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6.4 摩擦力
一、生活中的摩擦力：无处不在的阻碍与动力
推箱子时，箱子会受到地面的阻碍而不易移动；走路时，脚与地面之间的摩擦让我们能稳步前行；用橡皮擦去铅笔字时，橡皮与纸张之间的摩擦使字迹消失；汽车刹车时，刹车片与车轮之间的摩擦让车辆减速停止…… 摩擦力是我们生活中一种非常重要的力，它既会给我们的生活带来不便，也在很多方面发挥着关键作用。本节课我们将学习摩擦力的概念、分类、影响因素以及增大和减小摩擦力的方法。
二、摩擦力的概念：相互接触物体间的阻碍力
（一）摩擦力的定义
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力，通常用字母 “f” 表示。摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，作用点在两个物体的接触面上。
（二）摩擦力产生的条件
摩擦力的产生需要同时满足以下三个条件：
物体相互接触：摩擦力是接触力，两个物体必须相互接触才能产生摩擦力。例如，在空中飞行的足球与空气接触，但足球与地面不接触，因此不受地面的摩擦力。
接触面粗糙：完全光滑的接触面（理想情况）不会产生摩擦力，实际生活中，物体的接触面都有一定的粗糙程度。例如，冰面虽然看起来光滑，但仍然存在微小的粗糙凸起，因此冰面上运动的物体仍会受到摩擦力。
物体间有相对运动或相对运动趋势：相对运动是指两个物体之间发生了位置的相对变化；相对运动趋势是指物体有运动的倾向，但尚未发生实际的相对运动。例如，静止在斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势，因此受到沿斜面向上的摩擦力。
三、摩擦力的分类：根据运动状态的不同
根据物体间相对运动的状态，摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力三种。
（一）静摩擦力
定义：两个相互接触的物体，当它们有相对运动趋势但尚未发生相对运动时，在接触面上产生的摩擦力叫做静摩擦力。
特点：
静摩擦力的大小随外力的增大而增大，始终等于使物体产生相对运动趋势的外力。
静摩擦力有一个最大值，叫做最大静摩擦力，当外力超过最大静摩擦力时，物体开始发生相对运动，静摩擦力转变为滑动摩擦力。
实例：
推静止在地面上的箱子，箱子未被推动时，箱子受到的静摩擦力与推力大小相等、方向相反。
人站在倾斜的山坡上没有下滑，受到的静摩擦力沿山坡向上，与重力的分力平衡。
用手握住瓶子静止不动，瓶子受到的静摩擦力竖直向上，与重力平衡。
（二）滑动摩擦力
定义：两个相互接触的物体发生相对滑动时，在接触面上产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。
特点：
滑动摩擦力的大小相对稳定，与物体相对滑动的速度大小无关（在一定范围内）。
滑动摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反。
实例：
滑冰时，冰刀与冰面之间发生相对滑动，产生滑动摩擦力。
用黑板擦擦黑板时，黑板擦与黑板之间的滑动摩擦力使字迹被擦去。
汽车急刹车时，车轮与地面之间发生滑动，产生滑动摩擦力使汽车减速。
（三）滚动摩擦力
定义：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。
特点：
滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多，通常只有滑动摩擦力的 1/20 到 1/10。
滚动摩擦力的大小与物体的重量、接触面的粗糙程度以及滚动体的半径等因素有关。
实例：
车轮在地面上滚动时受到的摩擦力是滚动摩擦力。
圆珠笔写字时，笔尖的小钢珠在纸上滚动，产生滚动摩擦力。
推带轮子的行李箱比推没有轮子的箱子省力，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
四、影响滑动摩擦力大小的因素
（一）实验探究：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
实验目的：探究滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系。
实验器材：木块、弹簧测力计、砝码、不同粗糙程度的接触面（如木板、棉布、毛巾）、细线。
实验步骤：
用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数，即木块受到的滑动摩擦力大小\( f_1 \)。
在木块上放一个砝码，增大压力，重复上述步骤，记录滑动摩擦力大小\( f_2 \)。
在木板上铺上棉布，保持木块上砝码不变，重复实验，记录滑动摩擦力大小\( f_3 \)。
在木板上铺上毛巾，保持木块上砝码不变，重复实验，记录滑动摩擦力大小\( f_4 \)。
实验数据记录：
实验次数
接触面
压力大小（木块 + 砝码）
弹簧测力计示数（N）
滑动摩擦力大小（N）
1
木板
木块
1.0
1.0
2
木板
木块 + 1 个砝码
1.5
1.5
3
棉布
木块 + 1 个砝码
2.2
2.2
4
毛巾
木块 + 1 个砝码
3.0
3.0
实验结论：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关。在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（二）滑动摩擦力的计算公式
在一定范围内，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力成正比，公式为：\(
f = \mu N
\)
其中，\( f \)表示滑动摩擦力的大小，\( N \)表示接触面所受的压力（在水平面上，压力等于物体的重力），\( \mu \)叫做动摩擦因数，它是一个没有单位的比例常数，反映了接触面的粗糙程度，\( \mu \)值越大，接触面越粗糙。不同材料的接触面，动摩擦因数不同，例如，木块与木板之间的\( \mu \)约为 0.3，钢与钢之间的\( \mu \)约为 0.2。
五、增大和减小摩擦力的方法
根据影响摩擦力大小的因素，我们可以通过改变压力大小或接触面的粗糙程度来增大或减小摩擦力，以适应不同的实际需求。
（一）增大有益摩擦的方法
在许多情况下，我们需要增大摩擦力以保证安全或提高效率，常用的方法有：
增大压力：例如，刹车时用力踩刹车踏板，增大刹车片与车轮之间的压力，从而增大滑动摩擦力，使车辆更快停下；用手用力握住瓶子，增大手与瓶子之间的压力，增大静摩擦力，防止瓶子滑落。
增大接触面的粗糙程度：例如，汽车轮胎上有凹凸不平的花纹，增大了轮胎与地面之间的粗糙程度，从而增大摩擦力，防止打滑；鞋底有花纹，增大了脚与地面之间的摩擦力，使人行走更稳定；运动员在单杠上做动作时，手上涂镁粉，增大手与单杠之间的摩擦力，防止脱手。
变滚动为滑动：例如，紧急刹车时，汽车的车轮由滚动变为滑动，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，使汽车快速减速。
（二）减小有害摩擦的方法
在有些情况下，摩擦力会带来不便或浪费能量，需要减小摩擦力，常用的方法有：
减小压力：例如，给自行车车座安装弹簧，通过弹簧的缓冲作用减小车座对人的压力，从而减小人与车座之间的摩擦力（适用于需要减小静摩擦力的情况）。
减小接触面的粗糙程度：例如，给机器的转动部分加润滑油，使接触面形成一层油膜，减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力；滑冰时，冰刀与冰面之间的摩擦使冰面融化，形成一层水膜，减小了滑动摩擦力。
变滑动为滚动：例如，在重物下面垫上圆木，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力，便于搬运重物；汽车、自行车等交通工具安装轮子，利用滚动摩擦代替滑动摩擦，减小行驶时的阻力。
使接触面分离：例如，磁悬浮列车利用磁极间的排斥力使列车悬浮在轨道上方，接触面分离，几乎不受摩擦力，因此能高速行驶；气垫船在船底与水面之间形成一层气垫，使船与水面分离，减小航行时的摩擦力。
六、摩擦力在生活中的应用
（一）有益摩擦的应用
交通运输：汽车轮胎的花纹、火车车轮与铁轨之间的摩擦保证了车辆的正常行驶和制动；自行车刹车时，刹车片与车轮之间的摩擦使自行车停下。
日常生活：筷子夹菜时，筷子与菜之间的静摩擦力防止菜掉落；衣服上的拉链依靠拉链齿之间的摩擦力才能闭合紧密；用橡皮擦字利用了滑动摩擦力。
工业生产：传送带输送货物时，货物与传送带之间的静摩擦力使货物随传送带一起运动；机床的夹具依靠摩擦力固定工件。
（二）有害摩擦的危害与防治
能量损耗：机器运转时，零部件之间的摩擦会消耗能量，转化为内能，造成能量浪费，同时使机器发热。例如，汽车发动机内部的摩擦会消耗部分燃料能量，降低发动机效率。
磨损部件：长期的摩擦会使机器零部件磨损，缩短使用寿命，影响机器的精度和性能。例如，轴承磨损会导致机器运转不平稳，产生噪音。
防治措施：通过加润滑油、安装滚动轴承、使用耐磨材料等方法减小有害摩擦，定期保养机器，更换磨损部件。
七、课堂实验：体验摩擦力的大小
（一）实验目的
通过实际操作，体验静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小差异，理解影响摩擦力大小的因素。
（二）实验器材
木块、书本、弹簧测力计、圆铅笔（若干）、砝码、不同粗糙程度的桌面。
（三）实验步骤
体验静摩擦力：用弹簧测力计水平拉静止在桌面上的木块，逐渐增大拉力，观察木块未被拉动时弹簧测力计的示数变化，感受静摩擦力随拉力的增大而增大。
比较滑动摩擦力和滚动摩擦力：
用弹簧测力计水平拉动木块在桌面上做匀速直线运动，记录滑动摩擦力的大小。
在木块下面垫上几支圆铅笔，使木块在铅笔上滚动，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，记录滚动摩擦力的大小，比较两者的大小差异。
探究压力对滑动摩擦力的影响：在木块上放上不同数量的书本（增大压力），分别测量木块在桌面上滑动时的摩擦力，观察摩擦力随压力的变化。
探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响：将木块分别放在光滑桌面和粗糙毛巾上，在压力相同的情况下，测量滑动摩擦力的大小，比较两者的差异。
八、课堂小结
摩擦力的概念：两个相互接触的物体发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍力。
摩擦力的分类：包括静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
影响滑动摩擦力的因素：与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
增大和减小摩擦力的方法：通过改变压力或接触面粗糙程度，或变滑动为滚动、使接触面分离等方法实现。
应用：摩擦力既有有益的一面，也有有害的一面，需根据实际需求合理控制。
九、课堂练习
下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ）
A. 摩擦力总是阻碍物体的运动 B. 静止的物体一定不受摩擦力
C. 摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反 D. 摩擦力的大小与物体的重力成正比
汽车轮胎上有凹凸不平的花纹，是为了______摩擦力；给自行车的轴承加润滑油，是为了______摩擦力（选填 “增大” 或 “减小”）。
用 10N 的力水平向右拉一个静止在水平桌面上的木块，木块未被拉动，则木块受到的静摩擦力大小为______N，方向______。当拉力增大到 15N 时，木块刚好开始滑动，则木块受到的最大静摩擦力为______N。
为什么下雪天在路面上撒沙子可以防止行人滑倒？请用学过的知识解释。
十、课后作业
完成课本上的相关练习题。
观察生活中 5 个利用摩擦力工作的实例，分析其中哪些是有益摩擦，哪些是有害摩擦，以及人们是如何增大或减小摩擦力的。
设计一个小实验，比较不同材料的接触面之间的摩擦力大小（如木头与木头、木头与金属、金属与金属），记录实验过程和结果。
2024沪粤版物理八年级下册
6.4 摩擦力
第六章 力和机械
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.知道生活中的摩擦；
2.了解摩擦的概念；（重点）
3.知道影响滑动摩擦力大小的因素；（重点）
a.运动员为什么能在冰面上快速滑行
b.汽车轮胎表面为什么常有凹凸的花纹
生活中的摩擦
c.机场的传送带为什么能传送行李
d.登山时为什么要穿防滑靴
导入新课
活动：将两本书按照如图所示的方式叠放在一起，同桌两人互拉，能轻易拉开吗？
你知道这是为什么吗？
观察与思考
一、生活中的摩擦
滑动摩擦：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦。
滑动摩擦力：滑动摩擦中，接触面上产生阻碍物体运动的力。
滑雪
滑梯
滑动摩擦力产生条件
两个物体接触且有压力
有相对运动
接触面不光滑
一、生活中的摩擦
肉眼看起来十分光滑的桌面，在显微镜下观察也是凸凹不平的。
大小
方向
平行于接触面，与物体相对运动的方向相反
？
作用点
接触面之间，为了方便研究，画在重心上
f
滑动摩擦力与它的三要素
v
f
一、生活中的摩擦
【实验】测量滑动摩擦力的大小
设计实验：
如图所示，使木块在弹簧测力计拉力的作用下，沿桌面匀速滑动。研究表明，弹簧测力计拉力的大小就是等于滑动摩擦力的大小。请你按上面的实验原理选择仪器进行测量。
木块
Ff
F
二、探究滑动摩擦力
进行实验：
1.用弹簧测力计在水平桌面上拉动木块匀速滑动。
2.在弹簧测力计匀速移动的过程中，观察并记录弹簧测力计的示数。
3.重复测量多次，测得滑动摩擦力是。
二、探究滑动摩擦力
活动：请你将手掌压在桌面上，边压边向前推，再更用力压着向前推，对比你有什么感觉？把手掌放在光滑的桌面上，再把手掌放在粗糙的木板上，用同样的力压着向前推，对比两次的感觉。
你认为滑动摩擦力的大小与什么因素有关呢？
二、探究滑动摩擦力
【实验】探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
提出问题：
滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关呢？
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
滑动摩擦力的大小跟接触面所受压力的大小有关。
猜想：
你还有其他猜想吗？
二、探究滑动摩擦力
当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么方法去研究？
控制变量法
设计实验：
选用什么作为实验器材能改变这几个因素？
说一说你的实验方案。
二、探究滑动摩擦力
进行实验：
(1)固定住弹簧测力计，拉动木板，测出木块与木板之间的滑动摩擦力。
(2)往木块上增加砝码，拉动木板，测出木块与木板之间的滑动摩擦力。
(3)保持砝码数量不变，把木板换成毛巾，测出木块与毛巾之间的滑动摩擦力。
……
二、探究滑动摩擦力
实验序号 1 2 3
压力 木块G木 木块G木+ 个砝码G砝码 木块G木+ 个砝码G砝码
接触面为长木板的摩擦力Ff1/N
接触面为毛巾的摩擦力Ff1/N
实验记录：
二、探究滑动摩擦力
实验结论：
滑动摩擦力的大小跟物体间压力大小和接触面的粗糙程度均有关。在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越_______；在压力一定的情况下，接触面越_______，滑动摩擦力越_______。
粗糙
大
交流与评估：
说一说你在实验过程中遇到的问题。
大
二、探究滑动摩擦力
二、探究滑动摩擦力
滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时
产生的摩擦力
行驶的汽车
各种轴承
二、探究滑动摩擦力
静摩擦：一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势，
但未发生相对运动时产生的摩擦。
静摩擦力：静摩擦中阻碍物体相对运动趋势的力。
走路
握住的手机
摩擦力产生条件
两个物体接触且有压力
有相对运动或有相对运动的趋势
接触面不光滑
二、探究滑动摩擦力
摩擦力的方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反
物体被拉着向右运动，摩擦力向左，与相对运动方向相反
向右拉物体但没有拉动， 物体有向右运动的趋势，摩擦力向左，与相对运动趋势方向相反
v
F摩
F
F摩
F
许多情况下摩擦是有用的……
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
摩擦在很多情况下又是有害的……
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
滑动摩擦力的大小跟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。
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
增大压力
增大接触面粗糙程度
增大摩擦的方法：
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
增大压力：
用力擦黑板
用力捏刹车
轮胎的花纹
劳保手套
增大接触面粗糙程度：
你还能补充吗？
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
涂防滑粉
减小压力；
减小接触面的粗糙程度；
减小摩擦的方法与增大摩擦相反：
变滑动为滚动；
使两个接触面彼此分离：
除此之外还可以：
减小摩擦的方法：
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
减小箱子的重量
（减小压力）
缝衣针表面磨光滑
（减小接触面的粗糙程度）
为了完成动作，手握得很松
（减小压力）
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
滚动轴承
（变滑动为滚动）
推动小车
（变滑动为滚动）
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
滴润滑剂
磁悬浮列车
气垫船
使接触面分离：
三、增大摩擦与减小摩擦的方法
1星题 知识过关
认识摩擦力
1.关于摩擦力，下列说法正确的是( )
C
A.静止的物体一定不受摩擦力
B.只要两个物体接触就一定会产生摩擦力
C.两个物体之间若没有压力，则一定没有滑动摩擦力
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
2.下列几种情况下会受到摩擦力的有________。
判断物体是否受摩擦力关键看物体有没有发生相
对运动或相对运动趋势。
3.滑冰时，冰刀和冰面之间的摩擦属于______摩擦；溜旱冰
时，旱冰鞋和地面之间的摩擦属于______摩擦。(均填“滑动”
“滚动”或“静”)
滑动
滚动
4.[2024·合肥一模] 如图所示，一个质量分布均匀的正方体物
块静止在粗糙的斜面上。请在图中画出斜面对该物块所施加
力的示意图。
(第4题)
解：如图所示。
(第4题)
5.[2024·河南中考] 如图，手按压水平桌面并向左滑动，可感
受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以 点为作用点，画出
桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。
(第5题)
解：如图所示。
(第5题)
探究滑动摩擦力
6.[2024·淮南期末改编] 小点进行“探究影响滑动摩擦力大小
的因素”的实验。
【实验思路】小点根据生活经验猜想滑动摩擦力的大小可能
与接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度有关。可以将
不同质量的重物放在木块上改变压力的大小，在木板上铺毛
巾改变粗糙程度的大小。
【实验过程】小点按照图甲、乙、丙、丁四种情况进行了实
验，其中为木块、 为重物。
(1)实验中，要想测出木块所受滑动摩擦力，小点应沿水平方
向拉动木块做__________运动。
匀速直线
(2)根据图甲、乙两次实验,可初
步得出滑动摩擦力的大小与
__________有关。在接触面的
粗糙程度相同时，______越大,
滑动摩擦力越____。
压力大小
压力
大
(3)比较图甲和图____的实验，
可探究滑动摩擦力的大小与接
触面粗糙程度的关系；探究上
面的物理问题采用的探究方法
是____________。
丙
控制变量法
(4)若小点在进行图丙实验过程
中,突然增大拉力,此时木块在滑
动过程中受到的滑动摩擦力的
大小______(填“不变”“变大”或
“变小”)。
不变
【交流反思】
(5) 比较甲、丁两次实验，
发现甲实验中弹簧测力计的示数大
于丁实验中弹簧测力计的示数，小
点由此得出结论：滑动摩擦力大小
错误
没有控制压力的大小不变
与接触面积的大小有关。你认为他的结论是______
(填“正确”或“错误”) 的，理由是_________________________。
2星题 情景应用
7. [2024·成都模拟] 细
心的小鹏同学发现商场里安装供顾客上
楼的电梯主要有如图所示的两种:当顾客
当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，____摩擦力作
用。(均填“受”或“不受”)
不受
受
站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时，______摩擦力作用,
8.如图，用手压书并水平向左抽出直尺，直尺受到书的摩擦
力水平向____。按压书的力越大，抽出直尺的力越大，由此，
可推测滑动摩擦力的大小与______的大小有关。
右
压力
9.学习摩擦力时，老师做了如图所示的实验，将牙刷放在木
板上，向左拉动牙刷，观察到刷毛向右弯曲；保持牙刷不动，
向右拉动木板，观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)无论是向左拉牙刷，还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，
表明刷毛受到的摩擦力方向都是向____。
右
(2)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板，刷毛均会向右弯曲，
说明滑动摩擦力的方向与物体______________相反。
相对运动方向
10.[2024·池州月考] 如图所示，在粗糙
程度相同的水平面上,物体在 的
水平拉力作用下,沿水平面由 点匀速运
压力大小与接触面的粗糙程度均不变时，滑动摩
擦力的大小不变。
动到点，物体在段所受摩擦力为，经过 点后撤去
拉力,物体在段做减速运动，则物体在 段受到的摩擦
力___(填“ ”“”或“ ”) 。
摩擦力
摩擦力
滑动摩擦力的影响因素
压力大小
接触面粗糙程度
定义
产生条件
方向
分类
增大摩擦与减小摩擦的办法
增大摩擦
减小摩擦
谢谢观看！

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