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1、第四节摩擦力一、学习目标(1)知道什么是滑动摩擦力和静摩擦力。(2)了解改变摩擦力大小的方法,能应用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的方法.能选择适合自己的方式表达对摩擦的研究结果。(3)知道用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小。二、问题探究(一)摩擦力【思考】人在冰面上行走为什么容易摔倒?自行车在路面上滑行时,无论路面多么光滑,总会慢慢停下来,这又是为什么呢?【做一做】学生按课本图8-22所示的方法,用手拉静止在桌面上的物体,施加较小的力,使物体不被拉动。体会有什么感觉。【议一议】对物体施加接力,物体没有动,说明什么问题?【小结归纳】静摩擦力:物体时,接触面物体运动的力,叫做静摩擦力。【做一做】增大
2、拉物体的力,使物体在桌面上滑动起来。【议一议】物体滑动以后,还需要用拉力来维持物体的运动吗?【小结】物体滑动以后,仍需要用拉力来维持物体的运动。【点拨】既然物体滑动后,仍需要用拉力维持,说明物体在滑动过程中仍受到桌面的阻力作用,这个力不同于刚才的静摩擦力。【小结归纳】滑动摩擦力:物体在过程中,接触面物体运动的力叫做滑动摩擦力。【拓展】摩擦的种类:(1)静摩擦;(2)滑动摩擦;(3)o(二)活动:探究改变摩擦力大小的方法【猜一猜】影响摩擦力大小的因素可能有哪些?并说出你猜想的依据。【议一议】1、如何测量摩擦力的大小?2、如何改变接触面的粗糙程度?3、如何改变物体接触面积的大小?4、如何改变物体对
3、接触面压力的大小?5、怎样研究某种因素对摩擦力大小的影响?【点拨】阅读“信息快递”:“用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体,使其(或者说缓慢运动),弹簧测力计的示数稳定了,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。”【拓展】二力平衡。演示实验:演示课本图96所示实验。这个木块受两个拉力:当两个拉力大小不等时,木块不能保持静止。物体将向较大的力的方向加速运动。这两个力不能平衡。当两个力大小相等,力的方向互成角度时,木块也不能保持静止。物这两个力不能平衡。当两个力大小相等、方向相反,互相平行时,木块也不能保持静止。体将发生转动。这两个力不能平衡。二力平衡的条件:两个力的平衡必须满足以下四个条件
4、:.满足二力平衡条件的物体处在却止或匀速直线运动状态。所以如果水平方向只受两个力的物体作匀速直线运动,水平方向的这两个力一定满足二力平衡的条件。【讨论交流】为了完成探究目的,需要哪些实验器材?如何实验?说出你的方法。(讨论后并总结:实验器材、实验设计、实验过程、实验表格设计等)【活动】次数木块在不同表面上运动弹簧测力计示数(N)1木板2棉布【做一做】根设计方案探究物体所受摩擦力和哪些因素有关,有何种关系。【提示】实验中要让弹簧测力计沿水平方向匀速滑动。【小结归纳】(1)物体间滑动摩擦力的大小与和有关,与无关。(2)物体间的接触面越粗糙,滑动摩擦力越;物体对接触面的压力越大,滑动摩擦力越【辩一辩
5、】摩擦对我们的生活是有益的还是有害的?生活中哪些摩擦是有益的?哪些摩擦是有害的?下图的几个情况下,分析物体所受摩擦。【议一议】对于有益摩擦,要想方设法增大它,对于有害摩擦,要想方设法减少它.阅读课本P54“增大和减小摩擦的方法”,总结增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法。【试一试】利用滚动代替滑动来减小摩擦在木块和木板之间放3根玻璃棒,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小.结果如何?为什么?【点拨】由实验可知:利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小.【小结归纳】
6、1 .增大摩擦的方法:(1) ;(2).2 .减小摩擦的方法:(1) :(2);(3).【读一读】阅读课本P56“生活、物理、社会”了解:还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的.三、同步练习1 .物体在有运动趋势,将要运动时,支持面阻碍物体相对运动趋势的力叫做,物体在滑动过程中,支持面阻碍物体相对运动的力叫做。2 .如果放在水平桌面上的物体受到了摩擦力,这个摩擦力的施力物体是,受力物体是O3
7、 .请判断下列摩擦现象,各属于什么摩擦。(I)用毛笔写字,笔头跟纸的摩擦是(2)用铅笔转刀削铅笔时,铅笔与转刀削孔的摩擦是(3)汽车快速行驶时,车轮与地面的摩擦是(4)快速行驶的汽车紧急刹车时,车轮与路面的摩擦是(5)用圆珠笔写字时,笔尖与纸面的摩擦是(6)推汽车但是没有推动,汽车和地面之间的摩擦是4 .在测量物体所受到的滑动摩擦力的实验中,可以用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体,使其作运动,此时弹簧测力计的示数就等于物体滑动时所受到的摩擦力的大小。5 .实验表明,物体间滑动摩擦力的大小与和等因素有关,与无关。物体间接触面越粗糙,滑动摩擦力越,物体对接触面的压力越大,滑动摩擦力越o在相同条件下,
8、把滑动变为滚动,物体受到的摩擦力可以O6 .磁悬浮列车是一种利用电磁力使列车“浮”起来,再通过牵引力使列车开动的车辆。它利用磁悬浮使列车脱离与地面的接触,从而可以摩擦而极大地提高速度。7 .矿泉水瓶盖上有凹凸不平的条纹,这是为了摩擦,方便打开。8 .增大有益摩擦的方法是:增大物体对接触面的和接触面的;减小有害摩擦的方法是:将滑动变为,减小物体对接触面的,在接触面间加,使接触面脱离等。9 .在日常生活中,摩擦无处不在。如下雪后,将煤渣洒在路面上,是通过的方式来增大摩擦的;在皮带传送中,将皮带张紧就不会发生打滑,这是用的方法来增大摩擦的;在机器之间相对滑动的部分加润滑油,是为了摩擦。10 .写出下
9、列情况中增大或减小摩擦的道理:(1)冬天为了防止车轮打滑,缠上防滑链一(2)磁悬浮列车(3)汽车、自行车轮胎上刻有花纹一(4)轴承两钢圈之间装有滚珠一11 .用20N的力握住装油的瓶子,使其静止在空中,此时瓶子受到的摩擦力大小为,方向是,如果将握力增大到30N,那么摩擦力的大小为.12 .一只木箱静止放在粗糙的水平桌面上,一个小孩用力推它,但木箱仍然静止,下列有关木箱的受力分析中正确的是A.木箱受到重力、支持力、推力的作用B.木箱受到推力、重力、摩擦力的作用C.木箱受推力、重力、摩擦力和支持力的作用D.因为木箱静止,所以除了受到重力外,不受其他任何力的作用13 .在浴室中,为防止打滑跌倒,下列
10、采取的措施中错误的是A.浴室地面应铺上有凹凸花纹的地砖B.人穿的拖鞋底部有凹凸不平的花纹C.脚底下放一条毛巾D.穿上平底的塑料拖鞋14 .物体在B=IN的水平拉力的作用下在水平桌面上作匀速直线运动,所受的摩擦力为f=IN;若物体在水平拉力F2的作用下仍在原来的桌面上匀速直线滑动,受到的摩擦力为f2,则f2的值为()A.1NB.2NC.2.5ND.无法确定15 .一个物体在水平桌面上,当其受到一个外加拉力的作用后以0.1m/s的速度作匀速直线运动,此时受到的摩擦力是ION,若速度增大到0.5m/s后,仍在这个水平桌面上作匀速直线运动,那么此时的拉力大小为A.等于IONB.大于IONC.小于ION
11、D.条件不足,无法判断16.应用下列哪一种物品或器件时,摩擦力越小越好()A.捆扎用的绳子B.钢笔竿C.木螺丝D.手表摆针的轴心17 .如图所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,现在1.r-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实验要求的弹簧测力计。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:;得到结论:O18 .在做“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,可用的实验器材是:A.木块B.长木板C.祛码ID.破码HE.祛码InF.棉布G.砂纸H.长玻璃板I.弹簧测力计(1)为了研究摩擦力与压力的关系,列出选用的器材号码(2)为了
12、研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,列出选用的器材号码四、总结反思五、资源链接摩擦的本质当一个物体在另一个物体上运动(滑动成滚动)或有运动趋势时,物体之间会产生摩擦力。摩擦现象始终伴随着人类生产、生活的各个方面。但对摩擦本质的认识,则是从15世纪才开始的,直到18世纪末,科学家们才逐步形成了关于摩擦本质的一种学说凹凸啮合说。这种学说认为,物体间摩擦的产生是由于物体表面粗糙不平,两个物体接触挤压时,在其接触面上凹凸部分会发生相互啮合,随着物体的运动,凹凸啮合部位就会相互碰撞,从而形成了对运动的阻碍。随着人们对摩擦现象的深入研究,发现凹凸啮合说并不能完满地解释各种摩擦现象,如当两块非常光滑的金属挤压
13、在一起发生摩擦时,它们之间的摩擦力却并不很小,这又是为什么呢?后来,有人又提出了另一种学说分子黏合说。该学说认为,物体间相互挤压接触时,在两个紧压着的接触处,物体分子之间的距离已经很小,以至于达到了分子引力的作用范围。因而,要使物体发生相对滑动,必须克服分子之间的引力,从而形成了物体之间的摩擦力。分子黏合说并不否定物体之间接触面粗糙不平所造成的影响,但事实上,在物体发生相互摩擦时,上述两种因素都会对摩擦力的形成产生影响,只不过是对不同类型接触面的物体而言,两种影响因素各有侧重而已。例如,木材之间主要以啮合作用为主,而金属之间则主要以分子黏合作用为主。关于摩擦的本质,目前还没有定论,科学家还在做进一步的研究。