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文档简介
第3节摩擦力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笔记“相对滑动”或“相对滑动趋势”指的是两个物体分别以对方为参考系所表现出来的运动,而不是相对于地面或是其他物体的滑动。对“相对”的理解4.摩擦力分类(1)滑动摩擦:一物体在另一物体表面上滑动时受到的摩擦阻碍作用。
(2)滚动摩擦:一物体在另一物体表面上滚动时受到的摩擦阻碍作用。
(3)静摩擦:物体虽静止不动,但有运动趋势这时接触面阻碍物体运动的作用。笔记试一试,你会对下列摩擦现象分类么?1用钢笔写字时,笔尖与纸面之间的摩擦2自行车轮与地面之间的摩擦
4擦黑板是板擦与黑板间的摩擦力
3手拿书本,手与书本之间的摩擦滑动摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力静摩擦力二.静摩擦力
1.定义:两个接触的物体,当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时,产生的摩擦叫静摩擦力。2.产生条件:①接触面粗糙(不光滑)②接触并挤压③有相对运动趋势。3.作用点:作用于接触面间。了解4、方向:跟接触面相切,与相对运动趋势方向相反.
注意:①相对指的是相对直接接触的物体②相对运动趋势可用假设光滑法判断箱子相对地面运动趋势方向箱子受到地面的摩擦力方向了解趋势静摩擦力f静摩擦力f趋势如图所示,物块静止在斜面,分析受到的静摩擦力的方向可以利用假设法求解(假设斜面光滑)f判断相对运动趋势的方向启动时箱子受到的静摩擦力的方向?刹车时箱子受到的静摩擦力的方向?FF向前向后F静F静F静趋势摩擦力播放传送带录像静摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同静摩擦力也可以充当动力受静摩擦力作用的物体也可以是运动的
静摩擦力练习:下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是(接触面粗糙)()BAFCFDBCD5、大小:FFµ思考:木箱受到的静摩擦力大小如何求?总结:用二力平衡的知识解决.了解实验结论:静摩擦力随拉力的增大而增大,当拉力达到某一数值时木块开始移动,拉力突然减小。注意:最大静摩擦力:(在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力)静摩擦力的范围:0<F≤Fmax说明:(1)静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力有关.(2)静摩擦力可以是阻力,也可以充当动力.(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.
在有些情况下认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
fNG最大静摩擦力跟物体间的压力有关,随着压力的增大而增大最大静摩擦力(1)与接触面的性质有关
(2)与压力有关
(3)同一对接触面,在压力相同的条件下,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力静摩擦因数,略大于滑动摩擦因数注意:若物体需要的摩擦力大于最大静摩擦力,则物体会相对滑动起来
思考水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F的作用.已知木箱与地面间最大静摩擦力为20N。试求当F=15N时,此时木箱受摩擦力Ff=________.当F=25N时,此时木箱受摩擦力Ff=________.15N人走路时所受摩擦力的分析三.滑动摩擦力2.产生条件:①接触面粗糙(不光滑)
②接触并挤压
③发生相对滑动3.作用点:接触面1.定义:两个接触的物体,当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,所受到另一个物体阻碍它滑动的力4.方向:注意:滑动摩擦力的方向也可以跟运动方向相同①“相对”指的是研究对象相对于其接触的物体而言②不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来v受滑动摩擦力作用的物体也可以是静止的滑动摩擦力也可以充当动力跟接触面相切,与相对运动方向相反5.大小:(探究,Fµ的大小与何因素有关?)接触面积大小?可能与接触面的粗糙程度有关?速度的大小?正压力的大小?控制变量法
如何探究Fµ与这些因素的关系
?播放探究实验录像计算公式:Fµ=µFN
①FN为正压力;②µ为动摩擦因数,无单位,µ与接触面的材料粗糙程度有关。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由生活经验我们知道: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。我们会猜测:滑动摩擦力的大小与物重、接触面粗糙程度……有关。请你根据经验,进行猜想,并用实验来证明你的猜想。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)实验结论滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关;与物重、速度、接触面积无关。摩擦力
如图所示操作实验滑动摩擦力大小影响因素你猜想摩擦力大小与什么有关?猜想的依据是什么?(当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力还是越省力?当你推箱子时,地面越粗糙,推起来越费力还是越省力?)实验需要什么研究方法?做几组实验?如何控制改变压力和接触面粗糙程度?如何测出摩擦力大小?又用什么研究方法?两个注意点是什么?猜想设计实验用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体,使其匀速直线运动,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小.控制变量法转化法(等量替代)滑动摩擦力大小影响因素进行实验结论1次数接触面情况摩擦力f/N1木块与木板2木块与毛巾结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力大小影响因素进行实验结论2结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。次数压力大小摩擦力f/N1只有木块(小)2加砝码(大)滑动摩擦力大小影响因素进行实验结论3次数接触面积大小摩擦力f/N1平放(大)2侧放(小)结论:一定范围内,摩擦力大小与接触面积无关。与拉木块的速度等无关。摩擦力大小与其他有没有关系呢?如何探究?滚动摩擦大小与什么有关?静摩擦力大小呢?(平衡力简介)0<f静≤fmax=f滑原理:二力平衡的条件步骤: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F1;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F2;3、在木板上固定好毛巾,放上木块,用弹簧测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F3木板木板毛巾实验探究:1.Fµ与接触面的面积关系2.Fµ
与接触面粗糙程度的关系3.Fµ与物体移动速度的关系4.Fµ与物体对接触面的正压力的关系
无关有关无关有关思考滑动摩擦力的方向一定跟运动方向相反吗?滑动摩擦力的大小与重力成正比吗?摩擦力一定是阻力吗?运动的物体受到的摩擦力一定是滑动吗?静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力吗?滑动摩擦力的大小与正压力成正比不一定不一定滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力。但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势二、影响滑动摩擦力大小的因素滑动摩擦力大小与物重、速度、接触面积无关
1.滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
2.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。笔记3、滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比Ff=μFN滑动摩擦力正压力或支持力动摩擦因数。μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况(如粗糙程度)有关笔记四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较滑动摩擦力静摩擦力符号及单位产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示单位:牛顿简称:牛符号:N大小
f=μN
始终与外力沿着接触面的分量相等方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反了解判断下列说法是否正确:①静止的物体可能受到滑动摩擦力;②运动的物体可能受到静摩擦力;③滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同;④滑动摩擦力的方向可能与运动方向相反;⑤滑动摩擦力就是跟重力成正比。了解三、摩擦的利用和防止在许多情况下摩擦是有用的。传送带走路拔河笔记增大摩擦的方法:增大压力增大接触面粗糙程度你还知道那些地方需要增大摩擦?涂防滑粉瓶子盖自行车车闸
1.增大有益摩擦的方法:②
增加接触表面的粗糙程度。①
增大物体间的压力;列举相关的事例
①自行车用越大力刹车,就停得越快;②拔河时用力握绳子;
③
冬天在结冰的路面上撒沙;④
冬天路面打滑,在汽车轮上缠铁链;⑤
鞋底或轮胎有凹凸不平的花纹;⑥
上单杠,手上摸镁粉。笔记减小摩擦的方法:减小压力减小接触面粗糙程度用滚动代替滑动使两个相互接触的表面隔开加润滑油气垫船滚动轴承2.减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③变滑动为滚动;④分离摩擦面。
列举相关的事例:①手握单杠不能太紧;②滑雪板底面做的很光滑;③机器转动的部分加滚动轴承;④加润滑油;⑤磁悬浮列车靠强磁场把列车托起。笔记练习讨论一下自行车上,哪些部位存在摩擦?哪些摩擦要增大?哪些摩擦要减小?各用的什么方法?[活动]:研究自行车上的摩擦通过增加接触面的粗糙程度来增加有益摩擦通过增大压力来增加有益摩擦用滚动代替滑动来减小有害摩擦还可以加润滑油来减小有害摩擦摩擦力摩擦力的产生条件摩擦力的方向滑动摩擦力的大小与接触面压力的关系与接触面粗糙程度的关系摩擦的利用和防止增大摩擦减小摩擦本课小结1.下列现象中哪些是为了增大摩擦,哪些是为了减小摩擦?各用的是什么方法?A:给传动皮带打上皮带蜡B:在衣服的拉链上涂一些蜡C:举重运动员手上擦一些镁粉D:在锁孔中放一些铅笔屑E:遇到紧急情况,用力捏紧自行车的刹车把手F:为防止传动皮带打滑,要把皮带张紧些G:旅行箱的下面装有轮子H:拔河比赛中,运动员常穿上较新的运动鞋,且扫掉地上的沙子练一练2.假如没有摩擦,哪种现象是不会发生的()
A.地面上滚动的球、行驶的车很难停下来B.手拿不住笔写字C.人可以在地面上行走如飞D.用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动练一练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
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