(2)小明和小华还对自行车的前进问题进行了讨论,小明问:“使自行车前进的动力是哪儿来的呢?”小华说:“我认为人脚蹬脚踏的力是自行车前进的动力.”就探究过程而言,小华的看法属于 .
(3)小明不同意小华的观点,但也不知道怎样说服小华,于是他们一起去请教物理老师.老师找来一辆自行车,支起它的后撑后(如图),老师让小华骑上车并使劲蹬脚踏.小华下来后,老师又手拿一张纸,慢慢靠近还在转动的车后轮的底部,看到纸片不断地被车轮向后推出.
①上述实验说明,用力蹬脚踏 (选填“能”或“不能”)使自行车前进.
②因为人踩脚踏而转动的后轮会对地面产生向 的推力,由于物体间力的作用是 的,所以自行车获得了前进的动力,这个动力的施力物体是 。
在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”过程中,同学们作出了以下
猜想:
猜想A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B:滑动摩擦力的大小可能与接触面的压力大小有关;
猜想C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关.
为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
步骤1:把长方体木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲所示);
步骤2:在长方体木块上放上砝码(如图乙所示),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;
步骤3:在水平长木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计平拉木块沿直线匀速滑动(如图丙所示),比较“步骤3”与“步骤1”中的弹簧测力计读数的大小.
(1)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,滑动摩擦力的大 小就等于弹簧测力计的读数.此实验步骤用到了 。
(2)“步骤2”的设计目的,是为了检验上述猜想( )
(3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤4 。
(4)在“步骤2”中,若木块上方砝码的重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间摩擦力的大小是( )
A.大于0.5N B.大于零但小于0.5N C.等于0.5N D.等于零