6.5 科学探究：摩擦力(要点讲解+当堂检测+答案)

沪科版物理八年级上册同步学案
第六章　熟悉而陌生的力
第五节　科学探究：摩擦力
要 点 讲 解
要点一　摩擦力
1. 摩擦力的分类：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。
2. 滑动摩擦力：
(1)定义：一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力。
(2)产生条件：①两个物体间相互接触，②两个物体间发生相对运动，③物体间有压力，④接触面不光滑。
3. 方向：和物体间相对运动方向相反。
4. 作用点：在物体间的接触面上。作图时也可画在受力物体的重心上。
(1)摩擦力与物体运动的关系：摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，但不一定与物体运动的方向相反。因此，摩擦力阻碍的是物体的相对运动或相对运动趋势，而不一定阻碍物体的运动。例如，人走路时，脚相对地面有向后的运动趋势，但摩擦力与人的运动方向相同。
(2)判断物体是否受摩擦力时，可根据摩擦力产生的条件判断，也可结合物体的受力情况、运动状态来判断。
要点二　摩擦力与哪些因素有关
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关：
(1)滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
(2)滑动摩擦力的大小与压力有关，在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
(3)摩擦力的大小与接触面的大小和物体的运动速度无关。
经典例题1　小宇做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：
(1)如图甲，把木块平放在长木板上，当用弹簧测力计水平拉着木块________滑动时，弹簧测力计示数的大小就等于滑动摩擦力的大小。
(2)如图乙、丙，小宇将与图甲中完全相同的两块木块，分别沿水平方向和竖直方向截去一半后仍平放在长木板上，测得乙、丙两次木块所受的滑动摩擦力都是图甲所测得的一半。分析图甲和________所示实验，可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关，分析图乙和图丙所示实验，可知滑动摩擦力的大小与________无关。
甲 乙 丙
解析：(1)把木块平放在长木板上，只有弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动时，弹簧测力计示数的大小才等于滑动摩擦力的大小。
(2)由图甲和图乙所示实验可知，物体间接触面的粗糙程度与接触面的面积相同而物体间的压力不同，物体间的滑动摩擦力不同，由此可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；由图乙与图丙所示实验可知，物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力相同，接触面的面积不同时，物体受到的滑动摩擦力相同，由此可知，滑动摩擦力大小与接触面的大小无关。
答案：(1)匀速　(2)图乙　接触面的大小
要点三　增大摩擦和减小摩擦
目的
方法
实例
增大摩擦
增大压力
擦黑板时用力；用力捏车闸刹车
增大接触面的粗糙程度
鞋底、轮胎有花纹；车轮上装防滑链
减小摩擦
减小压力
雪橇用密度小的材料制作
减小接触面的粗糙程度
向锁孔里加铅笔芯粉
变滑动为滚动
滚珠轴承
使接触面分离
气垫船、磁悬浮列车
经典例题2　下列有关自行车的实例中，为了减小摩擦的是(　)
A. 车把套上制作了花纹
B. 给车轴加润滑油
C. 轮胎的表面做得凹凸不平
D. 刹车时用力捏闸柄，增大闸皮对车圈的压力
解析：车把套上制作的花纹是通过使接触面变粗糙来增大摩擦；给车轴加润滑油是通过使接触面分离来减小摩擦；轮胎的表面做得凹凸不平是通过使接触面变粗糙来增大摩擦；刹车时用力捏闸柄是通过增大压力来增大摩擦。综合以上分析，B选项符合题意。
答案：B
易错易混警示　对摩擦力的方向理解不够准确
摩擦力阻碍物体的相对运动，其方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反。相对运动的方向与运动方向有时是不同的。比如：人走路时，脚用力向后蹬地，脚相对于地面有向后运动的趋势，地面给脚一个向前的摩擦力，阻碍脚向后的运动，使人向前行走。
经典例题3　如图所示，重为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态，若用一个方向始终沿斜面向上，大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上，使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中，对物体受到的摩擦力方向的判断，下列说法正确的是(　)
A. 摩擦力方向始终沿斜面向上
B. 摩擦力方向始终沿斜面向下
C. 摩擦力方向先沿斜面向上，后沿斜面向下
D. 摩擦力方向先沿斜面向下，后沿斜面向上
解析：摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。由于开始时，物体处于静止状态，有向下运动的趋势，受到的静摩擦力的方向沿斜面向上。当施加的拉力增大到一定程度，有使物体沿斜面向上运动的趋势以及使物体沿斜面向上运动时，物体受到的摩擦力的方向沿斜面向下。故选项C正确。
答案：C
当 堂 检 测
1. 如果上课时教室内的摩擦力突然消失10s，我们身边的情境不可能发生的是(　　)
A. 教师和学生可以更轻松地在教室内行走
B. 轻轻一吹，书桌上的课本便可飞出去
C. 黑板上的粉笔字消失不见了
D. 天花板上的吸顶灯会下落
2. 下列几种情况，不属于滑动摩擦力的是(　　)
A. 自行车刹车时，闸皮和闸圈之间的摩擦
B. 用圆珠笔写字时，笔尖的圆珠与纸之间的摩擦
C. 用卷刀削铅笔时，刀与铅笔之间的摩擦
D. 小孩滑滑梯时，身体与滑梯之间的摩擦
3. 下列措施中，为了减小摩擦的是(　　)
A. 机械表保养时上油 B. 防滑垫表面做得凹凸不平
C. 旋钮侧面制有条纹 D. 轮胎上制有花纹
4. 如图所示，物体A沿斜面下滑，关于物体A所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是(　　)
A. 摩擦力的方向是沿斜面向下的 B. 摩擦力的方向是沿斜面向上的
C. 摩擦力的方向是垂直斜面向下的 D. 摩擦力的方向是竖直向下的
5. 某人用100N的力沿水平方向推着一木箱在地面上匀速前进，木箱的重力为250N。则木箱受到的摩擦力的大小为 ，方向与推力的方向 。
6. 磁悬浮列车是一种用电磁力使列车“浮”起来，再通过牵引力使列车开动的先进列车。它利用磁悬浮使列车脱离与地面的接触，从而可以使摩擦 (选填“增大”或“减小”)而极大地提高速度。
7. 一个重40N的物体放在水平桌面上，在10N的水平推力作用下静止不动，则物体受到的摩擦力为 N；当推力为18N时，物体匀速直线运动，则摩擦力为 N。
8. 如图所示是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。

甲 乙
丙
(1)甲图中铁块受到的摩擦力是 N。
(2)比较甲、乙两图，可得到的结论是 。
(3)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使 相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与 有关。
当堂检测参考答案
1. A 2. B 3. A 4. B
5. 100N 相反
6. 减小
7. 10 18
8. (1)1.6 (2)接触面粗糙程度相同，压力越大，摩擦力越大 (3)压力 接触面粗糙程度