北师大八年级物理下册 （探究-摩擦力的大小与什么有关）运动和力课件

第七章运动和力探究——摩擦力的大小与什么有关

观察与思考运动员松手后，在水平冰面上滑行的冰壶，失去动力后为什么会停下来呢？滑冰车的同学停止撑冰后为什么也会停下来呢？新知探究肉眼看起来十分光滑的桌面，在显微镜下观察也是凸凹不平的。两个相互接触的物体当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对滑动的力，这就是摩擦力,也叫滑动摩擦力。一、摩擦力的概念新知探究思考当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力。那么，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？一、摩擦力的概念新知探究小实验：感知摩擦力1、用手压住桌面，手向前推，感受滑动摩擦力的大小。2、增大手压桌面的力，手再向前推，再次感受滑动摩擦力的大小，并与第1次进行比较。3、用手压住铺在桌面上的毛巾表面（注意：所用的力要与第1次差不多），手向前推，感受滑动摩擦力的大小，并与第1次进行比较。二、影响摩擦力大小的因素新知探究猜想与假设通过上面的3次实验，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：（1）接触面所受的压力（2）接触面的粗糙程度……二、影响摩擦力大小的因素新知探究设计实验与制订计划在水平桌面上沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，此时测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。弹簧测力计、砝码、木板、木块、毛巾、棉布等注意：实验器材：二、影响摩擦力大小的因素新知探究数据记录次数接触面材料压力（N）摩擦力（N)1木块与木板2木块与木板3木板与毛巾4640.81.22.0二、影响摩擦力大小的因素新知探究a.由1、2两次实验可得出什么结论：______________________________________________________。b.由2、3两次实验可得出什么结论：______________________________________________________。接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。数据分析二、影响摩擦力大小的因素新知探究结论滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关。当接触面的粗糙程度一定时，表面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；当表面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。二、影响摩擦力大小的因素新知探究科学窗静摩擦：两个相对静止的物体间产生的摩擦。手握着瓶子时，手与瓶子之间的摩擦就是静摩擦。推桌子但没有推动时，桌子与地面之间的摩擦也是静摩擦新知探究科学窗滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦。旱冰鞋与地面间的摩擦就是滚动摩擦注意：在其他条件相同的情况下，用滚动代替滑动，可以大大地减小摩擦。新知探究想一想1、日常生活中那些现象存在摩擦？2、这些摩擦中哪些是有益的，哪些是有害的？3、增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法有哪些？三、增大与减小摩擦的方法新知探究摩擦力的利用实例走路写字单杠三、增大与减小摩擦的方法新知探究想想议议应该怎么增大摩擦？你能否再举出几个生活中关于利用摩擦和增大摩擦的例子？三、增大与减小摩擦的方法新知探究增大摩擦力的例子三、增大与减小摩擦的方法新知探究减小摩擦力的例子三、增大与减小摩擦的方法新知探究（2）增加接触面的粗糙程度增大或减小摩擦的方法（4）利用加润滑油等方法，使两个互相接触的摩擦面彼此离开。1、增大摩擦（1）增大压力（2）减小接触面的粗糙程度2、减小摩擦（3）变滑动为滚动（1）减小压力三、增大与减小摩擦的方法新知探究摩擦力二、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本课小结本课小结1、请指出下列各事件中分别是为了增大摩擦还是减小摩擦？各用了什么方法？（1）在北方雪后的马路上撒灰渣（2）自行车轴要装滚珠轴承（3）自行车轴要注入润滑油（4）骑自行车刹车时（5）收录机的旋钮上刻有花纹（6）体操运动员在上器械前，常在手上涂些镁粉，防止手从器械上滑落。随堂练习随堂练习2、下列各摩擦中属于有害摩擦的是（）A、自行车刹车皮与钢圈之间的摩擦

B、单杠运动员上杠时，手与单杠的摩擦

C、汽车行驶时与空气之间的摩擦

D、人走路时，鞋子与地面之间的摩擦C3、用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧秤示数5N，它受到的摩擦力大小是(

)A、6NB、5NC、1ND、11NB随堂练习第5节探究——使用机械是否省功

一、探究——使用机械是否省功问题与猜想

人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械是为了达到一定的目的.在使用中，有的机械可以省距离，有的机械可以省力.那么，使用机械能够省功吗？与同学交流一下你的猜想.制订计划直接用弹簧测力计吊起一个重物，弹簧测力计的拉力对重物做的功为W1.再用弹簧测力计通过一个动滑轮吊起重物，使重物上升相同的高度，弹簧测力计的拉力做的功为W2.比较这两个力所做的功就可以知道使用机械是否省功.收集证据按下图所示的过程进行实验.实验中保持重物缓慢上升.用弹簧测力计测量拉力.记录重物和绳子自由端的始、末位置.将以上数据及计算结果填入下表中.力/N移动距离/m力做的功/JF=G=2h=0.1W1=Fh=0.2JF'=1.2s=0.2W2=F's=0.24J由实验结果可知，W2

W1.>分析与结论

图甲中直接用弹簧测力计匀速提升重物，拉力要对重物做功.图乙中拉动绳子使动滑轮上升时，拉力在对重物做功的同时也要对动滑轮做功，同时还要克服摩擦力做功，因此，使用动滑轮并不省功.

大量实验表明：使用任何机械都不能省功.二、机械效率在用动滑轮提升重物时，动滑轮对物体所做的功是有用的，是必须做的，这部分功叫作有用功（W有用）.提升重物时，不可避免地要对动滑轮本身做功和克服摩擦做功，这部分功叫作额外功（W额外）.有用功与额外功的总和叫作总功（W总）.W总=W有用+W额外用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功.如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功.我们希望在总功中有用功所占的比例越大越好.有用功的比例大，说明机械的工作效率高.我们用有用功跟总功的比值来描述机械的这种特性，称之为机械效率.η＝W有用W总机械效率（）表示为有用功是总功的一部分，所以W有用<W总.因此总小于1.用一个动滑轮,将200N的钩码匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？

解：W有=Gh=200N×2m=400JW总=Fs=120N×4m=480J

η=W有/W总=400J/480J=83.3%交流讨论1.讨论怎样提高滑轮组的机械效率.由机械效率的公式=η＝W有用W有用+W额外η＝W有用W总可以看出，提高机械效率的方法有两种：①在有用功一定的情况下，尽量减小额外功.如减轻动滑轮和绳子的重力、加润滑油减小摩擦等.②在额外功一定的情况下，增大有用功.如在机械所能承受的范围内，增加被提升物体的重力等.2.如下图所示是某地区的供水系统发生故障后，居民利用滑轮提水的情景.在这个情景中，人所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？人对水做的功为有用功，克服水桶、绳重及摩擦所做的功为额外功.根据上图我们可以看出：斜面也是一种省力机械.斜面为什么能省力？斜面是一个与水平面成一定夹角的平面.是简单机械的一种.斜面斜面的分析

如左图，如果不计物体与斜面之间的摩擦，用力F沿斜面把物体匀速推（或拉）上去所做的功，应该等于直接将物体举高所做的功，即：Gh=FL由此可知推力或拉力F的计算公式为：F=Gh/L如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力就是物体所受重力的几分之一.所以说斜面是一种省力机械.将玩具车升高20公分，说说谁费力谁省力.甲最费力，丙最省力.由此可知斜面越缓和越省力.斜面的应用螺旋——特殊的斜面螺旋除了省力，还可以将螺旋运动与沿轴向的运动进行相互转化.螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面.饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母等都是利用螺旋的装置.各种形式的螺旋螺旋式千斤顶盘山公路机械效率三种功有用功（W有用）额外功（W额外）总功（W总）机械效率公式：η＝W有用W总课堂小结1.关于机械效率，下列说法正确的是（）A.机械效率高的机械做功一定多B.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高C.没有摩擦时，机械效率一定等于100%D.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越大C课堂训练2.关于机械效率，以下说法正确的是（）A.机械效率总小于1B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高C.做功越多的机械，机械效率越高D.省力越多的机械，机械效率越高A、D3.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功（）A.总功是额外功的3倍B.有用功是额外功的3倍C.总功是有用功的3倍D.额外功占总功的3/4倍B4.如图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm.所用的拉力F＝5N，所做的有用功为_______J，机械效率为_____，当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率为_______.（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）FG2.480%85.7%5.一台起重机将重3