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摩擦力
第3节
第八章 运动和力
(人教版)八年级
上
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 知道摩擦力的定义
2. 能判断摩擦力的方向
3.能区分静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
4. 知道影响滑动摩擦力大小的因素
5. 知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的区别
6. 能根据运动(或测力计)图像来确定物体所受摩擦力的情况
7. 会在生活中合理利用摩擦力(知道增大或减小摩擦力的办法)
03
课堂导入
运动员停止蹬脚后,会慢慢停下来
运动员滑到平地后,会慢慢停下来
两个相互接触的物体(还要有挤压),当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力,一般用 f 表示,方向:与物体在接触面运动的方向相反(并不一定与物体运动方向相反哦)。
04
摩擦力的种类
利用滚木(轮子)运输物体:滚动摩擦
在地上推动箱子:滑动摩擦
04
摩擦力的种类
F蹬
f
其实,除了脚和地面的静摩擦力,还有很多其他的力在起作用,比如我们身体的平衡力、肌肉力量等等。这些力相互作用,共同保证了我们能够平稳地行走。
更进一步说,我们走路的“静摩擦”并不是完全静止的。 我们的脚在接触地面的瞬间,其实会产生一个微小的变形,这会导致脚底和地面之间产生一个极短时间的微小滑动。
但这并不影响我们把这种摩擦归类为静摩擦,因为整体上,脚和地面之间并没有发生明显的相对滑动。
05
测量滑动摩擦力
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动。此时,我们读出弹簧测力计所测的拉力,就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。
f
F测力计
由二力平衡可知:f =F测力计
经验告诉我们:在手掌压在桌面上滑动的过程中,压力越大,手掌受到的阻碍越大;桌面越粗糙,滑起来越费力。影响滑动摩擦力大小的因素有哪些
06
探究影响滑动摩擦力大小的因素
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
另外,滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
06
探究影响滑动摩擦力大小的因素
几种实验方法:
需要匀速拉动测力计
不需要匀速拉动木板
可以很好控制传送带的转速实现匀速(不匀速其实也行)
不需要匀速拉动木板,但是测力计的自重会对实验结果有影响,导致示数比实际摩擦力小。
06
探究影响滑动摩擦力大小的因素
f
F绳
对测力计受力分析
F绳
G+F示
就是钩子上的力
由二力平衡可得:F = f =F绳=G+F示
我们记录数据的时候是看示数,因此实际的摩擦力比我们测量时记录的要大。F也大于F示数。
f
F
07
最大静摩擦力与滑动摩擦力的区别
静摩擦力的增大有一个限度,静摩擦力的最大值Fmax等于物体刚要开始运动时的拉力。两物体间发生的静摩擦力的大小在 0 与最大静摩擦力Fmax之间。0< f 07
根据图像确定物体所受摩擦力的情况
0~3s:物体受力一直增大,摩擦力也在变大,此时为静摩擦力。
3s到达最大静摩擦力,物体即将滑动
3s后迅速减小至滑动摩擦力
0~3s:物体受力不变,摩擦力也不变,此时为静摩擦力。
3~6s:物体开始加速运动,不平衡
6~9s:物体匀速直线运动,平衡
3~9s:物体均在滑动,滑动摩擦力应一致
08
摩擦力的利用与防止
许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。例如,人走路时要利用鞋底与地而间的摩擦。
摩擦在很多情况下又是有害的。例如,机器工作时,运动的部件间要产生摩擦。这种摩擦不但白白消耗动力,而且使机器磨损。这时就要设法减小摩擦。
根据影响摩擦力大小的因素我们知道:可以通过改变压力或接触面的粗糙程度等来改变摩擦力的大小。
要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸
举重员防脱粉擦手
冰壶(表面光滑)运动
08
摩擦力的利用与防止
球拍上粘有橡胶
气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触
滚动轴承变滑动为滚动
09
习题练习
A
09
习题练习
【例2】如图所示,手握着杯子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是( )
A.瓶子处于静止状态,所以瓶子不受摩擦力作用
B.手握瓶子的力越大,瓶子所受的摩擦力就越大
C.瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D.瓶子受到竖直向上的摩擦力
D
09
习题练习
【例3】如图甲,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的力F2作用下刚好能做匀速直线运动,若将A、B如图乙紧靠放在同一桌面上,用力F1推A使它们一起匀速运动,则F1=_____N。
12
F2
F1
09
习题练习
【例4】水平面上叠放着A、 B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度 v 一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A. A对B的摩擦力为10N,向左
B. B对地面的摩擦力和A对B摩擦力是一对相互作用力
C. A受到支持力与B受到的压力是一对平衡力
D. 地面对B的摩擦力为4N,方向向左
D
09
习题练
水平
加速
1.2
2.4
2.4
09
习题练习
不需要匀速拉动木板
2
09
习题练习
不变
09
习题练习
偏小
大于
09
习题练习
匀速
等于
乙、丙
压力大小
将切去的木块叠放在另一半木块上方,重复图甲操作,再与甲中的测力计示数比较
压力大小
①很难保证匀速拉动木块;②由于弹簧测力计在此过程中会移动,读数相对困难。
09
习题练习
弹簧测力计没有水平拉动
没有控制压力大小一致
平衡
偏小
2
控制变量法和转换法
09
习题练习
5
保持对木板的压力一致
无关
09
习题练习
静止或加速直线运动
2.3
09
习题练习
沙子和小桶
不能
钩码不能连续改变力的大小,很难控制滑块做匀速直线大小
【例7】大量实验表明:粗糙程度一定时,滑动摩擦力f与表面所受的压力成正比。如图所示的装置,现用一水平向右的力F=60N作用在物体A上,使A向右匀速滑动,此时弹簧测力计的示数为45N。已知A、B和地面的表面粗糙程度都相同,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则B的下表面受到的摩擦力为________N,A和B两物体的重力之比为_______。
30
1:1
09
习题练习
10
作业布置
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