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第六章 熟悉而陌生的力
第5节 科学探究摩擦力
F
G
一、摩擦力
定义：两个相互接触的物体（相互挤压），当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
物块相对于斜面有向下运动的趋势
则物块受到沿斜面向上的力
1、静摩擦力：物体之间有相对运动趋势时产生的力。
车轮滚动，一瞬间车轮相对于地面向后运动
则车轮受到向前的力
2、滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的力。
物块相对于木板向右运动
则物块受到木块向左的力
3、滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力。
提出问题
滑动摩擦力大小与哪些因素有关？
进行猜想
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
实验器材
木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数即为木块所受摩擦力大小。
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，控制其他因素不变，测出滑动摩擦力大小并记录。
弹簧测力计、带挂钩的木块、重物、粗糙程度不同的长木板。
实验过程（1）
探究摩擦力与压力大小的关系：
（1）木块放在水平木板上水平匀速拉动测力计，记录读数F1；
（2）木块上叠加重物后放在水平木板上，水平匀速拉动测力 计，记录读数F2。
结论一：
接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
探究摩擦力与粗糙程度的关系：
（1）木块放在水平木板上水平匀速拉动测力计，记录读数F1；（2）木块放在更粗糙的水平木板上，水平匀速拉动测力计，记录读数F2。
实验过程（2）
结论二：
压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
探究摩擦力与接触面大小的关系：
（1）木块平放在水平木板上水平匀速拉动测力计，记录读数F1；（2）木块竖放在水平木板上，水平匀速拉动测力计，记录读数F2；
（3）发现F1＝F2。
实验过程（3）
结论三：
摩擦力大小与接触面面积大小无关。
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。
实验反思
（1）弹簧测力计无法保证一直沿水平方向。
（2）木块无法一直保证匀速运动。
（3）弹簧测力计示数不稳定。
比较甲乙两图的优缺点？
测力计示数稳定
运动速度不用保持匀速
丙
比较乙丙两图的优缺点？
消除测力计自身重力影响
二、摩擦力三要素
1.滑动摩擦力：
（1）大小：与压力大小和接触面粗糙程度有关。
（2）方向：与相对运动方向相反。
（3）作用点：接触面上（一般等效到重心）。
f
v

G
F支
f
一重二弹三摩擦
用力压着物块以速度v向下沿墙壁运动，画出此时物块受到的摩擦力。
f
二、摩擦力三要素
2.静摩擦力：
（1）大小：与推力大小相等（二力平衡）。
（2）方向：与相对运动趋势方向相反。
（3）作用点：接触面上（一般等效到重心）。
f
（1）物体受拉力F为7N，静止不动，则物体受静摩擦力为多少？
（2）物体受拉力F为9N，匀速运动，则物体受摩擦力为多少？
（3）物体受拉力F为10N，加速运动，则物体受摩擦力为多少？
摩擦力并不一定是阻力，也可以是动力
二、摩擦力三要素
3.滚动摩擦力：
（1）大小：远远小于滑动摩擦力。
变滑为滚
变滑为滚
增加润滑
分离接触面
分离接触面
增大粗糙程度
增大压力
增大压力
三、增大减小摩擦力
1、增大摩擦力：
（1）增大压力
（2）增大粗糙程度
2、减小摩擦力：
（1）减小压力
（2）减小粗糙程度
（3）变滑为滚
（4）分离接触面
例：生物进化过程中形成了各自与生存环境相适应的特征,下列各种生物的特征中,有利于减小摩擦的是(　　)
A.泥鳅湿滑的体表
B.人手指上的指纹
C.鸭趾间的蹼
D.猫足上的肉垫
A
例：小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了如下四个猜想。根据你对本实验的探究,发现其中与实验结论不相符合的是(　　)
A.摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
B.把滑动变为滚动,摩擦力变小
C.摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关
D.摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关
C
例：在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验时,某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动,实验记录如下表。该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系　(　　)
A.接触面压力大小 B.接触面积大小
C.物体的运动速度 D.接触面粗糙程度
C
例：如图所示，一长方体木块置于同一粗糙水平面上，甲图木块竖放，乙图木块平放，丙图木块平放并在其上加一重物。在甲乙丙三种情况下匀速拉动长方体，所用拉力为F甲，F乙，F丙。则关系正确的是（ ）
F甲>F乙>F丙
F甲C.F甲=F乙=F丙
D.F甲

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