资源简介

第八章 运动和力
第三节 摩擦力
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
物理观念
1.能借助生活体验，了解摩擦力
2.知道测量水平运动的物体所受滑动摩擦力大小的方法
3.探究并了解滑动摩擦力大小与哪些因素有关
4.认识摩擦在生产生活中的利用和防止，并能正确说出增大、减小摩擦的方法
科学思维
发现摩擦力并非一定是需要消除的，思考哪些情况需要增大（或减小）摩擦力，探索改变摩擦力的方法有哪些
素养目标
科学探究
分析摩擦的利用与防止中的变量，设计实验探究影响摩擦力大小的因素。
科学态度与责任
引导学生观察生产生活中摩擦的利用与防止的现象，鼓励学生乐于思考线下产生的物理原因，勇于探究摩擦力大小与哪些因素有关的优良素质，以及应用探究所得解决实际问题的能力。
素养目标
课程导入
实践一下：将手掌压在桌面滑动时，你是否感到桌面对手掌有阻碍作用？
讨论一下：为什么两本书交叠在一起就很难将其分开？
要改变手掌受到的阻力的大小，你有哪些方法？
一、摩擦力
接触面凹凸不同
桌面看起来很光滑，但在显微镜下发现，物体与桌面的接触面都是凹凸不平的
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
如果完全是光滑的，结果会不一样么？
相互接触的物体发生相对滑动
彼此阻碍
产生阻碍力
如何测量滑动摩擦力的大小呢？
想一想之前学过的内容，有什么工具能够测量滑动摩擦力的大小嘛
弹簧测力计
用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直线运动。此时，我们读出弹簧测力计所测的拉力，就可以得到木块与桌面之间的滑动摩擦力大小
为了测量滑动摩擦力，要用弹簧测力计水平拉动木块。想一想，为什么要使木块做匀速直线运动？
提示：二力平衡。
弹簧测力计测量的是物体所受弹力，那么该怎样转化为物体所受的滑动摩擦力呢
在手掌压在桌面上滑动的过程中；桌面越粗糙，滑起来越费力。
影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？
还有哪些生活经验支持你的猜想？
下面让我们通过实验来探究这个问题
鞋底花纹
瓶盖竖纹
一只矿泉水瓶在下列情况下不受摩擦力的是( )
A.静止在粗糙水平面上
B.静止在粗糙斜面上
C.用水平方向的力把矿泉水瓶压在竖直墙面上
D.矿泉水瓶在粗糙水平面上向前滚动
A
经典例题
答案 A
实验：探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
施加同样大小的力F
根据生活经验，同样的接触面，越重的物体（大石块），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（同一小石块），接触面越粗糙，物体滑动时受到的摩擦力就越大。
如果问题涉及多个自变量，可以每次之研究因变量与其中一个自变量的关系，控制其他的自变量不变
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
实验思路：
控制接触面相同
测量不同压力下
物体受到的滑动摩擦力
滑动摩擦力与压力的关系
控制压力不变
改变接触面的粗略程度
滑动摩擦力与接触面的粗糙程度关系
控制变量法
（转换法）
用弹簧测力计水平拉动木块，使木块沿木板做匀速直线运动
f = F拉
弹簧测力计
二力平衡
测量工具：
测量原理：
测量方法：
·实验需要做几组实验？
·如何控制、改变压力和接触面粗糙程度？
·实验时应该注意什么？
用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体，使其匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
实验步骤：
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}次数
接触面情况
摩擦力 f / N
1
木块与木板
2
木块与毛巾
结论：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（一）探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}次数
压力大小
摩擦力 f / N
1
只有木块（小）
2
加砝码（大）
结论：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。
（二）探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
{616DA210-FB5B-4158-B5E0-FEB733F419BA}次数
接触面情况
摩擦力 f / N
1
平放（大）
2
侧放（小）
结论：一定范围内，摩擦力大小与接触面积无关。
拓展：（三）探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系
接触面所受的压力
滑动摩擦力的大小
接触面的粗糙程度
接触面的材料
当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
当接触面的粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。
拓展
1.很难控制木块做匀 速直线运动
2.弹簧测力计在运动中，不便于读数
1.没必要控制木块做匀速直线运动
2.弹簧测力计相对桌面静止，便于读数
改进方案
不足：
优点：
如图甲所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使木块先后两次沿水平木板滑动相同的路程。如图乙所示是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。不计空气阻力，下列说法中错误的是( )
A.两次木块都做匀速直线运动
B.两次木块受到的摩擦力一样大
C.两次弹簧测力计的示数一样大
D.第2次弹簧测力计的示数更小
D
经典例题
答案：D
解析：A.由路程随时间变化的图像可知，两次均为匀速直线运动状态，故A正确，不符合题意；
BCD.由于滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙度有关，则木块第1次受到的摩擦力等于第2次，且根据二力平衡条件可知拉力大小与摩擦力大小相同，则两次弹簧测力计的示数一样大，故BC正确，不符合题意；
D错误，符合题意。
故选D。
二、摩擦的利用与防止
增大压力
增大接触面的粗糙程度
1、增大摩擦的方法
用力捏闸
汽车的防滑链
用力擦黑板
涂防滑粉
交流讨论：列举出生活中利用摩擦力的例子
很多时候摩擦又是不利的。
自行车骑久后再骑会觉得吃力
你知道怎样来减小摩擦吗？
地面上的物体太重时会拉不动
减小压力
减小接触面的粗糙程度
变滑动为滚动
使两接触面彼此分离
2、减小摩擦的方法：
握单缸不能太紧
冰壶运动时刷冰
滚动轴承
气垫船
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
经典例题
答案：A
解析：把手上刻有花纹
→增大接触面的粗糙程度
→增大摩擦力
总结归纳
课堂练习
1.关于摩擦力的说法中不正确的是( )
A.相互接触的物体间一定存在摩擦力
B.两个物体保持相对静止时物体也可能有摩擦力
C.摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反
D.只有相互接触的两物体间才有可能产生摩擦力
A
1.答案：A
解析：A.相互接触的物体要发生相对运动或者有相对运动的趋势，才存在摩擦力，故A错误，A符合题意；
B.两个物体保持相对静止，但有相对运动的趋势，也会有摩擦力，故B正确，B不符合题意；
C.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，不一定与物体运动的方向相反，例如人向前走，脚要向后蹬地，地面对脚的摩擦力方向也向前，与人的运动方向相同。故C正确，C不符合题意；
D.两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的，不接触是没有摩擦力的，故D正确，D不符合题意。
2.学习摩擦力时，老师组织同学们进行了下列活动：将手掌压在桌面上向前推，比较用力压着推和轻轻压着推时的感受；再将手掌放到光滑的物理教材封面上向前推，比较与在桌面上推的感受。根据以上活动中的感受，大家提出了以下四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.活动中手掌的感受与摩擦力大小是否有关？
B.滑动摩擦力的大小与压力大小有什么关系？
C.滑动摩擦力的大小与接触面的光滑程度有什么关系？
D.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
D
2.答案：D
解析：本实验中是通过手掌的感受来反映摩擦力大小的,所以探究活动中手掌的感受与摩擦力大小是否有关没有探究价值，故A错误；比较用力压着推和轻轻压着推时的感受,可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，比较手在光滑的物理教材封面上推和在桌面上推时的感受,可探究滑动摩擦力的大小与接触面光滑程度的关系,则最有探究价值的是探究滑动摩擦力与哪些因素有关，故BC错误,D正确。
3.一块长方体木块各表面的粗糙程度相同，将木块分别平放、侧放和竖放在同一粗糙水平面上。小明分别推木块使其做匀速直线运动，所需的推力( )
A.平放时最小
B.侧放时最小
C.竖放时最小
D.都相同
D
3.答案：D
解析：同一木块无论平放、侧放，还是竖放，对水平面的压力相等，都等于木块自身的重力，由题意可知，按三种方式放置时接触面的粗糙程度相同，所以分别推木块使其做匀速直线运动，木块受到的摩擦力大小相等，根据二力平衡条件可知，所需的推力等于摩擦力，即所需的推力都相同。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4.如图所示，物体甲、乙叠放在水平地面上，在5N的水平拉力F 的作用下一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲受到的摩擦力大小为 5N
B.甲受到的摩擦力方向水平向右
C.乙受到的摩擦力大小为 5N
D.乙受到的摩擦力方向水平向右
C
4.答案：C
解析：AB.甲做匀速直线运动，受力平衡，在竖直方向上受重力和支持力，水平方向上不受拉力，所以没有摩擦力，故AB错误；
CD.乙也做匀速直线运动，受力也是平衡的，它受到向右的5N的拉力，必然受向左的5N的摩擦力。故C正确，D错误。
故选C。
5.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t 的关系和物体运动速度v 与时间t 的关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.t = 3s时，物体受到力的合力是1N
B.t = 6s时，将F撤掉，物体立刻静止
C.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D.t = 1s时，物体所受摩擦力为零
A
5.答案：A
解析：AC.由图可知，2~4s做加速直线运动，受到的推力为3N，4s~6s物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力平衡，此时拉力为2N，可知摩擦力也为2N；2~4s做加速直线运动，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍然为2N，所以t = 3s时，物体受到力的合力是1N，故A正确，C错误；
谢谢

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