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第3节 摩擦力
第八章 运动和力
知识点
摩擦力
知1－讲
感悟新知
1
1. 摩擦力 观察与体验：如图1 所示，行驶的汽车刹车后会慢慢地停下来；手掌压在桌面上滑动时感到桌面对手掌有阻碍作用；推木箱，木箱没有被推动时也感到很费力。
知1－讲
感悟新知
分析：这些物体在水平方向上是否受到阻碍作用的力？
研究发现：两个相互接触的物体，当它们相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫作摩擦力。
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感悟新知
深度理解:
●摩擦力产生的两种情景：
一是两个相互接触的物体已经发生相对运动时在接触面上产生摩擦力；二是两个相互接触的物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势，如用力推箱子但未推动，虽然箱子静止，但箱子在推力作用下“有相对运动趋势”，此时地面对箱子有摩擦力。
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2. 产生原因 相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现接触面是凹凸不平的。当相互接触的物体发生相对滑动时，就会彼此阻碍，产生摩擦力(图2)。
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3. 产生条件
(1)接触面粗糙；
(2)两物体相互接触并相互挤压(产生压力)；
(3)两物体间发生相对运动或有相对运动趋势。
4. 作用效果 阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动。相对运动和相对运动趋势是以相互接触的物体为参照物的。
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5. 摩擦力的方向 与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，但不一定与物体运动方向相反。如人走路时，脚受到的摩擦力方向就与人行走方向相同。
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6. 常见摩擦力 静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
(1)静摩擦力：两个相互接触的相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力，如图3 甲所示。
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(2)滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面相对滑动时产生的摩擦力，如图3 乙所示。
(3)滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力，如图3 丙所示。
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深度思考 静摩擦力能否成为物体运动的动力？
深度理解
能。静摩擦力是阻碍物体相对运动趋势的力。有的静摩擦力是阻碍物体运动的阻力，有的静摩擦力是驱动物体运动的动力。
图1中箱子推而不动，静摩擦力是阻碍箱子运动的力。图4中人跑步时，脚向后蹬地，有向后运动的趋势，受向前的静摩擦力，使人向前运动，即这里的静摩擦力成为人向前运动的动力。
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[中考·怀化] 消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下，此过程中关于消防队员所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 不受摩擦力
B. 受摩擦力，方向向下
C. 受摩擦力，方向向上
D. 受摩擦力，方向不断改变
例 1
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解题秘方：根据摩擦力的产生条件判断消防队员是否受摩擦力，摩擦力的方向可根据摩擦力的定义判断，或利用假设法判断，或利用二力平衡条件判断。
解析：消防队员抓着竹竿向下滑，手与竹竿接触并相互挤压，且发生了相对运动，故消防队员受到了摩擦力。
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利用摩擦力的定义判断摩擦力的方向：消防队员相对于竹竿向下运动，则其受到的摩擦力方向向上。
用假设法判断摩擦力的方向：假设消防队员不受摩擦力，则其将加速下滑，故其受到摩擦力且方向向上。
用二力平衡条件判断摩擦力的方向：消防队员匀速下滑，则其受到的重力与摩擦力是一对平衡力，摩擦力的方向与重力方向相反，即摩擦力方向竖直向上。
答案：C
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1. 冰壶运动员的鞋一只是塑料底的，另一只是橡胶底的。他滑行时，橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图所示，他用b脚蹬冰面后，只用a 脚向左滑行。滑行时冰对a鞋的摩擦力向_____；蹬冰时冰对b 鞋的摩擦力向_____ 。(均填“ 左” 或“右”)
右
左
知识点
探究影响滑动摩擦力大小的因素
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2
实验思路
用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动，测出木块受的摩擦力，再改变木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验，找到滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
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实验技巧:
●实验中必须沿水平方向匀速拉动弹簧测力计，目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识间接测量摩擦力的大小，运用了转换法。
●影响滑动摩擦力大小的因素有多个，因此实验中还采用了控制变量法
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进行实验
(1)如图5 甲所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中；
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(2)如图乙所示，在木块上加一个砝码，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中；
(3)如图丙所示，在长木板上铺上毛巾，再将木块放在毛巾上，然后测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中。
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分析论证
(1)由甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。
(2)由甲、丙两次实验可知，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
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实验结论
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
大量实验表明：滑动摩擦力的大小与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；滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，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。
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误区警示
滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关，与接触面积的大小、物体运动的速度等无关。
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深度思考 实验中很难保证木块做匀速直线运动，应对实验方案如何改进？
深度理解
实验改进如图6所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程中不需要匀速拉动长木板，更易操作；且弹簧测力计示数稳定，便于读数。
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[母题中考· 绥化教材实验改编题]如图7 所示，某实验小组做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
例2
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解题秘方：试题属于验证性实验题，可根据所掌握的知识和问题之间的对应关系直接解答，亦可分析解答。
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(1)在实验中，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据_________条件可知，此时木块所受滑动摩擦力的大小 ______(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
解析：用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，受到的力是平衡力，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
二力平衡
等于
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(2)由甲、乙两图可探究出滑动摩擦力的大小与__________有关。
解析：对比甲、乙两图可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，结果弹簧测力计的示数不同，可探究出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
压力大小
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(3)由______两图可探究出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
解析：对比乙、丙两图可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，可探究出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
乙、丙
关于探究目的：两组实验中，改变了哪一因素，探究的就是与哪一因素与滑动摩擦力的关系。
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2.[中考·无锡]在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数如图所示，此时木块所受滑动摩擦力大小为______N；再将毛巾平铺在木板上进行实验，可探究滑动摩擦力大小与________
_________的关系；
0.3
接触面的
粗糙程度
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为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系，你的做法是：_________________________________________________________________ 。
在木块上面放不同个数的钩码，匀速拉动木块，记录
弹簧测力计的示数
知识点
摩擦的利用与防止
知3－讲
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3
1. 增大有益摩擦的方法
(1)增大压力；(2)增大接触面的粗糙程度；
(3)变滚动摩擦为滑动摩擦。
2. 减小有害摩擦的方法
(1)减小压力；(2)减小接触面的粗糙程度；
(3)变滑动摩擦为滚动摩擦；(4)使接触面彼此分离。
在相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
知3－讲
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深度理解:
给机器的某些部件加润滑油实质上是通过使接触面彼此分离的方法来减小摩擦力的。
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[中考·鸡西]下列情景中，减小摩擦的是( )
A. 自行车的车闸
B. 涂有防滑粉的手
C. 瓶盖上有竖条纹
D. 合页轴加油
例 3
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解题秘方：根据增大或减小摩擦力的方法，结合实际应用分析作答。
解析：自行车的车闸在刹车时，是在接触面粗糙程度不变时，通过增大压力，增大了摩擦力，故A 不符合题意；涂防滑粉的手增大了接触面的粗糙程度，在压力一定时，增大了摩擦力，故B 不符合题意；
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瓶盖上有竖条纹增大了接触面的粗糙程度，可以增大摩擦，故C 不符合题意；合页轴处加润滑油，在接触面会形成一层油膜，使接触面分离，从而减小摩擦，故D 符合题意。故选D。
答案：D
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知3－练
3. 拔河比赛中，运动员为取得好成绩，会带上纱布手套，穿鞋底带有花纹的鞋，这些措施都是通过增大________
________来增大摩擦；在比赛进行过程中，运动员双手紧紧地握住绳子，生怕它从自己的手中“溜”走，这是通过增大 _____来增大摩擦力。若比赛过程中摩擦力突然消失10 s，可能出现的情景是___________________
(写出一条即可)。
接触面的
粗糙程度
压力
运动员全部摔倒在地
摩擦力
定义
影响因素
摩擦力
常见摩擦力
静摩擦力
滚动摩擦力
滑动摩擦力
实验探究
改变方法

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