资源简介

摩擦力 学案
滑动摩擦力
学习教材“滑动摩擦力”部分以后，完成以下任务。
做一做 实验探究影响滑动摩擦力大小的因素
提供的实验器材有：水平长木板、弹簧秤 、木块、砝码。
方案1：一个木块放在水平长木板上，用弹簧秤水平拉木块，观察木块滑动之后弹簧秤的读数变化。
方案2：一个木块放在水平长木板上，用力水平拉动长木板，观察长木板滑动之后弹簧秤的读数变化。
请同学们思考哪个实验方案更优化，动手做一做，并分析原因。
(
木块
方案1
) (
木块
方案2
)
如果采用方案2，实验步骤如下：
（1）研究滑动摩擦力f与正压力FN的关系
1）用弹簧测力计测出木块和砝码的重力
2）按方案2所示连接木块和弹簧测力计，并将木块和弹簧测力计置于水平放置的长木板上。
3）水平匀速拉动长木板，将木板从木块下面抽出，记录测力计的读数，填入表格当中。
4）在木块上分别放1个、2个、3个砝码，重复步骤3）
5）比较数据，分析有什么特点或规律，得出结论。
木块重力 每个钩码重力
钩码个数 0 1 2 3
压力FN/N
拉力f/N
实验结论：
由滑动摩擦因数的我们可以知道，μ是接触面同一物体所受两个不同方向的力的比值。
议一议 要想产生滑动摩擦力，两物体需要满足什么条件？如何判断滑动摩擦力的方向？
静摩擦力
学习教材“静摩擦力”部分以后，完成以下任务。
做一做 静摩擦力大方向如何？用力推毛刷的把手，使毛刷上部稍稍向前移动一些，刷毛的下部仍然静止，观察刷毛的弯曲。此时，刷毛下部有向哪个方向运动的趋势？刷毛下部所受静摩擦力的方向？请在图中画出。并尝试举出其他的实例说出你对相对运动趋势的理解。
要找到相对运动的趋势方向，可以首先假设接触面光滑，物体相对滑动的方向就是相对运动趋势的方向。
想一想 仔细观察实验过程，你是如何判断增大拉力过程的静摩擦力的大小的？静摩擦力的大小与哪些因素有关？什么是最大静摩擦力？最大静摩擦力的大小与哪些因素有关？
目前，我们可以通过二力平衡来求解静摩擦力的大小。要通过实验我们知道在相同压力下的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，因此相同接触面的最大静摩擦力随着压力的增大而增大。
议一议 1. 有摩擦力一定有弹力吗？有弹力一定有摩擦力吗？静止的物体可能受滑动摩擦力吗？运动的物体可能受静摩擦力吗？静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同吗？滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反吗？请举例说明。
2. 你知道生活中有哪些利用摩擦力或尽量避免摩擦的例子？如果我们的生活中没有了摩擦会是什么样子？与同学们分享交流你的观点。
问题解决
1. 手握住水杯静止不动，不断往杯子里加水，杯子受到的静摩擦力如何变化；若增大手的握力，杯子受到的静摩擦力如何变化？分析原因。
2. 由于摩擦，限制了交通工具的速度，若想提速，我们可以采取什么措施？举例说明。
体系构建 画出本课题的思维导图：
学习评价 （3颗星合格，4颗星以上优秀）
内容 评价标准 星数 总数
学习过程 认真参与所有“做一做”“想一想”“议一议”等，获得3颗星
问题解决 解决一个问题，获得1颗星
体系构建 构建体系，获得1-2颗星
STSE 摩擦力的本质。人们对摩擦力的本质，还认识得不是十分清楚。最早对摩擦进行实验研究的代表性人物是文艺复兴时期的达·芬奇。他对表面光滑程度不同的物质的摩擦作了比较，提出物体间的摩擦程度取决于物体表面粗糙程度的大小，表面愈粗糙，摩擦力愈大，即固体表面的凹凸程度是产生摩擦的根本原因。这一想法后来逐步被发展为一种学说——凹凸说。该学说认为：物体表面无论经过何种加工，都必然留下或大或小的凹凸，这种表面凹凸不平的物体相互接触，就必然产生摩擦。有人对此做过这样一个比喻：固体表面的接触，犹如把一列山脉翻过来盖在另一列山脉上一样。由于它们的相互咬合，所以只有把凸部破坏掉，才能使之滑动，这便是产生阻碍相对运动的摩擦力的基本原理。这种
学说在很长一段时间里，受到许多人的支持。
对于摩擦力本质的另外一种看法是分子说。这是由英国的物理学家德萨古利埃提出的。他认为，摩擦力产生的原因是摩擦面上的分子力相互交错所致。该学说指出，物体表面愈是光滑，摩擦面愈是相互接近，表面分子力就愈大，这样摩擦力也就愈大。但是这种学说由于加工技术上的原因，一直没有得到实验的证实，因而入们对此很难接受。进入20世纪以后，分子说逐渐得到很多人的支持。一个叫尤因的人首先指出因摩擦引起的能量损失，是因固体表面分子引力场的相互干涉所致，与凹凸程度无关。而另一名著名的学者哈迪，他进行了大量的实验，从而证明了分子说的正确性。他首先把两个物体表面研磨得极光滑，然后来做摩擦实验，结果发现，两物体磨得越光滑，它们之间的摩擦力就越少，但是这种光滑水平达到一定程度时，摩擦力反而有所增加，甚至两个光滑的金属面能“粘”在一起。而这正好证实了分子说的观点：当两个表面的分子互相进入彼此的分子间的引力圈时，两者间就能产生强烈的粘合作用，并以摩擦力的形式显示出来。哈迪的实验为分子说提供了有力的证据，分子说因而获得了广泛的承认，并被进一步发展为“粘合说”。但是，凹凸说并没有因分子说和粘合说的进展而被完全废弃，它与对立的分子说和粘合说都持之有据，言之有理。有人在这两者的基础上提出了包含凹凸说内容的综合性的现代粘合论。看来，有关摩擦力本质的争论还将继续下去，究竟孰是孰非，人们将拭目以待。 同学们如有兴趣，将来可从事一些有关摩擦学的研究。
关于摩擦力的研究现状，同学们可以借助我们的271BAY进行查询和研究。

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