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第六章　熟悉而陌生的力
探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关
第四节
01
认识摩擦力。
02
能完成“滑动摩擦力与哪些因素有关的实验”。
03
会列举增大摩擦和减小摩擦的实例。
在塑料瓶中装满大米，压实。把筷子插入米中，提起筷子，瓶子也被提起。
为什么瓶子和米会随筷子一起被提起
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尝试下列活动，并思考问题：
(1)用手压住毛刷，并让毛刷在桌面、玻璃面、毛巾上运动，观察毛刷的形状变化。思考为什么毛刷会变形？毛刷在不同的表面上运动，毛尖的指向与运动方向之间有什么关系？
刚开始毛刷在 力作用下发生形变，在滑动过程中
形状又改变，说明滑动过程中又受到 ，再次
改变了它的形状。毛尖的指向总与运动的方向 ，
说明 。
压
新的力
相反
新的力的方向与运动方向相反
(2)手压在桌面表面、书本表面，并向前滑动，有什么感觉？
手在桌面上滑动，都有一种 手运动的力。在不同的表面上，阻碍的程度不一样。这种阻力产生的原因可能是压力与运动共同引起的。这种阻力产生在 之间。
阻碍
手和物体表面
一、滑动摩擦力
1.一个物体在另一个物体表面上 时所受到的___________________
的力，叫做滑动摩擦力。(注意：要正确理解相对运动的含义)
2.摩擦力分类：
(1)静摩擦：两物体间没有发生相对运动，但有相对运动趋势的摩擦；
(2)动摩擦：两物体间有相对运动的摩擦。动摩擦分为：滑动摩擦和滚动摩擦。
滑动
阻碍物体间相对运动
静摩擦力：相互接触的物体之间有相对运动趋势，但还没有产生相对运动时的摩擦力。
想落未落：树对熊猫产生静摩擦力阻碍熊猫下落
滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。
行驶的汽车，车轮在路面上滚动，到滚动摩擦力
4.滑动摩擦力的方向：跟物体相对运动的方向相反。
3.滑动摩擦力的产生条件：
(1)相互接触；
(2)相互挤压并发生弹性形变(有产生压力)；
(3)接触面粗糙；
(4)有 。
相对运动
1.(2024·河池期末)下列关于摩擦力的说法中，正确的是(　　)
A.凡是相互接触的物体间一定有摩擦力
B.两物体接触且保持相对静止时也可能有摩擦力
C.相互紧压的粗糙物体之间总是有摩擦力的
D.摩擦力的方向与物体运动的方向相反
B
解析　摩擦力产生的条件有四个：两物体相互接触、接触面粗糙、物体间有相互挤压作用、物体间有相对运动或相对运动趋势。这四个条件缺一不可，因此，仅仅是相互接触的物体间，并不一定有摩擦力，还需要满足其他三个条件，故A错误；
当两物体接触且保持相对静止时，如果它们之间有相互挤压作用，并且接触面粗糙，同时有相对运动趋势(比如一个物体在另一个物体上滑动但还未开始滑动的瞬间)，那么它们之间就会产生静摩擦力，故B正确；
虽然满足了接触、粗糙和相互挤压这三个条件，但如果它们之间没有相对运动或相对运动趋势，那么它们之间就不会有摩擦力，故C错误；
摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，不一定与物体的运动方向相反，人走路时受到的摩擦力与人的运动方向相同，故D错误。
2.(2024·德州期末)正常步行时，鞋底与地面之间的摩擦是　　　摩擦；用钢笔写字时，笔尖与纸面之间的摩擦是　　　　摩擦；用圆珠笔写字时，笔尖的圆珠与纸面之间的摩擦是　　　摩擦。
解析　人在正常行走时，脚相对于地面没有发生相对运动，所以脚受到的摩擦力为静摩擦力；用钢笔写字时，笔尖与纸面的摩擦是滑动摩擦；圆珠笔写字时，滚珠在纸面上滚动，所以笔尖与纸之间的摩擦是滚动摩擦。
静
滑动
滚动
当你的手压在课桌上滑动时，会感受到桌面阻碍手掌滑动的摩擦力。
若改变手掌对课桌的压力，向前滑动时，手掌受到的滑动摩擦力大小如何变化
若用同样的压力压住课桌上的书再一起向前滑动，情况又怎样
二、实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
提出问题：滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关？
①物重；
②接触面所受压力；
③接触面粗糙程度；
④物体运动的速度；
⑤接触面面积的大小；
……
猜想与假设：
实验目的：
探究影响滑动摩擦力大小的因素。
实验器材：
弹簧测力计、木块、表面较粗糙的木板、表面较光滑的木板、重物等。
能运用控制变量法收集证据。
实验设计：
(1)探究滑动摩擦力的大小是否与压力有关：保持 不变，改变压力大小，测量滑动摩擦力的大小。
(2)探究滑动摩擦力的大小是否与接触面的粗糙程度有关：保持 大小不变，改变接触面的粗糙程度，测量滑动摩擦力的大小。
实验方法： 法
控制变量
测摩擦力的方法： 法
用弹簧测力计 拉着放在长木板上的木块做 ，通过比较弹簧测力计的示数比较滑动摩擦力的大小。即：F=f。
转换
水平
匀速直线运动
接触面的粗糙程度
压力
实验步骤：
(1)将弹簧测力计调零。
(2)用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，使其在较为光滑的长木板上
滑动，记下弹簧测力计的示数，即为此种情况下的滑动摩擦力，如图甲所示。
匀速直线
(3)如图(a)(b)所示，保持接触面的粗糙程度不变(同一桌面)，在木块上加砝码，从而改变木块对长木板的 ，分别水平匀速拉动木块，在表格中记录弹簧测力计的示数。
实验次序 压力情况 接触面情况 弹簧测力计的示数F/N
(a) 一个木块 桌面
(b) 一个木块 一个砝码 桌面
(a)
(b)
压力
(4)如图(c)(d)所示，保持压力不变(同一木块)，换用材料相同，但表面粗糙的长木板，即改变接触面的 、分别水平匀速拉动木块，在表格中记录这两种情况下弹簧测力计的示数。
(c)
(d)
实验次序 压力情况 接触面情况 弹簧测力计的示数F/N
(c) 一个木块 光滑木板
(d) 一个木块 粗糙模板
粗糙程度
实验结论：
在压力相同时：接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
在物体表面粗糙程度相同时：压力越大，滑动摩擦力越大。
实验次序 压力情况 接触面情况 弹簧测力计的示数F/N
(a) 一个木块 桌面 2
(b) 一个木块 一个砝码 桌面 3
实验次序 压力情况 接触面情况 弹簧测力计的示数F/N
(c) 一个木块 光滑木板 1
(d) 一个木块 粗糙模板 3.2
滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
滑动摩擦力的大小与
物体运动速度的关系
思考：滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小是否有关？与木块运动的速度是否有关？你能设计实验进行探究吗？
大量实验研究表明：
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ；滑动摩擦力的大小还跟接触面所受的压力有关，在其他条件相同时， 越大，滑动摩擦力 。
越大
压力
越大
(2024·营口期末)如图所示，在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，下面关于实验的说法正确的是(　　)
A.图乙和图丙，探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系
B.在同一接触面，无论木块上方是否放上钩码，摩擦力都一样
C.图甲中的木块以不同的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数都相同
D.只要木块被拉动，弹簧测力计的读数就等于木块受到的摩擦力的大小
C
解析　图乙和图丙，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度都不同，不能探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，故A错误；
在同一接触面，木块上方放上钩码会增大木块对水平面的压力，摩擦力不同，故B错误；
图甲中的木块以不同的速度做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力和拉力大小相等，方向相反，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度都不变，木块受到的滑动摩擦力不变，弹簧测力计的示数都相同，故C正确；
只有木块被拉动做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力和拉力大小才相等，弹簧测力计的读数才等于木块受到的摩擦力的大小，故D错误。
摩擦与人们的生活、生产密切相关，人们时时处处都离不开它。
日常生活中哪些现象中存在摩擦？这些摩擦中哪些摩擦是有益的？哪些是有害的？我们应该如何去增大有益摩擦？如何去减小有害摩擦？
三、增大摩擦和减小摩擦
思考：下面所列的摩擦中，哪些摩擦对人是有益的？哪些是有害的？
走路时鞋与地面之间的摩擦
手握筷子时的摩擦
手拿油瓶时的摩擦
爬树时人与树之间的摩擦
刹车时，车与地面间的摩擦
自行车的轴与轴承间的摩擦
人拉笨重的物体，物体与水平地面间的摩擦
在二胡的弓弦上擦些松香
守门员带上手套
运动员擦镁粉
1.增大摩擦的方法
(1)旅游鞋鞋底的表面上通常都有凹凸不平的花纹，在车轮上缠上防滑链，大雪天在地上撒些煤灰，这些都是利用增大 来增大摩擦。
接触面粗糙程度
自行车刹车
擦黑板时用力
(2)拉二胡时用力压弓弦，皮带传动时要张紧皮带，用到了增大 来增大摩擦。
压力
(3)变滚动为滑动
火车、汽车在紧急制动时车轮只滑不滚
2.减小摩擦的方法
(1)减小 。
(2)减小 。
(3)使相互接触的物体彼此分开，可以减小摩擦。例如，加润滑油可以使接触面之间形成一层油膜，使接触面彼此分开，能大大减小摩擦。
压力
接触面的粗糙程度
磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，在列车和轨道之间出现一薄层空气，使 减小。
气垫船向下喷出强气流，在船底和水之间形成一层空气垫，可以 水对船的摩擦力。
减小
摩擦力
(4)变滑动摩擦为 也可以减小摩擦。例如笨重的物体很难搬动，安装上轮子就很容易移动；搬运石头时在石头下面放上几根圆木就容易多了。
滚动摩擦
1.(2024·宁夏)自行车上应用了很多物理知识，其中属于增大摩擦力的是
(　　)
A.把手上刻有花纹 B.车轮做成圆形
C.给链条加润滑油 D.前后轮都安装在滚动轴承上
A
解析　把手上刻有花纹是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故A符合题意；车轮做成圆形、前后轮都安装在滚动轴承上，都是用滚动代替滑动来减小摩擦，故B、D不符合题意；给链条加润滑油是利用使接触面分离的方法来减小摩擦力的，故C不符合题意。
2.(2024·广州期末)下列实例中，属于减小摩擦力的例子是(　　)
A.图甲，举重运动员在手上抹镁粉
B.图乙，运动鞋的底部有凹凸不平的花纹
C.图丙，骑自行车刹车时用力捏闸
D.图丁，合页加润滑油
D
解析　举重运动员在手上抹镁粉，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意；
运动鞋的底部有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B不符合题意；
骑自行车刹车时用力捏闸，是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C不符合题意；
合页加润滑油，可以在两个表面之间形成油膜，这是通过使两个互相接触的表面隔开的方法来减小摩擦力，故D符合题意。
1.如图所示，将两本书的书页交叉叠放在一起后很难被拉开，这是因为拉书时书页间会产生较大的(　　)
A.弹力 B.摩擦力
C.压力 D.重力
B
2.如图所示的四种情况，木块一定不受摩擦力的是(　　)
A
解析　木块静止在水平地面上，木块与地面间既没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，所以木块和地面之间不存在摩擦力，故A符合题意；
木块受到拉力作用，进行匀速直线运动，木块和地面之间发生相对运动，木块和地面之间存在摩擦力，故B不符合题意；
木块静止在斜面上，木块有下滑的趋势，木块和斜面之间存在摩擦力，故C不符合题意；
木块沿着斜面匀速下滑，存在相对运动，木块和斜面之间存在摩擦力，故D不符合题意。
3.为了探究滑动摩擦力，小张同学利用牙刷做实验。当用力匀速拖动牙刷时，刷毛发生了如图所示的弯曲，对这一实验的分析错误的是(　　)
A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越大
B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力
的方向向左
C.手的拉力是产生摩擦力的原因
D.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上
C
4.(2024·武汉期末)2024年5月15日是全国低碳日，主题是“绿色低碳，美丽中国”，骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。以下关于自行车摩擦的利用与防止中，说法错误的(　　)
A.甲图中，刹车皮用橡胶
而不用塑料做，是通过
增大压力来增大摩擦
B.乙图中，给自行车的轴承处加润滑油，是使两个互相接触的表面隔开
来减小摩擦
C.丙图中，自行车的前后轮都是安装在滚动轴承上，是用滚动代替滑动
来减小摩擦
D.丁图中，刹车时用力捏车闸，是通过增大压力来增大摩擦
A
解析　甲图中，刹车皮用橡胶而不用塑料做，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A错误，符合题意；
乙图中，给自行车的轴承处加润滑油，是通过分离接触面来减小摩擦的，故B正确，不符合题意；
丙图中，自行车的前后轮都是安装在滚动轴承上，是通过变滑动为滚动来减小摩擦的，故C正确，不符合题意；
丁图中，刹车时用力捏车闸，刹车皮对车轮的压力变大，所以是通过增大压力来了增大摩擦的，故D正确，不符合题意。
5.(2024·曲靖期末)在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明设计了如图所示的实验。
(1)比较　　　　两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关；
乙、丙
解析　乙、丙两次实验中，压力大小相等，接触面的粗糙程度不同，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(2)比较甲、丁两次实验，发现弹簧测力计甲的示数大于丁的示数，小明由此得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。你认为他的结论是　 　(选填“正确”或“错误”)的，理由是___________________
　 　。
错误
没有控制压力的大小
相同
解析　图甲、丁所示的实验中，接触面的粗糙程度相同，压力不同，要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，还应控制压力相同，由于没有控制物体的压力相同，即没有控制单一变量，所以他的结论是错误的。

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