第2课时 摩擦的利用和防止
教材任务驱动
任务 知道增大或减小摩擦力的方法
1.增大摩擦力的方法:
(1) 压力。
(2) 接触面粗糙程度。
(3)用 代替 。
2.减小摩擦力的方法:
(1) 压力。
(2) 接触面的粗糙程度。
(3)用 代替 。
(4)使两个接触的表面 。
典题疑难突破
考点一 摩擦的利用与防止
【典题1】(2024·龙东地区中考)如图所示的情景中,减小摩擦的是 ( )
考点二 摩擦力大小的判断与计算
【典题2】(2024·遂宁中考)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力)。当水平向左的拉力F=10 N时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),
弹簧测力计示数为4 N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为 N,物体B对地面的摩擦力大小为 N。
技法点拨 (1)对研究对象做受力分析,利用二力平衡的条件判断摩擦力的大小和方向;
(2)对于滑动摩擦力,若压力大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变。
【变式】(2024·重庆期中)用大小为20 N的水平推力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,此时桌子受到的摩擦力为 N;当用大小为30 N的水平推力推桌子时,桌子向右做匀速直线运动;继续增大推力到40 N时,桌子仍然向右运动,此时桌子受到的摩擦力为 N。 第2课时 摩擦的利用和防止
教材任务驱动
任务 知道增大或减小摩擦力的方法
1.增大摩擦力的方法:
(1) 增大 压力。
(2) 增大 接触面粗糙程度。
(3)用 滑动 代替 滚动 。
2.减小摩擦力的方法:
(1) 减小 压力。
(2) 减小 接触面的粗糙程度。
(3)用 滚动 代替 滑动 。
(4)使两个接触的表面 隔开 。
典题疑难突破
考点一 摩擦的利用与防止
【典题1】(2024·龙东地区中考)如图所示的情景中,减小摩擦的是 (D)
考点二 摩擦力大小的判断与计算
【典题2】(2024·遂宁中考)芳芳用如图所示的装置进行实验探究(不计弹簧测力计的重力)。当水平向左的拉力F=10 N时,物体B水平向左匀速运动(B足够长),
弹簧测力计示数为4 N且保持不变,此时物体A受到的摩擦力大小为 4 N,物体B对地面的摩擦力大小为 6 N。
技法点拨 (1)对研究对象做受力分析,利用二力平衡的条件判断摩擦力的大小和方向;
(2)对于滑动摩擦力,若压力大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变。
【变式】(2024·重庆期中)用大小为20 N的水平推力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,此时桌子受到的摩擦力为 20 N;当用大小为30 N的水平推力推桌子时,桌子向右做匀速直线运动;继续增大推力到40 N时,桌子仍然向右运动,此时桌子受到的摩擦力为 30 N。 第3节 摩擦力
第1课时 摩擦力
教材任务驱动
任务一 了解滑动摩擦力
1.滑动摩擦力:两个 的物体,当它们相对滑动时,在接触面上所产生的一种阻碍 的力。
2.方向:与物体 的方向相反。
释疑点 (1)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。
(2)静摩擦力:两个相互接触的物体,在它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力。
任务二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
探究准备
测量滑动摩擦力:用弹簧测力计在水平木板上 拉动木块,根据 可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,这里利用的是 法。
探究过程
【制订计划与设计实验】
1.实验器材的组装和选取
2.制订实验方案
(1)改变压力:增减木块上砝码的 。
(2)改变接触面粗糙程度:换用材料相同,但表面粗糙程度不同的长木板。
【进行实验与收集证据】
1.把木块放在长木板上,用弹簧测力计 拉动木块,使它沿水平长木板 滑动,读出并记录弹簧测力计的示数,即滑动摩擦力的大小。
2.在木块上放砝码,再次拉动木块,并记录数据。
3.保持砝码不变,换用材料相同且表面粗糙的长木板,再次拉动木块,并记录数据。
4.数据记录(弹簧测力计一格表示0.5 N)
序号 压力情况 接触面情况 滑动摩擦力/N
甲 木块 长木板
乙 木块和砝码 长木板
丙 木块和砝码 表面粗糙的长木板
【分析与论证】
1.由 两次实验可知:在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力 。
2.由 两次实验可知:在接触面受到的压力相同时,接触面越 ,滑动摩擦力越大。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小与 和 有关。
【交流与评估】
(1)实验中,如何探究滑动摩擦力的大小与受力面积是否有关
思路:改变木块受力面积大小,保持其他因素不变。
操作:将木块分别 放和 放,用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,比较两种情况下 。
判断:如果两次示数相同,说明滑动摩擦力的大小与受力面积 关;反之,则 关。
(2)实验中,如何探究滑动摩擦力的大小与运动速度是否有关
思路:将同一木块放置在长木板上,水平拉动弹簧测力计,使木块在长木板上以 的速度做匀速直线运动,观察两次弹簧测力计示数的变化。
判断:如果两次示数相同,则说明滑动摩擦力的大小与速度无关;反之,则 。
【拓展】滑动摩擦力大小还与接触面的材料有关,在压力和接触面粗糙程度相同的不同物体表面,产生的滑动摩擦力可能不同。
典题疑难突破
考点一 摩擦力
【典题1】 (2024·广州中考)如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力 ( )
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
技法点拨 (1)摩擦力产生的条件:
①接触面粗糙;②相互接触并相互挤压;
③发生相对运动或具有相对运动的趋势。
(2)摩擦力的方向:
①滑动摩擦力:与物体相对运动的方向相反;
②静摩擦力:与物体相对运动趋势的方向相反。
【变式】 (2024·潍坊质检)如图所示,关于滚铁环,下列说法中正确的是 ( )
A.铁环与地面之间的摩擦是滑动摩擦
B.铁钩与铁环之间的摩擦是滚动摩擦
C.人脚与地面之间不存在摩擦
D.铁钩与手之间的摩擦是静摩擦
考点二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【典题2】【一题多设问】学习摩擦力时,喜欢探究的小明进行了“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,实验步骤如图甲、乙、丙所示。
【实验设计】
(1)在测量滑动摩擦力前,除了观察弹簧测力计量程和 外,还应将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向调零。
(2)实验过程中,应用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 运动,此时,物块所受的滑动摩擦力 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计对物块的拉力。
【进行实验】
(3)进行甲、乙两次实验是为了探究 对滑动摩擦力大小的影响;通过对比 两次实验可知:接触面所受压力大小相同时, ,滑动摩擦力越大。
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,小明将图甲中的物块竖直向下切去一半,测得摩擦力大小是原来的一半,于是得出:摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
【创新实践】
(5)【装置改进】小明同学将实验装置改进为如图丁所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动;
①装置改进以后的好处:一是无论长木板是否做 运动,木块相对于地面都静止,使测出的摩擦力更准确;二是对静止的弹簧测力计读数也更容易;
②水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图丁所示。木块所受的滑动摩擦力大小为 N,方向是 。
(6)【生活实践·动手做一做】小明受此实验启发,决定比较一下自己的两双新旧运动鞋鞋底的粗糙程度,
于是小明决定测量鞋子在同一水平地面所受的滑动摩擦力来对此进行比较(经小明测量可知新鞋重为6 N,旧鞋重为8 N),小明用弹簧测力计水平地拉着鞋子如图戊所示做匀速直线运动,根据图中信息 (选填“能”或“不能”)判断新鞋鞋底较粗糙,理由是 。
规避雷区
易错点 不能正确判断摩擦力的有无
【易错题】生活中经常可见如图甲、乙所示两类电梯,当甲图中箱子匀速下行,乙图中箱子匀速上行,并均与电梯相对静止时,对箱子受力分析正确的是 ( )
A.甲、乙箱子都受到摩擦力的作用
B.甲、乙箱子都不受摩擦力的作用
C.乙图中箱子上行时受到的摩擦力沿斜面向上
D.甲图中箱子在水平面上受到的摩擦力等于物体重力
【纠错】
紧扣条件判断摩擦力的有无
两个相互挤压的物体只有发生相对运动或者有相对运动趋势时,物体间才会产生摩擦力;如果两个物体相对静止但没有相对运动趋势,物体间就不会产生摩擦力。第3节 摩擦力
第1课时 摩擦力
教材任务驱动
任务一 了解滑动摩擦力
1.滑动摩擦力:两个 相互接触 的物体,当它们相对滑动时,在接触面上所产生的一种阻碍 相对运动 的力。
2.方向:与物体 相对运动 的方向相反。
释疑点 (1)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。
(2)静摩擦力:两个相互接触的物体,在它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力。
任务二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
探究准备
测量滑动摩擦力:用弹簧测力计在水平木板上 匀速 拉动木块,根据 二力平衡知识 可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,这里利用的是 转换 法。
探究过程
【制订计划与设计实验】
1.实验器材的组装和选取
2.制订实验方案
(1)改变压力:增减木块上砝码的 个数 。
(2)改变接触面粗糙程度:换用材料相同,但表面粗糙程度不同的长木板。
【进行实验与收集证据】
1.把木块放在长木板上,用弹簧测力计 水平 拉动木块,使它沿水平长木板 匀速 滑动,读出并记录弹簧测力计的示数,即滑动摩擦力的大小。
2.在木块上放砝码,再次拉动木块,并记录数据。
3.保持砝码不变,换用材料相同且表面粗糙的长木板,再次拉动木块,并记录数据。
4.数据记录(弹簧测力计一格表示0.5 N)
序号 压力情况 接触面情况 滑动摩擦力/N
甲 木块 长木板 0.5
乙 木块和砝码 长木板 1.5
丙 木块和砝码 表面粗糙的长木板 2
【分析与论证】
1.由 甲、乙 两次实验可知:在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力 越大 。
2.由 乙、丙 两次实验可知:在接触面受到的压力相同时,接触面越 粗糙 ,滑动摩擦力越大。
【实验结论】
滑动摩擦力的大小与 压力大小 和 接触面的粗糙程度 有关。
【交流与评估】
(1)实验中,如何探究滑动摩擦力的大小与受力面积是否有关
思路:改变木块受力面积大小,保持其他因素不变。
操作:将木块分别 平 放和 侧 放,用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,比较两种情况下 弹簧测力计的示数 。
判断:如果两次示数相同,说明滑动摩擦力的大小与受力面积 无 关;反之,则 有 关。
(2)实验中,如何探究滑动摩擦力的大小与运动速度是否有关
思路:将同一木块放置在长木板上,水平拉动弹簧测力计,使木块在长木板上以 不同 的速度做匀速直线运动,观察两次弹簧测力计示数的变化。
判断:如果两次示数相同,则说明滑动摩擦力的大小与速度无关;反之,则 有关 。
【拓展】滑动摩擦力大小还与接触面的材料有关,在压力和接触面粗糙程度相同的不同物体表面,产生的滑动摩擦力可能不同。
典题疑难突破
考点一 摩擦力
【典题1】 (2024·广州中考)如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受摩擦力 (B)
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
技法点拨 (1)摩擦力产生的条件:
①接触面粗糙;②相互接触并相互挤压;
③发生相对运动或具有相对运动的趋势。
(2)摩擦力的方向:
①滑动摩擦力:与物体相对运动的方向相反;
②静摩擦力:与物体相对运动趋势的方向相反。
【变式】 (2024·潍坊质检)如图所示,关于滚铁环,下列说法中正确的是 (D)
A.铁环与地面之间的摩擦是滑动摩擦
B.铁钩与铁环之间的摩擦是滚动摩擦
C.人脚与地面之间不存在摩擦
D.铁钩与手之间的摩擦是静摩擦
考点二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
【典题2】【一题多设问】学习摩擦力时,喜欢探究的小明进行了“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,实验步骤如图甲、乙、丙所示。
【实验设计】
(1)在测量滑动摩擦力前,除了观察弹簧测力计量程和 分度值 外,还应将弹簧测力计在 水平 (选填“水平”或“竖直”)方向调零。
(2)实验过程中,应用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做 匀速直线 运动,此时,物块所受的滑动摩擦力 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计对物块的拉力。
【进行实验】
(3)进行甲、乙两次实验是为了探究 压力 对滑动摩擦力大小的影响;通过对比 乙、丙 两次实验可知:接触面所受压力大小相同时, 接触面越粗糙 ,滑动摩擦力越大。
(4)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,小明将图甲中的物块竖直向下切去一半,测得摩擦力大小是原来的一半,于是得出:摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【创新实践】
(5)【装置改进】小明同学将实验装置改进为如图丁所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动;
①装置改进以后的好处:一是无论长木板是否做 匀速直线 运动,木块相对于地面都静止,使测出的摩擦力更准确;二是对静止的弹簧测力计读数也更容易;
②水平向右拉动长木板,弹簧测力计示数如图丁所示。木块所受的滑动摩擦力大小为 2.4 N,方向是 水平向右 。
(6)【生活实践·动手做一做】小明受此实验启发,决定比较一下自己的两双新旧运动鞋鞋底的粗糙程度,
于是小明决定测量鞋子在同一水平地面所受的滑动摩擦力来对此进行比较(经小明测量可知新鞋重为6 N,旧鞋重为8 N),小明用弹簧测力计水平地拉着鞋子如图戊所示做匀速直线运动,根据图中信息 能 (选填“能”或“不能”)判断新鞋鞋底较粗糙,理由是 新鞋的压力小但摩擦力大,所以新鞋鞋底较粗糙 。
规避雷区
易错点 不能正确判断摩擦力的有无
【易错题】生活中经常可见如图甲、乙所示两类电梯,当甲图中箱子匀速下行,乙图中箱子匀速上行,并均与电梯相对静止时,对箱子受力分析正确的是 (C)
A.甲、乙箱子都受到摩擦力的作用
B.甲、乙箱子都不受摩擦力的作用
C.乙图中箱子上行时受到的摩擦力沿斜面向上
D.甲图中箱子在水平面上受到的摩擦力等于物体重力
【纠错】
紧扣条件判断摩擦力的有无
两个相互挤压的物体只有发生相对运动或者有相对运动趋势时,物体间才会产生摩擦力;如果两个物体相对静止但没有相对运动趋势,物体间就不会产生摩擦力。
