2020-2021学年沪粤版物理八年级下册 第六章 6.4 探究滑动摩擦力 课件(共61张PPT)

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名称 2020-2021学年沪粤版物理八年级下册 第六章 6.4 探究滑动摩擦力 课件(共61张PPT)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2021-04-02 21:33:37

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文档简介

(共61张PPT)
第六章
力和机械
6.4
探究滑动摩擦力
沪粤版物理八年级下册
1.知道一个物体在另一个物体表面滑动和滚动时,都会产生摩擦。
2.知道影响滑动摩擦力大小的因素;知道增大和减小摩擦的方法,了解摩擦在现实生活中的应用。
学习目标
生活中的摩擦
用铅笔写字时,铅笔尖与纸之间的摩擦
导入新知
用小刀削铅笔时,铅笔与小刀之间的摩擦
用黑板擦擦黑板时,黑板擦与黑板之间的摩擦
自行车轮与地面
1
知识点
认识摩擦力
什么是摩擦力?
两个互相接触的物体,
当它们做相对运动时,在
接触面上会产生一种阻碍
相对运动的力,这种力叫
做摩擦力。
合作探究
摩擦力
方向:
作用点:
与物体相对运动的方向相反,
不是与运动方向相反
在接触面上
摩擦的种类
①滑动摩擦
②滚动摩擦
③静摩擦
滑动摩擦力
定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的
阻碍物体相对运动的力,
叫做滑动摩擦力。
方向:跟物体相对运动的方向相反(阻碍相对运动)
作用点:在两物体接触面之间
滚动摩擦力:一个物体在另一个物体上滚动时产生的
摩擦力叫滚动摩擦力。
静摩擦力:两个物体相互接触、在外力作用下有相对
运动的趋势而又保持相对静止,在接触面
间产生的摩擦力。
【例1】如图所示,当匀速向左水平拉动木板M,待木块N
稳定时,弹簧测力计的示数为F,此时木块N
所受摩擦力的方向是向
(
填“左”或“右”);当由慢到快向左水平拉动木板M
时,
弹簧测力计示数
(
填“等于”“大于”或“小于”)F。
等于

【导引】
对木块N
在水平方向受力分析,如下图所示。
摩擦力方向向左,无论M
如何拉动,木块N
受到的摩擦力都为滑动摩擦力,滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,压力和接触面粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以弹簧测力计示数不变。
滑动摩擦力的方向
木板M
相对于木块N
向左运动,那么木块N
相对于木板M
向右运动,滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反,故木块N
所受摩擦力方向向左。
新知小结
1
如图所示,两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时纸张间会产生较大的(  )
A.重力
B.弹力
C.压力
D.摩擦力
D
巩固新知
2
【中考·衡阳】如图所示是中国姑娘李坚柔在索契冬奥会短道速滑比赛中夺金的场景。在滑行的过程中,冰刀与冰面之间的摩擦是________(填“滑动”或“滚动”)摩擦。
滑动
2
知识点
影响滑动摩擦力大小的因素
摩擦力的大小与什么因素有关?
当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面
越粗糙,推起来越费力。
合作探究
设计实验:
用弹簧测力计匀速拉动木
块,使它沿长木板滑动,从而
测出木块与长木板之间的摩擦
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……
看来,影响摩擦力大小的因素可能有:
猜想:接触面所受的压力、接触面的粗糙程度……
根据已有经验做出合理的猜想,这是科学探究中最具创造的一环。
实验器材:
弹簧测力计,砝码,小车(木块),长木板,棉布,
毛巾。
进行实验:
实验主要研究方法:控制变量法
(1)把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块匀速运动,
读出这时的拉力F。
木板
(2)在木块上放砝码,用弹簧测力计拉木块匀速运动,
读出这时的拉力F。
表1:控制接触面粗糙程度相同,研究摩擦力大小与
压力大小的关系:
木板
实验序号
粗糙程度
压力大小
摩擦力大小(N)
(1)
木板
(2)




表2:控制压力大小相同,研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系:
实验序号
压力大小
粗糙程度
摩擦力大小
(3)
相同
(4)
毛巾
木板


(5)将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块匀速运
动,读出拉力F
即摩擦力的大小。
木板
木板
表3:控制压力大小、接触面粗糙程度相同,研究
摩擦力大小与接触面积的关系:
实验序号
压力大小
粗糙程度
接触面积
摩擦力大小
(5)
相同
相同
不同
相同
在物体表面粗糙程度相同时:
压力越大,摩擦力越大。
在压力相同时:
接触面越粗糙,摩擦力越大。
摩擦力与速度、接触面积无关。
如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程:
【例2】
(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,此时摩擦力
拉力。
(2)小南分析甲、乙两图,发现F1

F2,说明滑动摩擦力的大小与
有关,分析甲、丙两图,发现F1

F3,说明滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)小南在本次探究中运用的研究方法是
和转换法。
(4)小南在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动木块,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,在他拉出木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,
你认为仍然不稳定的原因可能是

等于
压力大小
控制变量法
接触面的粗糙程度不均匀
【导引】
(1)弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,此时滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小。(2)比较甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计的示数不同,F1

F2,所以滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)实验时,用弹簧测力计拉木块使它在水平木板(
或毛巾)
上做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。通过拉力的大小得知摩擦力的大小,用到了转换法;由于滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以这个实验中还用到的另一个方法就是控制变量法。(4)根据影响滑动摩擦力的因素可知,在压力不变的情况下,弹簧测力计的示数不稳定,即摩擦力是变化的,说明接触面的粗糙程度不同。
(1)等于
(2)压力大小
(3)控制变量法
(4)接触面的粗糙程度不均匀
【答案】
木块无论是平放还是竖放,因为其重力不变,所以其对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,变化的是接触面的大小,而摩擦力的大小与接触面的大小无关,所以这两种情况下的摩擦力相等,即F甲=F
乙;在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大。由以上分析可得,F甲=F
丙。
新知小结
1
影响滑动摩擦力大小的因素是(  )
A.压力大小和接触面的粗糙程度
B.压力大小和拉力大小
C.接触面的粗糙程度和接触面积的大小
D.压力大小和物体运动速度的大小
A
巩固新知
2
在物理作图时,小亮画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,然后他稍使点劲就擦干净了,这说明滑动摩擦力的大小与__________有关。
压力大小
3
知识点
增大摩擦与减小摩擦的方法
增大有益摩擦
1.
增大接触面的粗糙程度
合作探究
你能举出更多的例子吗?
2.
增大压力
怎样使小提琴拉得更响?
涂松香
增大接触面粗糙程度
增大摩擦
将弓重一些压弦
增大压力
增大摩擦
减小有害摩擦
加润滑油
加气垫
电磁场使接触面分离
2.
使接触面光滑
3.
变滑动为滚动
1.
减小压力
4.
使接触面分离
磁悬浮列车
气垫船
想想议议
古埃及人建造金字塔时,在运送的大石块下面垫上圆形
滚木;北京故宫有一整块雕龙的大石阶重30多吨,在没
有大型起重工具的情况下,据说是在冬天运送的,首先
在地上泼水,结冰后再推拉运送。用这两种方法,利用
了什么原理?
D
【例3】如图所示的做法中,为了减小摩擦的是(
)
【导引】
打球时用力握紧球拍,这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力,防止球拍滑落。汽车轮胎刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大轮胎和地面之间的摩擦力。运动鞋底装鞋钉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力,防止滑倒。轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动,减小轴承转动时的摩擦力。
新知小结
1
【中考·枣庄】下列是生活中的一些摩擦现象:①走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;④皮带传动中,皮带与皮带轮之间的摩擦,其中属于有害摩擦的是(  )
A.①和②
B.②和③
C.①和④
D.②和④
B
巩固新知
2
【中考·北京】如图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是(  )
A
1
知识小结
摩擦力
归纳新知
1.
摩擦力的作用:摩擦力是阻碍物体间的相对运动
或相对运动趋势的力,但不一定是阻碍物体运动
的力。
2.
摩擦力的方向:摩擦力的方向与相对运动或相对
运动趋势的方向相反,但不一定与物体运动方向
相反。如人行走时,脚受到的摩擦力方向就与人
运动的方向相同。
3.
滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小只跟压力
大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的快
慢、物体间接触面积的大小无关。
人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面没有打滑,地面对鞋底的摩擦力方向是向______(填“前”或“后”)的。
2
易错小结
易错点:误认为摩擦力的方向总与运动方向相反

通过实验探究,我们知道滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度以及压力的大小有关。那么,怎样通过实验探究滑动摩擦力的大小跟两物体接触的面积大小的关系呢?请简要写出你的实验方案。
1
解:实验方案:(1)将物块(铝块)平放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F1;(2)将物块(铝块)侧放在木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动,并读出拉力F2;(3)若F1=F2,则滑动摩擦力的大小跟两物体接触的面积大小无关;若F1≠F2,则滑动摩擦力的大小跟两物体接触的面积大小有关。
课堂练习
指出下列各种情况分别属于哪种摩擦?
(1)
用钢笔写字时,笔尖跟纸之间的摩擦。
(2)
用圆珠笔写字时,笔头的珠子跟纸之间的摩擦。
(3)
滑雪时,滑雪板跟雪地之间的摩擦。
2
解:
(1)滑动摩擦 (2)滚动摩擦
(3)滑动摩擦
自行车上哪些部位要增大摩擦?哪些部位要减小摩擦?它们各是用什么方法来增大或减小摩擦的?
3
解:脚踏板、自行车车把、自行车轮胎要增大摩擦;自行车的转动部分需要减小摩擦。利用增大接触面的粗糙程度增大摩擦;在自行车的轴承中装入滚珠以滚动代替滑动来减小摩擦,另外在转轴中加入润滑油,形成油膜使接触面彼此分离而减小摩擦。
拔河比赛中,运动员常常穿上比较新的球鞋,而且不希望地面上有很多的沙子或地面太平滑,否则难以取胜,这是为什么?
4
解:球鞋穿久了,鞋底花纹变浅,因此鞋底比较光滑,而新球鞋鞋底花纹较深,比较粗糙,故可以增大摩擦;当地面太平滑时,摩擦减小不利于发力;地面上有很多沙子时,沙子的滚动也会使摩擦力减小。
同一水平桌面上放有质量相等的长方体木块和铁块各一块,另有量程合适的弹簧测力计一个。请设计一个实验,探究桌面对木块
和铁块的摩擦力是否一样大。
5
解:实验步骤:(1)如图甲所示,用
弹簧测力计拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,记下此时弹簧测力计的示数F1。(2)如图乙所示,用弹簧测力计拉动铁块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,记下此时弹簧测力计的示数F2。(3)若F1=F2,则桌面对木块和铁块的摩擦力相同;若F1≠F2,则桌面对木块和铁块的摩擦力不同。
两个相互接触的物体,当它们将要发生相对运动或____________________时,在它们的接触面上产生的一种阻碍相对运动的力叫摩擦力。
汽车刹车后,车速会逐渐变小,是由于受到地面________的作用,这说明力可以改变物体的____________。
7
已经发生相对运动
摩擦力
运动状态
6
李师傅开着一辆洒水车在水平路面上匀速前进,随着水不断地被洒出,下列物理量不变的是(  )
A.车厢内水的质量
B.车厢内水的体积
C.车厢内水的密度
D.路面给车的摩擦阻力
8
C
【中考·北京】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.轮胎的表面做得凹凸不平
C.给车轴加润滑油
D.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
9
C
【中考·邵阳】如图,爷爷推箱子感到吃力。聪明的芳芳在爷爷推的箱子下面撒一些圆形的砂子,爷爷感觉轻松多了。这是因
为滚动摩擦比滑动摩擦要____
(填“大”或“小”)得多。
10

1.
将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。则:
A.受到方向向右的摩擦力
B.受到方向向左的摩擦力
C.不受力
课后练习
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为______。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为_____。
(3)当输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为____。
A
C
B
方法规律:
利用定义法解答。
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,相对输送带有向左运动的趋势,此时输送带将对它施加向右的摩擦力,促使它向右运动。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,它与输送带既没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,故不受摩擦力。
(3)当输送带突然制动时,米袋由于惯性要向右运动,输送带就会阻碍米袋向右运动,对它施加向左的摩擦力。
2.
在平直的公路上,运动员骑自行车加速前进,有关车轮所受摩擦力的方向,下列说法正确的是(  )
A.前、后车轮所受的摩擦力方向都向后
B.前、后车轮所受的摩擦力方向都向前
C.前轮所受的摩擦力方向向前,后轮所受的摩擦力方向向后
D.前轮所受的摩擦力方向向后,后轮所受的摩擦力方向向前
D
点拨:
自行车加速前进时,后轮与地面的接触点有向后运动趋势,地面作用在后轮上的摩擦力向前;前轮随车身一起向前运动,使前轮与地面接触点有向前运动的趋势,受到向后的摩擦力,使前轮转动。
3.【中考·内江】如图所示,质量为m的A物体处于匀速向左运动的状态,请画出A物体在水平方向上的受力示意图。
点拨:物体向左运动,则其受到向右的滑动摩擦力。
4.【中考·烟台】如图所示,用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动,物体B静止不动,下列关于A对B的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(  )
A.A对B的摩擦力的方向水平向左
B.弹簧测力计的示数大于A对B的摩擦力
C.弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力
D.弹簧测力计的示数小于
A对B的摩擦力
C
点拨:
图中,B物体在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和A对B向右的摩擦力,由于B物体静止,故弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力。
5.【中考·河北节选】小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
接触面
木板
木板
木板
棉布
毛巾
压力/N
1.0
1.5
2.0
1.0
1.0
弹簧测力
计示数/N
0.4
0.6
0.8
0.5
0.6
回答下列问题:
(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小________(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
等于
(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度________。
(3)分析________次实验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小________。
(4)分析1、4、5次实验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改进,应控制在______________相同的条件下粗糙程度不同。
无关
1、2、3
成正比
接触面材料
再见