牛顿第一定律与二力平衡
适用学科
初中物理
适用年级
初二
适用区域
人教版
课时时长（分钟）
2课时
知识点
1.牛顿第一定律
2.惯性
3.二力平衡；
4.二力平衡的条件；
5.二力平衡的应用。
教学目标
一、知识与技能
1.认识牛顿第一定律。
2.认识一切物体都具有惯性，能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。
3．依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。
4．会利用二力平衡知识分析解决实际问题。
二、过程与方法
1．通过实验，探究并确认阻力对物体运动的影响。
2．经历建立牛顿第一定律的科学推理过程。
3．能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性。
4．经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结得出结论。
5．通过认识平衡力和平衡状态关系，进一步体会力与运动的密切关系
三、情感态度与价值观
1．通过建立牛顿第一定律的科学推理过程学习科学思维方法。
2．通过惯性现象的认识，树立交通安全意识。
3．通过参与实验活动，培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。
4．在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中，体会物理与生活的密切联系。
教学重点
1.探究阻力对物体运动的影响。2. 二力平衡的条件。
教学难点
二力平衡的应用。
教学过程
一、复习预习
复习
1. 力是物体对物体的作用。力的作用是相互的。
2. 压力、推力、支持力、拉力都是弹力的一种。
3. 重力：物体受到了地球的吸引力。
4. 物体所受的重力跟它的质量成正比。G=mg(g=9.8 N／kg)
预习
1. 牛顿第一定律。
2. 惯性。
3. 二力平衡的条件；
4. 二力平衡的应用。
二、知识讲解
课程引入：滑板车、列车等运动的物体，停止施加动力，还会继续运动吗？（会）
为什么最终要停下来？（受到了阻力）
古人对这样的问题的认识：
亚里士多德认为：如果要使物体持续运动，就必须对它施加力的作用。
伽利略则认为：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停止下来，是因为受到摩擦阻力。
你们同意谁的观点？
考点/易错点1 牛顿第一定律
到底亚里士多德和伽利略他们两人谁的观点是正确的呢？实验能够说明一切。我们来探究一下阻力对物体运动的影响。
实验：
让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，逐渐减小平面的粗糙程度，测量小车的运动距离。
?注意：要研究阻力大小与物体运动的路程的关系，应该用控制变量的思想去设计实验。要让小车一开始进入水平面的速度相同。为此，要让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下。
接触面
小车受到阻力（填“大、较大、最小”）
小车运动的距离（填“短、较长、最长”）
毛巾
棉布
木板
?
分析数据得出结论：小车受到的阻力越小，它运动的距离越远。
根据上面的实验结果思考：小车在比木板更光滑的水平面上运动时，能比在木板上前进更远吗？设想一下，如果小车运动时不受任何阻力，小车会永远运动下去吗？（小车运动时不受任何阻力，小车会永远运动下去。）
由于有前三次实验做基础，这种无限光滑的平面虽然没有，但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去。这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论。
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步。笛卡儿认为，物体不受外力时，除了速度的大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动的方向。
最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的一条规律──牛顿第一定律。
牛顿第一定律内容：一切物体在不受力的作用下，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
对牛顿第一定律的理解有三点：
（1）：“一切”表明这条规律的普遍适用性，没有例外，不符合这条规律的物体是不存在的；
（2）“不受外力”是定律成立的条件，这是一种理想情况，它也包含物体在某一方向上不受外力的情况。
（3）“总保持”指物体在不受外力时，只有保持静止或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。
（4）物体不受外力作用时，原来运动的物体要保持匀速直线运动；原来静止的物体要保持静止状态。这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的。即：力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动的原因。
注意：牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
考点/易错点2 惯性
牛顿第一定律告诉我们，任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
实验： 将手机放在一张纸上，然后迅速将纸抽出，会看到什么现象？手机为什么没有随着纸张运动？
手机原来的状态是静止的，由于惯性，当纸张突然运动时，手机仍要保持静止的状态，所以没有随纸张运动。
回忆我们乘坐汽车的情景：当汽车突然启动时，我们的身体会有什么现象发生？为什么会发生这种现象？怎样预防？
答：向后仰。乘客的上半身原来是静止的，公交车突然启动时，由于惯性上半身仍然要保持静止，但下半身已经随公交车向前运动了，所以乘客会向后倒。如果汽车突然启动时，乘客能抓紧扶手，就会使整个身子一切向前运动，避免摔倒。
生活中有些做法是利用了惯性，有些做法是为了预防惯性造成的危害的。
利用惯性：打球、跳远、拍打衣服上的灰尘等。
预防惯性造成的危害：汽车行驶时要有一定的安全距离，开车时要系安全带，公共汽车上的安全扶手等。
惯性的大小与物体的什么因素有关呢？
在生活中我们发现两人如以相同的速度赛跑，质量大的那个人到了终点是很难停下来，质量小的那个人会很快停下来。还有车道上跑的车为什么不让超载呢？因为它的质量太大的话，那么它的惯性就大，这样遇到突发状况，很难立即停下来。所以说物体的惯性大小与其质量有关。质量越大惯性越大。
考点/易错点3 二力平衡
我们都参加过一种集体性的比赛----拔河比赛。当双方势均力敌，将持不动的时候，我们都知识，这是双方的力一样大，这时的状态我们也会说是“平衡”了。在物理学中，我们把静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态。
那么刚刚我们分析的匀速上升的飞机，和放在水平桌面上的手机的受力时，我们知道，这两个物体是处于平衡状态的，而它们所受的力都是两个力。物体在两个力的作用下而处于平衡状态时，我们就称为二力平衡。
思考：是不是一个物体受到两个力的作用，就一定会处于静止状态或做匀速运动状态呢？也就是说这两个力一定是平衡力呢？
如果我拉着一个物体做加速上升的运动时，物体没有处于平衡状态，那么它所受到的力也就不是平衡力了。
答：物体受到重力和拉力两个力的作用。因为物体做加速运动，没有处于平衡状态，所以重力和拉力不是平衡力。这说明一个物体受到两个力作用，这两个力不一定是平衡力。
当物体做加速上升的运动时，物体的运动状态发生了改变，也就说明物体受到了力的作用。我们知道，物体做匀速和加速运动时，都是受到了两个力的作用。那么它们的受力有什么不同呢？
我们来探究一下当物体处于平衡状态时，它的受力情况及大小是什么关系吧。
考点/易错点4 二力平衡的条件
图1?
如图1，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。
思考：
小车在水平方向受到哪些力的作用？用力的示意图画出小车受到的两个拉力。?
下面就让小车保持静止，看一看它受到的两个拉力应该满足什么关系？
一个物体受到两个力作用处于平衡状态时，它受到的两个力应该满足什么条件？
我们从力的三要素这三点进行猜测。
仿照上图的实验设计，找到合适的实验器材进行实验，并记录数据。
?
小车所受二力情况
小车运动情况
（静止与否）
大小
方向
是否在一条直线上
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
分析归纳，得出结论：作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。
简单地说，就是：同体、等值、反向、共线。
考点/易错点5 二力平衡的应用
1．根据物体的运动状态判断受力情况
思考：?
（1）吊在空中静止不动的电灯，若电线的拉力为2N，则灯受到的重力是多少?
答：电灯受重力和电线的拉力，处于静止状态，所以重力和电线的拉力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在一条直线上。所以灯受到的重力为2N。
（2）重力为2N的课本在水平桌面上静止时，桌面对课本的支持力多大？
答：2N。
（3）跳伞运动员和伞在空中匀速直线下落，若伞和人总重500N，则他们受到的阻力是多少？
答：500N。
总结：根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力，进而判断所求力的大小和方向。
2．根据受力情况判断物体的运动状态
思考：火车在平直的轨道上行驶，在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力，火车将怎样运动？如果牵引力小于阻力，火车又将怎样运动？牵引力和阻力相等时，火车又将怎样运动？
答：牵引力大于阻力，火车将加速；牵引力小于阻力，火车将减速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车可能匀速直线前进。
总结：物体不受力时，应保持匀速直线运动或保持静止状态。物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，仍然做匀速直线运动。
3．一对平衡力和一对相互作用力的区别
思考：一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方，但也有不同的地方。试着把它们加以区别。
相同点是：都满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
它们最根本的不同点是：一对平衡力是作用在“同一”物体上的力，而一对相互作用力是分别作用在“不同”物体上的力。
所以在判断物体所受到的两个力是平衡力还是相互作用力的时候，要先判断这两个力是否作用在同一个物体上，然后再对应的去判断力的大小，方向以及是否作用在同一直线的。这样就能快速的得出正确答案了。
三、例题精析
【例题1】
【题干】根据力与运动的关系．图中小明和小华的观点（ ）
A.小明正确 B.小华正确 C.都正确 D.都不正确
【答案】D
【解析】力并不是维持物体运动或使物体运动的原因，物体之所以停止运动是因为受到摩擦阻力的缘故。小明的说法是错误的。如果不推小车，小车就会停下来不是因为没有受到力，而是因为摩擦阻力使小车由原来的运动状态变为静止状态。车原来运动，受到摩擦力就会停止运动，原来是静止的，不受力时就会保持静止状态。所以力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
小华的说法也是错误的。风吹树摇，是因为流动的空气对树施加了力的作用，树由静止变为了运动；风停树静是因为空气阻力使树由原来的运动状态变为静止状态，若没有空气阻力，树就会保持原来的运动状态，所以说力是改变物体运动状态的原因，不是使物体运动的原因。
【例题2】
【题干】某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响。甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，观察现象。
试回答下列问题：
（1）科学实验需要控制变量。本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有 ，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。
（2）实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是 。
【答案】（1）小车到达水平面时的初速度；（2）小车在丙木板上运动的距离最远
【解析】
（1）在实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有小车到达水平面时的初速度；通过让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，小车具有的初始重力势能相同，因此滑到斜面底端时的动能相同，即小车到达水平面的速度相同；（2）由实验现象可知，小车在毛巾表面运动的距离最近，在丙木板表面运动的距离最远，据此可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论。
【例题3】
【题干】下列做法是为了防止惯性带来危害的是（ ）
A．骑电动车过程中要经常看后视镜
B．中考体育项目中跳绳不要跳得太高
C．快速骑自行车紧急刹车时不能只刹前闸
D．跳远时要取得好成绩一定要助跑
【答案】C
【解析】
骑电动车过程中要经常看后视镜，是利用平面镜成像，了解身后的情况，与惯性无关，故A错误；中考体育项目中跳绳不要跳得太高，是为了减小跳绳时克服体重做功，有利于增加跳绳的次数，与惯性无关，故B错误；快速骑自行车紧急刹车时，如果只刹前闸，自行车的前轮停止运动，后轮由于惯性继续向前运动，容易发生事故，故快速骑自行车紧急刹车时不能只刹前闸，故C正确；跳远运动员跳远时助跑，即原来运动员是运动的，起跳后，由于惯性仍保持运动状态，故这样跳的更远，即是有利的，故D错误；故应选C。
【例题4】
【题干】在如图8甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向?? ?????，并通过调整???? ???来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片??? ????（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究???? ???。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图8甲所示情况下，小华下一步的操作是：???????????? ?????????????????。
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图8乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是???? ???。?
A．减少阻力对实验结果的影响????? ? B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡?? D．小卡片容易扭转?
【答案】（1）相反?? 钩码数量? （2）不能?? 不在同一直线上的两个力能否平衡? （3）把小纸片剪成两半? （4）A
【解析】（1）钩码通过线对小卡片施力，调整钩码数量就可以改变拉力大小。（2）将小卡片转过一个角度，两根线对小卡片的拉力将使小卡片旋转，所以松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。（3）要让两个力不再作用在同一个小卡片上，最简单的方法是把小纸片剪成两半。（4）由于木块与桌面间存在阻力，使木块在水平方向受力不再是两个，这将无法探究两个力的平衡条件。
【例题5】
【题干】如图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动，下列说法中正确的是（??? ）
A．物体所受拉力和重力是一对平衡力
B．物体所受重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
C．桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面对物体的支持力和物体受到的阻力是一对平衡力
【答案】B
【解析】物体在水平方向匀速向右运动，则物体在水平方向必然受平衡力。其中一个是水平向右的拉力F，另一个应该是水平向左的阻力。另外物体沿水平方向运动，那么它在竖直方向就没有上升或下降，即它在竖直方向是静止的，所以在竖直方向也要受到平衡力，即竖直向下的重力和竖直向上的支持力是平衡力。物体所受的拉力沿水平方向，所受的重力沿竖直方向，二者不可能在一直线上，因此不可能是平衡力，选项A错。桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对相互作用力，选项C错误。桌面对物体的支持力和物体受到的阻力两个力的方向互相垂直，不可能在一直线上，因此不可能是平衡力。
四、课堂运用
【基础】
1、如图是小明自创的“大炮”示意图。当瓶内产生的气体增多时，瓶塞会水平向右冲出，若此时（??? ）
A．立即沿竖直方向下落到地面?? ??
B．向上运动
C．水平向右作匀速直线运动?????
D．立即静止
【答案】C
【解析】根据牛顿第一运动定律，一切物体在没有受外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。即原来静止的物体继续静止，原来运动的物体则以原来的速度做匀速直线运动。
2、下列实例中属于利用惯性的是（ ）
A．跳远运动员起跳前助跑 B．公路上禁止汽车“超速”行驶
C．汽车超载时，要卸下部分货物 D．驾驶员和前排乘客要系安全带
【答案】A
【解析】
跳远运动员起跳前助跑，是利用运动员的惯性提高跳远成绩，故A正确；禁止汽车超速行驶，是因为速度越大时，汽车由于惯性刹车的距离往往越长，容易带来危险，故B错误；禁止汽车超载行驶，是因为质量越大惯性越大，卸下部分货物是为了防止惯性带来伤害，故C错误；驾驶员要系好安全带，是防止由于惯性而带来的危害，故D错误；故应选A。
3、在下列事例中，受平衡力作用的物体是（ ）
A．正在圆形轨道上运动的过山车 B．腾空而起加速上升的火箭
C．减速进站的火车 D．正在匀速上升的电梯
【答案】D
【解析】
物体受平衡力作用时，保持静止或匀速直线运动状态．A、在圆形轨道上运动的过山车的运动路线不是直线，故A错误；B、加速上升的火箭，速度在不断增大，故B错误；C、减速进站的火车，速度在不断减小，故C错误；D、匀速上升的电梯处于匀速直线运动状态，故D正确．故选D．
4、木块在10N水平向右拉力F的作用下，沿粗糙水平面做匀速直线运动，该木块受到的摩擦力为 N，将水平拉力F增大到20N，该木块受到的摩擦力为 N．撤去拉力，木块继续向右运动，这是由于木块 ，最终木块停了下来，说明了力是改变物体 的原因．
【答案】10；10；具有惯性；运动状态
【解析】
当水平拉力为10N时，木块恰好做匀速运动，所以此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小等于10N，当水平拉力增大到20N时，木块对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为10N；撤去拉力，木块继续向右运动，这是由于木块具有惯性；木块在撤去拉力后，木块只受到地面的阻力，木块越滑越慢，最终木块停了下来，说明阻力改变了木块的运动状态。
【巩固】
1、如图，给水平桌面上铺上粗糙不同的物体（毛巾、棉布、木板），让小车白斜面顶端从静止开始自由滑下。观察小车从同一高度滑下后，小车在?????????????????? 表面速度减小的最慢；伽利略对类似实验进行分析，并进一步通过?????????????????? 得出：如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。后来英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了揭示 ??????????????????关系的牛顿第一定律。
【答案】木板??? 推理?? 运动和力
【解析】试题展示了人类正确认识力和运动关系的历程。“探究阻力对物体运动的影响”实验是研究力与运动关系的重要实验，在这个实验中我们观察到水平面越光滑，小车运动的距离越远。伽利略在对类似实验进行分析基础上，进一步推理，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。后来牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了著名的牛顿第一定律。这里小车不受摩擦力作用的情况现实社会是不存在的，但是根据观察到的实验现象，做出小车不受摩擦力时运动的情况，这种推断完全是有依据的，推断的结果也被大量的事实证实。根据实验的事实，对理想情况下的物理现象做出所有外力全部消失，瓶塞将理的推断，这就是物理中很重要的一种研究方法──理想实验法。
2、牛顿第一定律指出，惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．下图所示的四个物体中，惯性最大的是（ ）
A.运动的小朋友 B.缓慢进站的磁悬浮列车
C.飞奔的猎豹 D.漂浮的氢气球
【答案】B
【解析】质量决定惯性的大小，质量越大，惯性越大；因此根据比较质量的大小来判断惯性的大小．
因为质量越大，惯性越大，比较四个选项，可以看出磁悬浮列车的质量最大，因此磁悬浮列车的惯性最大．故选B
3、关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态
B．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
C．物体受到了力的作用，运动状态一定改变
D．物体运动方向改变，一定受到力的作用
【答案】D
【解析】A．物体在平衡力作用下，处于平衡状态(可能处于静止，也可能处匀速直线运动状态)；B．由牛顿第一定律可知，没有力的作用，运动的物体会做匀速直线运动；C．物体受非平衡力的作用，运动状态一定改变；D．物体运动方向改变，运动状态一定改变，则一定受到力的作用。故选D
4、如图所示，小汉沿水平方向用力推停在水平地面上的静止汽车，但没推动，则下列说法正确的是（ ）
A．小汉对车的推力大于车受到的阻力
B．小汉对车的推力等于车受到的阻力
C．小汉对车的推力小于车受到的阻力
D．小汉对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定
【答案】B
【解析】凭生活经验容易错选C，认为小车推不动，当然是用的力太小，再加大些推力车可能就动了。但这个“大”只能与原来较小的推力比较的结果，与车受到的阻力相比，谁大谁小，只凭生活经验无法判断。这必须用到力和运动的关系。小车在水平方向上受推力及阻力作用而保持静止状态。说明推力与阻力是一对平衡力,它们大小相等。
5、如图，对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶，下列说法正确的是（? ??）
A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是相互作用力
B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是平衡力
C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力是不同的
D．如果瓶子所受的力同时全部消失，它将仍留在原位保持原来的静止状态
【答案】D
【解析】矿泉水瓶静止在水平桌面上，处于平衡状态。矿泉水瓶共受两个力：重力和桌面的支持力，这二个力就是一对平衡力，故A选项错误；瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力，这二力作用在两个不同的物体上，且一个力的施力物体恰好是另一个力的受力物体，所以这是一对相互作用力，故B选项错误；瓶子正放与倒放时，压力都等于瓶与水的总重力，故C选项错误；根据牛顿第一定律，物体不受外力作用时，将保持原来的运动状态不变，所以如果瓶子所受的力同时全部消失，它将仍留在原位保持原来的静止状态，故D选项正确。
【拔高】
1、如图所示，车厢在水平路面上做匀速直线运动，车厢内一水平桌面上放着质量分别为M和m的两个物体，且M>m。设物体与桌面之间无摩擦，当车突然停止运动时，两个物体在离开桌面之前将（ ）
A．一定相碰 B．一定不相碰
C．不一定相碰 D．无法判断是否相碰
【答案】B
【解析】当m和M随车一起做匀速直线运动时，二者具有相同的速度，且处于受力平衡状态（在水平方向上不受外力），当小车突然停止运动，m和M由于惯性会继续向前运动，但因为桌面式光滑的，在水平方向上二者还是处于不受力的状态下，根据牛顿第一定律，二者还将继续做匀速直线运动，运动状态没有发生任何改变，所以不相碰。
2、阅读有关科学发展的材料，回答相关的问题。
【材料一】亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。
牛顿总结了伽利略和笛卡尔等人的研究成果，得出了牛顿第一定律。
【材料二】原子结构认识史：
科学家对原子内部结构的研究仍在继续。但也有科学家质疑：原子内部的微粒真的无限可分吗？
【材料三】英国科学家罗伯特·胡克利用自制的显微镜发现了细胞。为了更深入观察微观世界，人们不断地发展显微技术。随着科技发展，电子显微镜的发明将人类对生物的认识推进到更微观的层次……
（1）伽利略观点的研究对象是“运动的物体”，牛顿观点的研究对象是“一切物体”，比较牛顿和伽利略的观点，牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外，还包括了 。
（2）科学家在探索原子结构内部奥秘时，在不断的实验中重建模型，下列有关模型的说法合理的是 。
A．模型是在实验和发现中不断修正和完善的
B．模型一定是研究对象本身的放大或缩小，不可改变
C．建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质
（3）显微技术的发展促进了我们对微观世界的认识，下列属于科技发展给人类带来好处 。
A．塑料的发明使环境污染加剧
B．计算机技术的发展，方便信息处理
C．手机的发明，使人们方便交流
D．高铁的应用，缩短了人们时空距离
（4）根据以上信息，谈谈你对科学发展的认识： （写出一点即可）。
【答案】（1）静止的物体 （2）A、C （3）B、C、D （4）科学发展离不开实验
【解析】
（1）牛顿观点的研究对象是“一切物体”，即“所有的物体”无一例外，除了关注“运动的物体”，还包括了“静止的物体”。
（2）通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法；模型法借助于相似的物质模型或抽象反映模型本质的思想模型，间接地研究客体原型的性质和规律。故说法合理的是A、C。
（3）显微技术的发展促进了我们对微观世界的认识，科技的发展给人类带来好处的是B、C、D。
（4）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展。通过以上材料，我们可以认识到科学发展离不开实验。
3、小明向前跑时被一块大石头绊了一下，他可能会向哪个方向摔倒？为什么？
【答案】见解析
【解析】
会向前摔倒；由于人原来是运动的，脚下碰到障碍物时，脚受到了力被迫停止运动，由于惯性，身体的上部仍然保持原来的运动状态，故会向前摔倒。
五、课程小结
1. 牛顿第一定律内容：一切物体在不受力的作用下，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。
3. 任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
4. 物体的惯性大小与其质量有关。质量越大惯性越大。
5.静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态。
6. 物体在两个力的作用下而处于平衡状态时，我们就称为二力平衡。
7.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。
简单地说，就是：同体、等值、反向、共线。
六、课后作业
1、下列事例中，属于避免惯性带来危害的是 （ ）
A．拍打刚晒过的被子，灰尘脱落
B．锤头松了，将锤柄在地面上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上
C．跳远时，助跑能使运动员跳得更远
D．汽车在行驶时要保持一定的车距
【答案】D
【解析】拍打被子，被子由于受力运动，灰尘具有惯性保持原来的静止状态，又受到重力作用，掉了下
来，是利用灰尘的惯性。锤柄在地面上敲几下，当锤柄由运动变为静止时，锤头由于具有惯性，继续向下运动，就套紧在锤柄上，利用了锤头的惯性。助跑后起跳，利用了运动员的惯性。A、B、C都是利用惯性，正确的选项是D。
2、现有一瓶某品牌的饮用纯净水，用手握住水瓶在空中静止不动，此时水瓶受到的重力和手对瓶的________力是一对平衡力；若在松开手的瞬间，水瓶所受的所有力都突然消失，水瓶将___________；若将水瓶抛向上空，水瓶能够继续向上运动，是由于它有____________.
【答案】摩擦力 静止 惯性
【解析】用手握住水瓶在空中静止不动，此时水瓶处于平衡状态，竖直方向上受到的重力和手对瓶的摩擦力是一对平衡力；由于松开手前水瓶在空中静止，若在松开手的瞬间，水瓶所受的所有力都突然消失，由牛顿第一定律可知，水瓶仍静止；若将水瓶抛向上空，由于它有惯性，水瓶能够继续向上运动。
3、打篮球是大家喜爱的体育运动.向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示，不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．篮球在上升过程中受到平衡力作用
B．篮球落向地面是由于篮球具有惯性
C．篮球能继续运动，是因为受到力的作用
D．篮球受到重力作用，运动状态发生改变
【答案】D
【解析】A．向空中斜抛出去的篮球不受推力作用，篮球在上升过程中只受到重力作用；
B．篮球落向地面是由于受到重力作用；
C．篮球能继续运动，是因为篮球具有惯性和受到重力作用；
D．力是改变物体运动状态的原因，篮球受到重力作用，运动状态发生改变；故选D
4、个物体放在水平桌面上，下列一对力中是平衡力的是（ ）
A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力
B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力
C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力
D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力
【答案】B
【解析】二力平衡的条件是二力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，沿同一直线。物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力满足这四个条件，所以选B。
5、探究“二力平衡的条件”的实验中：
(1)实验装置如上图所示，实验目的是探究放在光滑的水平桌面上的小车在水平方向上只受两个力作用而处于平衡状态时，这两个力有怎样的关系？实验中，小车应该处于________________状态。
⑵实验中，通过调整______________来改变F1和F2的大小。
⑶实验中，保持F1与F2大小相等，用手将小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后，小车将_________________。
【答案】（1）静止（平衡） （2）钩码数量 （3）转动
【解析】探究“二力平衡的条件”的实验中，小车应该处于静止（平衡）状态。实验中，通过调整钩码数量来改变F1和F2的大小。实验中，保持F1与F2大小相等，用手将小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后，小车将转动
摩擦力
适用学科
初中物理
适用年级
初二
适用区域
人教版
课时时长（分钟）
2课时
知识点
1. 摩擦力的定义；
2. 影响滑动摩擦力大小的因素；
3. 摩擦力的利用与防止。
教学目标
一、知识与技能
1．能根据生活体验认识摩擦力；
2．能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力；
3．通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法；
4．认识摩擦在生产和生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
二、过程与方法
1．经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系；
2．通过科学探究活动，使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用，培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。
三、情感态度与价值观
1．通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点；
2．通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情。
教学重点
测量水平运动的物体受到的滑动摩擦力。
教学难点
理解摩擦力的方向。
教学过程
一、复习预习
复习
1.静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态。
2. 物体在两个力的作用下而处于平衡状态时，我们就称为二力平衡。
3.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。
简单地说，就是：同体、等值、反向、共线。
预习
1. 摩擦力的定义；
2. 影响滑动摩擦力大小的因素；
3. 摩擦力的利用与防止。
二、知识讲解
课程引入：足球在草地上滚动越来越慢，最后停下来；矿泉水的瓶盖上有许多竖纹；运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋；汽车在雪地上行走艰难，而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了。这些现象都与什么有关？（摩擦力）是的，摩擦力对我们来说都是无益的吗？今天我们来真正的认识一下摩擦力。
考点/易错点1 摩擦力
实验操作：
现在我们把手平放在桌面上，手心朝下，一起来做几个小实验。?
（1）手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
（2）手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不动，感受有没有一个阻碍手运动的力；
（3）手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力。
总结：两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，或有相对运动的趋势时，会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力，这个力就叫摩擦力。
由此我们得出产生摩擦力的条件：1.相互拉触的两个物体；2.发生相对运动或相对运动的趋势。
摩擦力的方向：总是与物体的相对运动方向相反。
摩擦力的作用：总是阻碍物体间的相对运动。
根据物体的运动及摩擦情况不同，我们将摩擦力分为三种：静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
静摩擦：物体受到力，产生了相对运动的趋势时，这时的摩擦力为静摩擦。
滑动摩擦：物体受到力，产生了相对运动，并且运动过程中两物体的接触面没有发生变化，这时的摩擦力为滑动摩擦力。
滚动摩擦：物体受到力，产生了相对运动，而在运动过程中两物体的接触面总是在发生变化，这时的摩擦力为滚动摩擦力。
考点/易错点2 测量滑动摩擦力
把木块放到水平桌面上，弹簧测力计通过绳子拉着木块前进。这个实验在测量时应用了二力平衡的知识。
思考：
测量时要让拉力与滑动摩擦力相等，木块必须做怎样的运动？拉力的方向必须满足什么条件？桌面不水平行不行？
总结： 只有把物体放在水平支持面上，让弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动时，滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数。
考点/易错点3 研究影响滑动摩擦力的因素
提出问题：根据你的生活经验，请你猜想一下滑动摩擦力的大小可能跟哪些因素有关？
猜想或假设：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关，可能与压力有关，可能与物体运动速度有关，可能与接触面积的大小有关。
设计实验：影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，那我们在设计实验时应该注意运用怎样的科学研究方法？如果我们先探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系，应怎样改变压力大小？怎样改变接触面的粗糙程度？请设计实验步骤和实验记录的表格。
下面的实验记录表格供参考。
实验次数
接触面的材料
压力变化情况
摩擦力f摩／N
1
木块与木板
不变
2
木块与棉布
不变
3
木块与毛巾
不变
4
木块上放1个钩码，再放到木板上
变大
5
木块上放2个钩码，再放到木板上
最大
进行实验与收集证据：按设计好的步骤进行实验，将实验数据记录在表格中。
得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；在接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。
影响滑动摩擦力的大小的因素：接触面的粗糙程度和压力的大小。
摩擦力与物体运动速度和接触面积是否有关，我们继续实验探究。
设计实验：我们控制木块与接触面相同，使木块平放、侧放和立放，并且以不同的速度进行匀还拉动木块进行直线运动。?
实验数据记录表格如下：?
实验次数
木块放置方式
接触面积大小
弹簧测力计示数
摩擦力f摩／N
1
平放
大
2
侧放
小
3
立放
最小
?总结：摩擦力与物体运动速度和接触面面积无关。
增大摩擦力和减少摩擦力的方法：
增大摩擦力：1.增大压力；2.增大接触面的粗糙程度；3.将滚动摩擦变为滑动摩擦。
减小摩擦力：1.减小压力；2.增大接触面的光滑程度；3.将滑动摩擦变为滚动摩擦；4.分离接触面。
考点/易错点4 摩擦力的利用与防止
在生活中不能没有摩擦力的存在，如我们走路时，如果没有摩擦，那么我们将寸步难行。所以摩擦力对我们很重要，但有时我们又不需要摩擦力，因为那样会给我们带来很多的不便。如我们在拉动箱子的时候，摩擦力过大，我们会拉不动它。所以说当摩擦力对我们有益时，我们要尽可能的增大摩擦力；当摩擦力对我们无益时，我们要尽可能的减小它。如骑自行车时，我们要把自行车的车轴处时常加一些润滑油是为了减小摩擦力，因为这个摩擦对我们无益。而它的轮胎上的花纹最好要凸出一些，这样才能增大摩擦力，骑的更轻松一些；还有脚蹬上的花纹也是为了增大摩擦而设计的，因为这些摩擦对我们都是有利的。
三、例题精析
【例题1】
【题干】重50N的物体静止在粗糙水平面上，当用5N的水平力向右推它时没有推动，物体所受摩擦力为____N；当将水平向右的推力增大到10N时，物体刚好由静止开始做匀速直线运动，此时物体的受摩擦力大小为_______N，方向为________；当将水平向右的推力增大到15N时，物体沿推力方向做加速直线运动，此时物体所受到的滑动摩擦力为_____N。
【答案】 5 10 水平向左 10
【解析】当用5N的水平力向右推它时没有推动，物体仍是处于静止状态，此时物体所受到的是静摩擦力，和水平推力是一对平衡力，所以摩擦力大小等于水平推力5N；当将水平向右的推力增大到10N时，物体刚好做匀速直线运动，物体也是处于平衡状态，此时受到的是滑动摩擦力，和水平推力是一对平衡力，所以摩擦力大小等于水平推力10N，方向为水平向左；当推力增大到15N时物体虽然做加速直线运动，但是受到的仍是滑动摩擦力，而滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，但这两个因素都没变，所以物体受到的滑动摩擦力仍为10N。
【例题2】
【题干】为了探究滑动摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的滑动摩擦力的大小，某实验小组设计了如图所示的实验装置．整个装置放在水平桌面上，其中长木板A和木块B叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与A、B相连，C的另一端固定在铁架台上．
（1）在理想情况下，B对A的摩擦力大小等于弹簧测力计_________的示数（填“C”或“D”）
（2）实验中．使木板A保持静止，木块B处于____（选填“匀速运动”或“静止”）状态，读取两个弹簧测力计的示F1、F2 ．
（3）分析实验数据，若__________，则滑动摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的滑动摩擦力大小相等．
【答案】 C 匀速运动 F1＝F2
【解析】（1）A受弹簧测力计C的拉力和B对A的摩擦力，由题B相对于A向右运动，B对A的摩擦力水平向右，在理想情况下，B对A的摩擦力大小等于弹簧测力计C的示数。
（2）为了探究滑动摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的滑动摩擦力的大小，实验中．使木板A保持静止，木块B处于匀速运动状态，读取两个弹簧测力计的示F1、F2。
（3）分析实验数据，若F1＝F2，则滑动摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的滑动摩擦力大小相等。
【例题3】
【题干】为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图（甲乙丙丁）所示的实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做______运动，此时，滑动摩擦力__________（选填 “大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。
（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是__________________（选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”）。
（3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与__________________有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与________________________________有关。
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是________________（选填“正确”或“错误”）的。
（5）小明要对实验装置进行改动，如上右图所示，重复实验，发现效果更好，实验中，小明要匀速拉动长木板。
【答案】 匀速直线 等于 丁 压力大小 接触面的粗糙程度 错误
【解析】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，因为处于平衡状态时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）由图示可知，在实验丁中，物体间的压力最小，接触面粗糙程度最小，因此滑动摩擦力最小；
（3）比较甲、乙所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，所以可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系；比较乙、丙实验，物体间的压力相同而接触面的粗糙程度不同，所以可以应用乙、丙所示实验探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系；
（4）由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的；
【例题4】
【题干】如图所示的实例中，目的是为了增大摩擦的是 （ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】增大摩擦的方法有：增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动；在鞋底上制有花纹，是增大接触面的粗糙程度增大摩擦；移动重物时垫上滚木，变滑动为滚动减小摩擦；给车轮的轴中加润滑油使接触面相互脱离减小摩擦；轴承中加装滚珠变滑动为滚动减小摩擦；答案选A。
四、课堂运用
【基础】
1、拔河比赛时如果地面有沙子容易失败，雪后交警在冰雪路面上撒沙子(如图)是为了( )
A. 以滚动代替滑动减小摩擦 B. 增大接触面粗糙程度增大摩擦
C. 增大压力增大摩擦 D. 加润滑剂减小摩擦
【答案】B
【解析】拔河比赛时如果地面有沙子，是 滚动摩擦代替滑动摩擦，所以会失败；而在结冰的路面上撒沙子，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意，选B。
2、便民自行车已成为厦门市一道亮丽的风景。以下关于自行车的说法正确的是（ ）
A. 较宽的坐垫可以增大压强
B. 上坡提前用力蹬几下是为了增加惯性
C. 轮胎表面凹凸的花纹可以增大摩擦
D. 尾灯利用光的折射达到警示提醒目的
【答案】C
【解析】A．由可知，压力一定，增大受力面积可以减小压强，因此较宽的坐垫可以减小对人的压强，故A错误。
B．惯性是物体保持运动状态不变的性质，只与物体质量有关，与物体是否受力以及运动无关，故B错误。
C．轮胎表面做凹凸的花纹增大了接触面的粗糙程度，是为了增大摩擦，故C正确为答案。
D．自行车尾灯是由多个垂直反射面组成，车灯照在尾灯上，经过两次反射，又按原来的方向反射回去，属于光的反射现象，故D错误。
3、“玉兔”号月球车成功实现落月，正在月球上进行科学探测。下列有关“玉兔”号月球车的说法中正确的是（??? ）
A．月球车轮子的表面积较大，目的是为了减小运动时受到的摩擦力
B．当月球车匀速运动时，受到的摩擦力和支持力是一对平衡力
C．月球车登上月球后，它将失去惯性
D．与在地球上相比，同样的路面上，月球车在月球表面上匀速前进时受到的摩擦阻力变小
【答案】D
【解析】摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度、接触面积的大小无关，所以A错误。当月球车匀速运动时，水平方向受到的向前的动力与向后的摩擦阻力是一对平衡力，竖直方向受到的重力与支持力是平衡力，B错误。惯性是物体的固有性质，不会消失，C错误。月球车在月球表面上受到的重力变小，使月球车对地面的压力变小，所以前进时受到的摩擦阻力变小，D正确。
【巩固】
1、老师正在讲台上讲课，小明和同学们正在老师的指导下边学习边实验，这是物理课堂常见的情景。让你想象一下，如果教室里的摩擦力突然消失，对可能出现的现象，下列说法中错误的是（??? ）
A．同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑到地面上
B．固定吊灯的螺丝从天花板上滑出，致使吊灯落到地上
C．写字时铅笔从手中滑出飘在空中
D．由于太滑，稍一用力桌椅就会在地面上不停的滑动着
【答案】C
【解析】我们能坐在椅子上，是靠身体与椅子间的摩擦力，如果没有摩擦力，想坐好是很困难的，故A选项不符合题意；吊灯的螺丝是靠与天花板间的摩擦力才固定在上面的，如果没有摩擦力，吊灯在重力的作用下会下落，故B选项不符合题意；写字时是靠手与笔间的摩擦力，如果没有摩擦力，笔就很容易滑出，在空中受重力作用而下落，而不会飘在空中，故C选项符合题意；桌椅能静止在地面上是靠与地面间的摩擦力，如果没有摩擦力，桌椅很容易滑动，故D选项不符合题意。
2、用5N的力握住重2N的玻璃瓶子悬空静止不动，若此时将手的握力增加到10N，则手与瓶子之间摩擦力的大小为___N；若再向瓶内加水，则手与油瓶之间摩擦力的大小将____。（选填“增大”或“减小”“不变”）
【答案】 2 增大
【解析】因为瓶子在手中处于静止状态，属于平衡状态，而瓶子只在竖直方向上受到重力和摩擦力，所以摩擦力的大小总等于重力大小，所以即使握力增大到10 N，手与瓶子之间的摩擦力仍为2 N；当向瓶内加水后，瓶的总重力增大了，所以手与瓶子的摩擦力也增大了。
3、如图是“研究滑动摩擦力与压力关系”的实验。在甲、乙两次实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使木块在水平木板上做匀速直线运动。则下列说法正确的是（??? ）?
A．图乙中的木块速度越大，滑动摩擦力越大
B．图甲中的木块只受到拉力、滑动摩擦力等两个力
C．图甲中弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小?
D．该实验得出的结论：物体间接触面的压力越大，滑动摩擦力越小
【答案】C
【解析】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以D错误。滑动摩擦力与物体运动的速度、接触面积的大小无关，所以A错误。图甲中的木块水平方向受到拉力、滑动摩擦力，竖直方向受到重力、支持力，所以B错误。当木块在水平木板上做匀速直线运动时，木块水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，C正确。
【拔高】
1、教室里，带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来。如图4所示，关于粉笔刷的受力情况，下列说法正确的是（??? ）
?
A．粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力?
B．粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力
C．黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上
D．粉笔刷没有受到摩擦力作用
【答案】C
【解析】带磁性的粉笔刷被吸在黑板上保持静止，说明粉笔刷分别在竖直方向和水平方向受到平衡力的作用。粉笔刷在竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者是平衡力。粉笔刷在水平方向受水平向右的磁力和水平向左的支持力，二者是平衡力。
2、如图7，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重500 N的一袋大米静止放到传送带上，米袋先在传送带上滑动，稍后与传送带一起匀速运动，米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍。米袋在滑动时受到的摩擦力方向向???? ，随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为?? ?? N。
?
【答案】右? 0
【解析】当米袋随传送带仪器匀速运动时，假设米袋在水平方向受到摩擦力，因米袋匀速运动，找不到另一力与这个摩擦力平衡，故米袋在水平方向不会受到摩擦力。
3、小明用如图甲所示的装置，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是使拉力与摩擦力 。改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度。
（1）观察三个实验，比较甲图和 图所示实验，说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明了滑动摩擦力的大小与 有关。
（3）小明在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到滑动摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如丁图所示，由图可知：F摩＝ F压。乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时，木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为 N，如果此时弹簧测力计拉着木块和砝码水平向右一起做加速运动，木块所受的滑动摩擦力为 N，此时砝码受 （静摩擦力、滑动摩擦力）作用。方向为 。（选填“水平向右”、“水平向左”）。
（4）小明某次拉动木块由静止变为匀速运动时，拉力F随时间t的变化关系如图戊所示（其中0～3s木块处于静止状态）。分析图像可知：要使木块由静止到开始运动，至少要用 N的水平拉力；若木块所受的拉力F=4N，则木块所处的状态是 。
A．静止
B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动
D．条件不足，无法判断
【答案】相等（或二力平衡） （1） 乙 （2） 粗糙 （3） 0.25 3 3 静摩擦力 水平向右 （4） 4.2 C
【解析】（1）要使测力计的示数与摩擦力相等，木块必须处于平衡状态，匀速拉动木块使拉力与摩擦力是一对平衡力。
（2）要研究摩擦力与压力大小的关系，要使接触面的粗糙程度相同，而压力大小不同，所以应比较甲、乙两图。
（3）比较甲、丙两图发现：压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由此可知研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系．故结论为：压力一定时，接触面的越粗糙摩擦力的越大．
故此题答案为：（1）匀速直线运动．
（2）在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大．
（3）压力一定时，摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关．
五、课程小结
1. 两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，或有相对运动的趋势时，会在接触面上产生阻碍物体相对运动的力，这个力就叫摩擦力。
2. 摩擦力分为三种：静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦。
3. 影响滑动摩擦力的大小的因素：接触面的粗糙程度和压力的大小。与物体运动速度和接触面面积无关。
4. 增大摩擦力和减少摩擦力的方法：
增大摩擦力：1.增大压力；2.增大接触面的粗糙程度；3.将滚动摩擦变为滑动摩擦。
减小摩擦力：1.减小压力；2.增大接触面的光滑程度；3.将滑动摩擦变为滚动摩擦；4.分离接触面。
六、课后作业
1、下列事例中，为了减小有害摩擦的是（ ）
A．汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹
B．在自行车的轴承中加润滑油
C．刚竣工的水泥路面留着一道道的细槽
D．拔河比赛时，用力蹬着地面
【答案】B
【解析】通过增大压力和接触面的粗糙程度可以增大摩擦；通过减小压力和减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动等可以减小摩擦。故选B
2、下列说法中，正确的是（ ）
A．人匀速竖直向上爬杆时，手握杆的压力越大，摩擦力就越大
B．拉链拉不动时，可在拉链上抹一点石蜡，就容易拉动了
C．人走路时，受到地面对人向后的滑动摩擦力
D．皮带传动时，皮带与皮带轮之间的摩擦是有害的
【答案】B
【解析】A．人匀速竖直向上爬杆时，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，所以，手握杆的压力增大时，摩擦力不变
B．拉链拉不动时，可在拉链上抹一点石蜡，就容易拉动了，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
C．人走路时，受到地面对人向前的静摩擦力，因为脚相对于地面有向后运动的趋势
D．皮带传动时，皮带与皮带轮之间的摩擦是有益的
故选B
3、如图所示，用水平力F拉着长木板A在水平地面上做匀速直线运动，木块B始终静止不动，若不计绳重，下列说法中正确的是（ ）
A. 木块B不受摩擦力
B. 木块B受到方向向左的摩擦力
C. 木块B受到的重力和对木板A的压力是平衡力
D. 拿掉木块B后，木板A在拉力F的作用下继续做匀速直线运动
【答案】B
【解析】木块B受弹簧测力计向右的拉力和A对B的向左的摩擦力，处于静止状态，故A错误。
木块B受到方向向左的摩擦力，摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，故B正确为答案。
木块B受到的重力和对木板A的压力，两个力的方向相同，不是平衡力，故C错误。
拿掉木块B后，木板A不受B的摩擦力，木板A受到的力不再是平衡力，所以木板A不会继续做匀速直线运动，故D错误。
4、 如图所示，物体A在水平面上向右运动，同时受到一个向左的拉力。请画出物体A此时受到的重力G与滑动摩擦力f的示意图。
【答案】略
【解析】重力的方向竖直向下，过A点画一条竖直向下的带箭头的线段，并标上重力的符号G；
物体A在水平面上向右运动，所以摩擦力的方向水平向左，从A点画一条水平向左的带箭头的线段，并标上摩擦力的符号f，示意图如下：
5、如图所示，用手握着一个瓶子悬在空中不动，当手握瓶子的力增大时，瓶子受到手的摩擦力将 （选填“不变”、“变大”或“变小”）；若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水，瓶子仍然悬在空中不动，则瓶子受到手的摩擦力将 （选填“不变”、“变大”或“变小”）．
【答案】不变 变大
【解析】用手握着一个瓶子悬在空中不动时，重力与静摩擦力平衡，当手握瓶子的力增大时，瓶子受到手的摩擦力将不变；若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水，瓶子仍然悬在空中不动，由于重力增大，则瓶子受到手的摩擦力将变大。
6、质量2.5kg的物体被200N的水平压力压在竖直墙上静止，如右图所示。此时物体对墙的压力是__________N；若将水平压力减小为150N时，物体恰好沿墙壁匀速下滑，则此物体受到的摩擦力是___________N。（g取10N/kg)。
【答案】200 25
【解析】质量2.5kg的物体受到的重力为G=mg=2.5kg×10N/kg=25N。被200N的水平压力压在竖直墙上静止，固体能大小不变的传递压力，此时物体对墙的压力是200N。若将水平压力减小为150N时，物体恰好沿墙壁匀速下滑，这时物体处于平衡状态，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，则此物体受到的摩擦力是25N。
7、在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出以下几种猜想：
A．与接触面之间的压力有关 B．与物体运动速度有关
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
他们用如图所示的实验操作验证他们的猜想。
（1）实验时，应拉着弹簧测力计沿水平方向做____________ 运动；
（2）比较甲图和 _____图弹簧测力计的示数可以验证猜想 _________。（填写序号）
【答案】 匀速直线 丙图 D
【解析】探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，为了测量滑动摩擦力的大小用到了二力平衡原理，即用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数就等于滑动摩擦力的大小；因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，故实验时用控制变量法，比较甲乙两图接触面的粗糙程度相同，压力大小不同可以探究滑动摩擦力的大小与接触面之间的压力大小关系；比较甲丙两图接触面之间的压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度关系
