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第八章 力
第三节 摩擦力
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
图中都是生活中的现象,为什么会产生这种现象?
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滑动摩擦力
一
一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体相对运动的力,这个力叫做滑动摩擦力。
1.定义:
这些都和作用在两个物体接触面间的摩擦力有关。
按图所示的方法,在桌面上匀速拉动木块时,你感到需要用力吗?为什么?
(1)两个物体接触且有挤压;
(2)发生相对运动;
(3)接触面粗糙.
2.滑动摩擦力产生的条件:
注意:通常情况下不强调接触面光滑时,默认为接触面粗糙
3.滑动摩擦力的方向:
与相对运动方向相反
摩擦力一定阻碍物体的运动吗?
摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向或相对运动的方向相反,但不一定是与物体运动的方向相反。
如何测量摩擦力
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。
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。
控制变量法
弹簧测力计、带挂钩的木块、钩码、长木板、棉布。
滑动摩擦力大小可能与:
接触面所受压力;
接触面粗糙程度;
……
接触面面积的大小;
木块滑动的速度大小;
猜想
实验方法
实验器材
探究影响滑动摩擦力大小的因素
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。
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
4 毛巾 无砝码 较大
实验数据记录
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。
实验结论
静摩擦和滚动摩擦
二
(1)静摩擦力(P60)
除了滑动摩擦外,还有另外两种摩擦现象。
如图所示,当用力推一个较重的木箱时,木箱没有动,之所以没有动是因为它受到了地面摩擦的作用,这种摩擦叫做静摩擦。
手握住瓶子,瓶子掉不下来,也是受到了静摩擦的作用,如图所示。
(2)滚动摩擦
当一个物体在另一个物体上滚动时,物体所受到的摩擦叫做滚动摩擦。在一般情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。所以,在搬动笨重物体时,在物体下垫上滚木,移动起来要省力得多;在机器转轴上常常以滚动轴承代替滑动轴承,从而减小摩擦。
古人利用圆木滚动来搬运巨石
生活中许多情况下摩擦是有用的......
拔河
传送带运送货物
走路
运动员手上的镁粉
想一想
如何增大有利摩擦?
增大或减小摩擦的方法
三
【增大摩擦】
1.增大接触面粗糙程度
涂防滑粉
瓶盖竖纹
车胎花纹
鞋底花纹
2.增大压力
自行车车闸
用力擦黑板
用力握水杯
你还能举出一些生活中增大摩擦力的实例吗?
生活中许多情况下摩擦是不利的......
重物太重时会拉不动
自行车骑久后吃力
齿轮加润滑油
缝纫机久了难踩
如何减小不利摩擦?
想一想
b.减小接触面的粗糙程度
【减小摩擦】
旋转运动时手握得很轻松
a.减少压力
运动员刷冰控制运动方向
c.变滑动为滚动
行李箱装有滚轮
滚动轴承
磁悬浮列车
气垫船
d.使两个接触面彼此分离。
加润滑油
自行车上的“有益”、“有害”摩擦
④车轮是圆的
⑤塑料套紧紧套在车把上,且上面有凹槽
⑥车轴处装有滚珠
⑦在转动部分添加润滑油
在人类交通工具发展的历程中,减小阻力一直是重要的技术创新课题 . 早在几千年前,我们的祖先就曾用滚木移动巨石,还将车轮装在战车上,用滚动代替滑动 . 以后车轮被广泛地应用在各种车辆中 . 18 世纪末以后,伴随着机车动力的更新,机车在铁轨上运行的摩擦大大减小,运行速度得到提高。
减小阻力的创新历程
利用滚木移动巨石
秦始皇兵马俑一号坑出土的青铜战车
人们还发现,使车、船与支持面脱离接触也是减小阻力的一种方法,由此相继发明了气垫船和磁悬浮列车 . 为了减小车、船在空气或水中的阻力,人们仿照海洋中擅长游泳的动物的体形,设计了具有流线型外形的交通运输工具,如小轿车、“复兴号”高速列车以及潜水艇等。
(a) 气垫船图
(b) 高速列车
1.关于力和运动,下列说法正确的是( )。
A.参加三级跳远比赛时,快速助跑是为了增大惯性;
B.用力推桌子,桌子静止不动,因推力等于摩擦力,这两个力是一对相互作用力;
C.在操场跑步,匀速跑过弯道时人受到非平衡力;
D.踢球时,只要脚对球施加的力大小相同,其作用效果一定相同
C
课堂练习
2.下列关于轮滑运动中涉及到的物理知识说法正确的是( )。
A.轮滑要向前运动必须要受到向前的力;
B.匀速转弯时运动员受到的几个力是相互平衡的;
C.运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是一对相互作用力;
D.轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力
D
3. 在体操比赛中,运动员在上单杠之前要在手上抹一些镁粉,而在杠上做回环动作时手握杠又不太紧,他这样做的目的是 ( )
A. 前者是为了增大摩擦,后者是为了减小摩擦
B. 前者是为了减小摩擦,后者是为了增大摩擦
C. 两者都是增大摩擦
D. 两者都是减小摩擦
A