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第八章
第三节摩擦力
第八章第三节
摩擦力
1、知道摩擦力是如何产生的;
2、会探究并知道影响滑动摩擦力大小的因素;
3、知道摩擦的利与弊并理解日常生活中的摩擦力存在的实例;
4、会增大有利摩擦或减小有害摩擦。
学习目标
想想议议
如图手持杯子静止时,杯子受到什么力?
杯子受竖直向下的重力,杯子静止,根据二力平衡条件,杯子还受到一个手施加的竖直向上的力,这个力就是摩擦力。
动手做一做
感受摩擦力
1.将手掌用力压在桌面上并向前用力,但手掌相对桌面静止。
2.将手掌用较小力压在桌面上并向前用力,使手掌相对于桌面滑动。
3.用两根手指在桌面上模仿人走路的情景,感受指尖受摩擦力方向。
你感到摩擦力是一个什么样的力?作用在哪?作用方向如何?
一、摩擦力(F摩)
1.两个互相接触的物体,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,这个力叫滑动摩擦力。
c.接触面不光滑
2.摩擦力产生条件
a.两个物体接触且有压力
b.有相对运动或相对运动的趋势
3.摩擦力的方向:
与相对运动或相对运动趋势方向相反
4、摩擦的种类
①滑动摩擦
②滚动摩擦
③静摩擦
二、滑动摩擦力的大小跟什么有关呢?
实验
测量滑动摩擦力
测量工具
弹簧测力计
测量原理
二力平衡
测量方法
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动。
测量结果
F摩
=
N
实验
研究影响滑动摩擦力大小的因素
猜
想
滑动摩擦力大小可能与:
物重;
接触面所受压力;
接触面粗糙程度;
物体运动的速度;
接触面面积的大小;
……
实验方法
控制变量法
弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板。
实验器材
实验设计
每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个,其他因素保持不变,测出滑动摩擦力大小并记录。
实验表格
(自行设计,实验后交流)
实验结论
实验原理
二力平衡的条件
1
3
2
次数
接触面情况
摩擦力f/N
1
木块与木板
1.5
2
木块与毛巾
2
实验结论:
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关。
(1)当接触面粗糙程度相同时,表面受到的压力越大,摩擦力越大;
(2)当压力相同时,
接触面越粗糙,摩擦力越大。
滑动摩擦力大小与物重、速度、接触面积无关
三、增大有益摩擦
1、增大接触面的粗糙程度
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
四、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
4、使接触面分离
1、减小压力
磁悬浮列车
气垫船
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?
摩擦力
二、影响滑动摩擦力大小的因素
压力的大小
接触面的粗糙程度
三、增大摩擦的方法
增大压力。如:刹车时,就是利用增大压力来增大摩擦的。
增大接触面的粗糙程度。如鞋底、轮胎上有凸凹不平的花纹等。
四、减小摩擦的方法
减小压力
减小接触面的粗糙程度
用滚动代替滑动
使两个接触面的摩擦面彼此离开
加润滑油
利用气垫
五、课堂小结:
一、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,这种力就叫做摩擦力(f)。
电磁场使接触面分离
1.图1所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是
练习
2、小明用100N水平向右的力拉物体,使它在水平面做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力是
N,方向向
。
3.物体所受的摩擦力的大小与____和接触面的_______有关,一个重90N的铁块放在水平桌面上,小红用30N的水平拉力使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于___N,方向向___,如果拉力变大,摩擦力_____(填“变大”、“不变”或“变小”)。
压力
粗糙程度
30
左
不变
4、用50N的力将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则物体受到的摩擦力的为_______N
,方向是_______。
6、缝衣针表面磨得光滑是为了_____;急刹车时,紧握闸把是通过_____方法来增大摩擦;在机器的转动部位装有滚珠轴承,它可以变______摩擦为_____摩擦来减小摩擦。
20
竖直向上
减小摩擦
增大压力
滑动
滚动
4.小明为了测定一个木块和桌面之间摩擦力的大小,他应该用弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水平方向做
运动,若此时弹簧测力计的示数是3.5N,则实验得出的摩擦力为
N。实验所用的原理是物体在
作用下,物体做
运动。
匀速直线
3.5
平衡力
匀速直线
5、下表是某同学在研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中测得的一些实验数据。
(1)该实验要求用弹簧测力计拉着木块在水平面上
做
运动,此时弹簧测力计的读数等于木块受到
的
力。在第三次实验中,木块受到的拉力是
N。
次数
接触面情况
压力F/N
摩擦力f/N
1
木块与木板
6
1.2
2
木块与木板
8
1.6
3
木块与毛巾
8
3.3
(2)比较1、2两次实验可:
。
(3)比较2、3两次实验可知:
。
(4)由实验可知,木块受到的滑动摩擦力大小
与
和
两个因素有关
6、研究自行车上的摩擦。
(1)自行车上的哪些部位存在摩擦?
(2)哪些摩擦是有益的?哪些摩擦是有害的?
(3)使用自行车时是如何增大有益摩擦和减小有害摩擦?
增大摩擦的有:
轮胎表面有花纹、刹车闸上用橡胶、
脚蹬表面有花纹、车把套有花纹、
链条与齿轮有凹凸相咬合。
减小摩擦的有:
前后轮上有轴承、轴承上有滚珠或
加润滑油。
滚动轴承的有:
前后轮的轴承、脚蹬、车前叉等
6、研究自行车上的摩擦
7、没有摩擦的世界将怎样?请你列举几个场景。
夹不住饭菜
无法行走
车停不下来
手拿不住瓶子
如果我们的世界突然之间没有了摩擦力,那副可笑的样子将会令你忍俊不禁。
由于没有了摩擦,地面将会绝对光滑,人在地面上寸步难行,一旦跌倒,就会象被翻过来的甲虫那样,任你如何挣扎、也爬不起来。由于没有了摩擦,任何螺丝都无法拧紧,奔驰中的汽车会突然散架,车轮向四周飞出。这时候,所有的物体都会在自身重力的作用下自动地集结到底洼地带。
一切植物在微风吹拂之下,就会连根拔出,向四周散开来;房屋上的砖块、木料和钢材会唏哩哗啦地散落下来;江河湖海将象脱缰的野马咆哮翻腾;风一旦刮起来,就会永不停息地刮下去,任何物体都会被它刮跑,地球上是一片飞沙走石的世界。
假如没有了摩擦
一切岩石和沙粒都变得无限光滑,它们再不能聚集在一起成立一座座巍峨挺立的高山。山崩地裂随处可见,岩石夹着泥沙汇成一股股泥石流奔泻而下。由于没有摩擦,各种运动起来的物质,再也无法停下来,它们在地面上你碰我撞,东滚西溜。地面就象一锅开了锅的粥,混乱不堪。
?
没有了摩擦,地球变成了一个滑稽可笑但又惨不忍睹的世界!
摩擦消耗了我们大量的能量,科学家们想方设法让它变得小些,以减小它无端地消耗我们本来非常短缺的能量,但是,我们一刻也不能没有它!
1.下列几种情况中,属于滚动摩擦力的有
(
)
A.用卷笔刀削铅笔,刀口与铅笔之间的摩擦
B.用砂轮盘磨刀,砂轮与刀口之间的摩擦
C.小孩从滑梯上滑下,小孩与滑梯之间的摩擦
D.用圆珠笔写字时,滚珠与纸之间的摩擦
2.如图12-12所示,各表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动,水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中(
)
A.甲大
B.乙大
C.一样大
D.无法判断
D
C
F
F
3.下列关于摩擦力的利弊,说法正确的是(
)
A.机车启动时,车轮与钢轨间的摩擦是有益的
B.皮带传动时,皮带与皮带轮间的摩擦是有害的
C.骑自行车时,轮胎与地面间的摩擦是有害的,且毫无益处
D.人走路时,鞋底与路面间的摩擦是有害的
4.下列实例中,为了减小摩擦力的是
(
)
A.冬天,在结冰的路面上撒砂子
B.旅行箱下装有小轮子
C.在拔河比赛时,用力握绳子
D.鞋底上有高低不平的花纹
A
B
5.如果世界上不存在一切摩擦,那么下列哪种现象不会发生
(
)
A.饭将从我们嘴里滑掉
B.人将寸步难行
C.不能用螺钉螺母固定工件
D.物体将漂浮在空中
D
6.在奥运会上,体操运动员在上单杠之前,总要在手上抹些镁粉;而在单杠上做回环动作时,手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是[
]
A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦?
B.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦?
C.两者都是减小摩擦?
D.两者都是增大摩擦?
A
7.自行车的结构和使用涉及到许多摩擦力的知识。如:⑴轮胎上有花纹⑵车轮是圆形⑶塑料套紧套在车把上⑷在转动部分加润滑油⑸刹车时用力捏闸⑹车轴处有滚珠轴承⑺车把手上有凹槽。
上述各项中:通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的是__;通过增大压力来增大摩擦的是__;通过变滑动为滚动来减小摩擦的是__;通过使接触面分离来减小摩擦的是__。
⑴⑺
⑶⑸
⑵⑹
⑷
8.狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进,速度为1m/s,雪橇所受摩擦力大小是_________N,方向是______________.若在雪橇上再装些货物,则摩擦力将___________.若雪橇以2m/s的速度匀速前进,在这个过程中摩擦力将_______.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
200N
向东
变大
不变
9.用手握住重15N的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为___
N;若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为
N.
15
15
10、用的20N力沿水平方向推一重50N的木箱在地面上做匀速直线运动,地面对木箱的摩擦力为
N,若用30N的力推该木箱沿地面运动时,地面对木箱的摩擦力为
N
20
20
11.某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块.
(1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______,
方向向______.
(2)当弹簧秤的读数是2.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是______摩擦力,大小是______,?
方向向______.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力,大小是______,
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,木块受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______.
1N
左
静
静
2.1N
左
滑动
2N
滑动
2N
滑动
2N
12.某同学用10N把5N重的木块压在竖直墙壁上,要使木块不下落,木块受到的摩擦力大小应是____,方向___________.当人手对木块压力增大时,木块受到的摩擦力将_______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
5N
竖直向上
不变
如图所示,
一辆汽车在平直公路上,
车上有一木箱,
试判断下列情况中,
木箱所受摩擦力情况:
①汽车由静止加速运动时且木箱和车面无相对滑动,木箱所受摩擦力的方向________;
②汽车匀速运动时(二者无相对滑动),
木箱所受摩擦力大小为________。
③汽车刹车,木箱在车上向前滑动时,
木箱所受摩擦力的方向_________。
向右
零
向左
13.
14.滑动摩擦力在研究有关物体运动情况时起着重要的作用.通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关,也与接触面之间的压力有关.有些同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关.请你从以下器材中选出部分器材,设计一个实验对此猜想进行检验.
器材:a.斜面b.带钩的正方形木块c.带钩的长方体木块d.表面平整的长木板
e.几条毛巾f.直尺g.弹簧称h.硬纸板
??(1)你所需要的实验器材(用器材前面的字母表):___________;
??(2)简述主要的实验步骤:_________________________________________
____________________________________________________________________.
15.同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个.现在想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想.
写出实验的步骤、现象和结论.
实验步骤_________________________________________;
根据现象_______________________________________;
得出结论_________________________________________。
学生练习
1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是
[
]
A.压力越大,滑动摩擦力越大
B.压力不变,接触面不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大
C.压力不变,接触面不变,速度越大,滑动摩擦力越大
D.接触面不变,压力越大,滑动摩擦力越大
2.置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小
[
]
A.与压力成正比
B.等于水平拉力
C.小于滑动摩擦力
D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
3.关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是
[
]
A.两物体间若有弹力,就一定有摩擦力
B.两物体间若有摩擦力,就一定有弹力
C.弹力和摩擦力的方向必互相垂直
D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间
4.下列关于摩擦力的说法中正确的是[
]?
A.摩擦力是在物体运动时产生的?
B.摩擦力在生产和生活中总是有害的?
C.增大物体间的压力,可以增大滑动摩擦力?
D.常用滑动代替滚动,可以减小摩擦力
5.下列几种现象中,属于有害摩擦的是[
]
A.刷牙时,牙刷与牙齿之间的摩擦
B.“神舟5号”载人飞船升空时,飞船与空气的摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与轮圈之间的摩擦
D.手拿物体时,手与物体之间的摩擦
6.下列关于滑动摩擦力的说法,不正确的是[
]
A.滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上
B.两个物体之间若没压力,即使表面粗糙也没有滑动摩擦力
C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D.增大重力可以增大滑动摩擦力
7.人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面不打滑,下列说法中正确的是[
A.地面对鞋底的摩擦力方向向后,阻碍人前进
B.地面对鞋底的摩擦力方向向前,推动人前进
C.鞋底花纹磨损后,摩擦力减小,人更容易前进
D.鞋底花纹磨损后,摩擦力增大,人更难前进
??8.汽车发动机通过变速器和后轮相连,当汽车由静止开始向前开动时,关于前轮和后轮所受的摩擦力的方向是(
)
???
A.前后轮受到的摩擦力方向都向后
?
B.前后轮受到的摩擦力方向都向前
?
C.前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方向向后
?
?D.前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向前
9、以下实际问题中,关于摩擦力的说法正确的是(
)
??
A、举重运动员比赛前双手都要抓些粉末,目的是增加手和杠铃间的摩擦力
??
B、所有车辆都用轮子行驶,因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力
??
C、磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空,不受铁轨摩擦力的作用,所以可以高速运行
??
D、棉纱可以织成布,是因为棉纱之间存在摩擦力
10、如果地面没有摩擦(
)
??
A、人们行走将十分困难,抬腿就可能跌倒
??
B、人们将行走如飞
??
C、所有车辆将无法靠车轮启动和刹车
??
D、人们将无法握住任何东西
11.当用铅笔写字时,笔尖与纸面的摩擦是
摩擦,用转笔刀削铅笔是,笔刀与铅笔之间的擦擦是
摩擦。圆珠笔写字时,笔尖与纸的摩擦是
摩擦。
12.缝衣针的表面磨得的光滑发亮是为了
,急刹车时,紧握车闸把是通过
的方法来增大摩擦力;在机器的转动部分装有滚珠轴承,它可以变
摩擦为
摩擦来减小摩擦力。
13.如图所示,是研究滑动摩擦力的实验,在水平桌面上,弹簧测力计拉着木块要做
运动,木块受到的摩擦力大小等于
N,在木块上加一块重物,仍然使木块做匀速直线运动,则弹簧测力计的示数将
(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明
。
14.把手掌放在桌面上滑动,你感觉_______摩擦力(选填“有”或“无”)。此摩擦力叫_______摩擦力。当加大手掌对桌面的压力再滑动,你感觉摩擦力与前次相比,是_______了。(选填“增大”或“减小”)这说明滑动摩擦力的大小与_______有关。按照同样的方法在桌面和毛巾表面用相同的压力重复上面的动作,你感觉摩擦力_______。(选填“一样”或“不一样”)说明滑动摩擦力的大小还与_______有关。
15.观察一辆自行车,它在工作时,有些地方的摩擦是有益的,有些地方摩擦是有害的。分别举出自行车一个“有益”和“有害”摩擦的实例,并说明增大和减小摩擦的方法。
(1)“有益”摩擦:_______,增大摩擦的方法:______________。
(2)“有害”摩擦:_______,减小摩擦的方法:______________
16.
用手握住重5N的酱油瓶子静止悬在空中,瓶口竖直向上,此时手的握力为30N,瓶子受到手竖直向上的摩擦力为
N;若使手的握力增加为35N,瓶子受到手的摩擦力大小为
N.
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