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第八章 运动和力
第3节 摩擦力
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
人教版-物理-八年级下册
1. 能根据生活体验认识摩擦力。
2. 能根据二力平衡的条件用弹簧测力计粗略的测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。
3. 经历探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，知道滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。
4. 认识摩擦在生产或生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
学习目标
【重点】增大或减小摩擦的方法和摩擦在生产生活中的利用与防止
【难点】探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
新课引入
如图所示，将手掌压在桌面上滑动时，你是否感到桌面对手掌有阻碍作用 要改变手掌受到的阻力的大小，你有哪些方法
手在桌面上滑动
新课引入
实例 现象和原因
①把手掌压在桌面上滑动
②如图所示，在桌面上用力拉动牙刷
感觉桌面对手掌有一种阻碍作用
发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反，说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用
1. 现象探究：摩擦的存在
【做一做】选做下面的几个小实验，观察现象，分析原因。
知识点一 摩擦力
新知探究
知识点一 摩擦力
2. 滑动摩擦力
（1）定义：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运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
（2）产生原因：相互接触的两个物体表面是凹凸不平的，在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮合。当两个物体做相对滑动时，啮合部位就会产生阻碍相对运动的作用，产生滑动摩擦力。
显微镜下观察到
的桌面示意图
新知探究
知识点一 摩擦力
箱子相对于地面向右运动
滑动摩擦力f
（3）滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反。如向右推木箱时，木箱受到的滑动摩擦力的方向向左。
新知探究
知识点一 摩擦力
（4）测量滑动摩擦力
①测量原理：二力平衡
②测量方法：如图所示，用弹簧测力计拉动木块，使它沿长木板水平做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。
③分析：由于木块做匀速直线运动，受到的力为平衡力，在水平方向上木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。由二力平衡条件可知，木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，所以弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小。
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【提出问题】滑动摩擦力的大小与什么因素有关
【猜想和假设】
根据生活经验可知，在手掌压在桌面上滑动的过程中，压力越大，手掌受到的阻碍越大；桌面越粗糙，滑起来越费力。
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。
①滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关？
②滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关？
③滑动摩擦力的大小可能跟接触面积有关？ ………
新知探究
【实验思路】
（1）实验器材：弹簧测力计、木块、木板3块（粗糙程度不同）、砝码等。
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
新知探究
（2）研究方法——控制变量法
根据生活经验，同样的接触面，物体越重，对接触面的压力越大，滑动时受到的摩擦力越大；同样的压力，接触面越粗糙，物体滑动时受到的摩擦力越大。
只要控制接触面相同，测量不同压力下物体受到的滑动摩擦力，就可以找到滑动摩擦力与压力的关系；同理，控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，就可以找到滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。
（3）请结合实验器材，思考以下问题。
①如何改变对接触面压力的大小
②如何改变接触面的粗糙程度
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
新知探究
【进行实验】
（1）用弹簧测力计拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，读出弹簧测力计的示数，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力（图甲）；
（2）在木块上放不同数量的砝码，改变压力，测量滑动摩擦力（图乙）；
（3）换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持压力不变，测量滑动摩擦力（图丙）。
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
（4）把每次实验的条件和弹簧测力计的示数记录在下表中。
次数 压力的大小程度 接触面粗糙程度 摩擦力（N）
1 小 光滑 2
2 大 光滑 3
3 大 粗糙 4
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【分析与论证】
（1）在第1与2次实验中，接触面的粗糙程度不变，改变压力，可得出结论：
接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）在第2与3次实验中，压力不变，接触面的粗糙程度不同，可得出结论：
在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
大量实验表明：
实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。接触面越粗糙、压力越大，滑动摩擦力越大。
另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【实验评估】
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。
改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态，便于读数。
F
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【拓展一】探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
F1=0.8N
F2=0.8N
实验结论：在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
（1）把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1。
（2）把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2。
（3）实验现象：两次实验弹簧测力计的示数相等。
新知探究
知识点二 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
【拓展二】探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系
实验结论：在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
（1）把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。
（2）保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。
（3）实验现象：两次实验弹簧测力计的示数相等。
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
有些摩擦是有益的，如走路时，脚和地面的摩擦；有些摩擦是有害的，如机器转动部分的摩擦。有益的摩擦要设法增大，有害的摩擦要减小。
1. 增大摩擦的方法
（1）增大物体间的压力
拧紧瓶盖
时要用力
机器靠张紧的
皮带传递动力
骑车刹车时
要用力捏闸
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
（2）使接触表面粗糙
增大物体接触表面的粗糙程度也可以增大摩擦。
在结冰的路面
车轮缠绕铁链
鞋底有凹凸
不平的花纹
要上杠的运动
员手上涂镁粉
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
（3）变滚动摩擦为滑动摩擦
汽车急刹车时，车轮在路面滑动，把滚动变为滑动，增大了轮胎与地面间的摩擦力，使车容易停下来。
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
2. 减小摩擦的方法
（1）使接触表面光滑
使物体间的接触面变光滑，可以减小摩擦力。
冰壶比赛中，运动员不断的刷冰，使接触面光滑减小摩擦
滑梯的表面比较光滑是为了减小人与滑梯间的摩擦
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
（2）减小压力
使接触面间的压力减小，可以减小摩擦力。
例如，在推箱子时，若箱子里的物品比较多，就不容易推动，当把物品拿出一部分，减小了压力，摩擦力也变小，就容易推动。
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
（3）用滚动代替滑动
用滚动摩擦代替滑动摩擦，可以大大减小摩擦。
我国古人很早就发现用滚动代替滑动可以大大减小摩擦，人们常常利用滚木移动巨石、巨木等。
滚动轴承的原理是利用滚珠之间的滚动摩擦来减小摩擦力。
新知探究
知识点三 摩擦的利用与防止
（4）使接触面分离
例如，给门轴上的合页加润滑剂可以在两个表面之间形成油膜，使它们互不接触，这样就减小了摩擦。
气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触，可以大大减小摩擦。
磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，在列车和轨道间出现一薄层空气，减小摩擦。
气垫船
合页
磁浮列车
课堂小结
滑动摩擦力
①概念：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运动的力，这种力叫作滑动摩擦力.
②方向：与物体相对运动的方向相反.
③测量：用弹簧测力计拉动物体沿水平面做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数，即为滑动摩擦力的大小.
滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关.
①增大摩擦的方法：增大压力；使接触面粗糙；
变滚动摩擦为滑动摩擦.
②减小摩擦的方法：减小压力；使接触面光滑；
变滑动摩擦为滚动摩擦；使接触面分离.
增大和
减小摩擦
摩擦力
影响滑动摩擦力的因素
课堂训练
下大雪后，人们常常将煤渣撒在结冰的路面上，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。特别是当大量的煤渣被路上往来的车辆压入冰面以下时，摩擦力会更大。
1. 北方城市在下大雪后，因为路滑，容易发生交通事故。过去，居民使用的燃料主要是煤，下大雪后，有些居民将煤渣撒在结冰的路面上，你知道这是为什么吗
课堂训练
轮胎、脚踏板上以及车把上都刻有凹凸不平的花纹，利用了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。刹车时，用力捏紧车闸，是利用增大压力的方法来增大摩擦的。
在轴的位置放置滚珠或轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦；往自行车的转动部分加润滑油使原来接触的表面彼此分离来减小摩擦。
2. 在自行车中有的设计是为了增大摩擦，有的是为了减小摩擦。请各举两例说明是通过什么方法来增大或减小摩擦的。
课堂训练
3. 冰壶比赛时，运动员需要不断调节自己的运动情况。如图所示，一名运动员穿的两只鞋的鞋底材质并不相同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成的，而滑行脚的鞋底为塑料制成的。运动员需要滑行时，全身由滑行鞋支撑，蹬冰鞋不与冰面接触；运动员需要停下时，用蹬冰鞋接触冰面进行控制。
请你利用本节知识说明运动员
是怎样改变摩擦力大小的
课堂训练
相同条件下，橡胶比塑料粗糙，穿橡胶底（蹬冰脚）可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
滑行脚的鞋底为塑料制成，这样可以通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，便于滑行。
课堂训练
摩擦在生活中无处不在，我们的很多活动都离不开摩擦，如果没有摩擦力：①圆珠笔无法写字，因为没有摩擦,笔内的滚珠不转动；②眼镜会从鼻梁上滑下来；③橡皮无法使用；④粉笔无法写字；⑤倾斜放置的东西都会滑下；⑥天花板上吊灯会因螺丝滑脱而掉落等。
4. 如果上课时教室内的摩擦力突然消失10s，我们身边的情景将会发生哪些变化？描述两个可能出现的场景。

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