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•第八章 运动和力 •第3节 摩擦力 摩擦力产生的原因 两个相互接触的物体表面总是 不光滑的,在压力的作用下这 些凸凹不平的部位相互啮合。 当两者做相对运动或具有相对 运 动趋势时,啮合部位就会产 生阻碍相对 的作用。 1、两个相互接触的物体,当它们发生相对运动 或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产 生阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力. 符号:f 单位:牛 N 2、产生的条件 (3)有相对运动或相对运动的趋势。 (1)两物体接触并相互挤压。 (2)接触面粗糙(不光)。 3、摩擦力方向: 摩擦力的方向总是跟相对运动或相 对运动趋势的方向相反;作用点在两接触面上。 一、摩擦力 摩擦的种类 ①滑动摩擦 ②滚动摩擦 ③静摩擦 滑动 滚动 一个物体在另一个物体表面运动,有两 种运动方式 让重物在地面滚动过去比滑动过去要 省力的多! • 静摩擦力的方向与物 体相对运动趋势方向有 何关系? • 下面我们再来研究静摩擦力的大小。 • 演示实验(投影) • 把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉 木块,拉力F在增大的过程中,木块保持静止状态,摩擦力 的大小与拉力大小相等,方向与木块运动趋势方向相反。在 拉力F增大到一定值时,木块刚开始运动,此时拉力的数值 为最大静摩擦力 • 静摩擦力的大小 • 静摩擦力是一个变力,由外力的变化而变化, 变化范围为: 0 < fs ≤ fmax • fmax为最大静摩擦力,即物体刚开始运动时所需的最小动 力,比物体滑动时的滑动摩擦力略大些. • 骑自行车在水平道路上行驶,无论路面多么光滑,总 会逐渐变慢,最后停下来;在地面上滚动的足球也是这样. 为什么呢? 二、知识回顾 是力改变了物体的运动状态,这个力是摩擦力。 1、滑动摩擦力是如何产生的? 2、滑动摩擦力的方向如何? 1.两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面 上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。 摩擦力方向总是和物体相对运动的方向相反。 产生滑动摩擦力的条件:1.互相接触;2. 相对运动 原理: 二力平衡的条件 步骤: 1、把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块 匀速运动,读出这时的拉力F1; 2、在木块上放砝码,用弹簧测力计拉木块 匀速运动,读出这时的拉力F2; 3、换上粗糙的木板,放上木块和砝码,用弹簧 测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F3 木板 木板 毛巾 方法:控制变量法 分析数据: 次数 压力 (N) 接触面粗糙程度 摩擦力(N ) 1 1 没加砝 码 2 4 一个砝 码 3 4 一个砝 码 0.3 1.2 1.6 光滑的木板 光滑的木板 粗糙的木板 得出结论: _____________________________________________ _____________________________________________ 从第一和第二次实验可知:接触面粗糙程度一定时,压 力越大,摩擦力越大。 从第二和第三次实验可知:压力一定时,接触面 越粗糙摩擦力越大。 分析与论证: 滑动摩擦力的大小和接触面所受的压力有关,接 触面受到压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦 力的大小还跟物体的接触面的粗糙程度有关,接 触面越粗糙摩擦力越大。 (而跟两物体相接触的面积大小无关,跟滑动的 速度也无关。) 三、增大有益摩擦 1、增大接触面的粗糙程度 你能举出更多的 例子吗? 2、增大压力 四、减小有害摩擦 加润滑油 加气垫 电磁场使接触面分离 2、使接触面光滑 3、变滑动为滚动 4、使接触面分离 1、减小压力 轮 子 磁悬浮列车 气垫船 北京故宫有一整块雕龙的大石阶重30多吨,在没有大型 起重工具的情况下,据说是在冬天运送的,首先在地上 泼水,结冰后再推拉运送。用这两种方法,利用了什么 原理? 2、影响滑动摩擦力大小的因素 压力的大小 接触面的粗糙程度 3、增大摩擦的方法 增大压力。如:刹车时,就是利用增 大压力来增大摩擦的。 增大接触面的粗糙程度。如鞋底、轮 胎上有凸凹不 平的花纹等。 五、课堂小结 1、摩擦力:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时, 在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做 摩擦力(f)。 4、减小摩擦的方法 减小压力 减小接触面的粗糙程度 使两个接触面的摩擦面彼此离开 加润滑油 电磁场使接触面分离 利用气垫 一、填空 1.物体所受的摩擦力的大小与____和接触面的____ ___有关, 一个重90N的铁块放在水平桌面上,小红用30N的水平拉力 使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于___N,方向 向___,如果拉力变大,摩擦力_____(填“变大”“不变”或 “变小”)。 压力 粗糙程度 30 左 不变不变 2.小明为了测定一个木块和桌面之间摩擦力的大小,他应该用 弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水平方向做 运动, 若此时弹簧测力计的示数是3.5N,则实验得出的摩擦力为 N。实验所用的原理是物体在 作用下,物体做 运动。 匀速直线 3.5 平衡力 匀速直线 3、研究自行车上的摩擦。 (1)自行车上的哪些部位存在摩擦? (2)哪些摩擦是有益的?哪些摩擦是有害的? (3)使用自行车时是如何增大有益摩擦和减小有害摩擦? 活动: 增大摩擦的有 : 轮胎表面有花纹、刹车闸上用橡胶、 脚蹬表面有花纹、车把套有花纹、 链条与齿轮有凹凸相咬合。 减小摩擦的有:前后轮上有轴承、轴承上有滚珠或 加润滑油。 滚动轴承的有:前后轮的轴承、脚蹬、车前叉等 夹不住饭菜 无法行走 手拿不住瓶子车停不下来 4、没有摩擦的世界将怎样?请你列举几个场景。 5、用50N的力将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则 物体受到的摩擦力的为_______N ,方向是_______ 。 6、缝衣针表面磨得光滑是为了___ __;急刹车时,紧握闸 把是通过___ __方法来增大摩擦;在机器的转动部位装有滚珠 轴承,它可以变______摩擦为_____摩擦来减小摩擦。 20 竖直向上 减小摩擦 增大压力 滑动 滚动 1、一个物体在另一个物体表面运动,有 和 两种方式。因此摩擦力也可分为 和 2、当一辆汽车行驶进,车轮和地面的摩擦是 ; 在急刹车时,车轮和地面的摩擦是 。 摩擦力 滚动 滑动 滑动摩擦力滚动摩擦力 滚动摩擦 滑动摩擦 1.在机器上使用滚动轴承是为了( ) A.增加摩擦 B.减少摩擦 C.节省材料 2.用圆珠笔写字时,笔尖和纸的摩擦是( ) A.滑动摩擦 B.滚动摩擦 C.两者都有 3.用铅笔写字时,笔尖和纸的摩擦是( ) A.滑动摩擦 B.滚动摩擦 C.两者都有 4.在同一平面上,同一个物体滚动时受到的摩擦力比滑动时的 摩擦力( ) A.要大 B.要小 C.一样大 B B A B 运动与摩擦力 运动与摩擦力 滑动摩擦 滚动摩擦 自行车行驶时车轮和地面的摩擦 自行车刹车时车轮和刹车片的摩擦 黑板和粉笔的摩擦 足球和草地的摩擦 • 问题? • 只有静止的物体才受到静摩擦力的作用吗?举例说明。 • 摩擦力一定是阻力吗?为什么? FAB FB A 例2. 如图所示是皮带传动的示意图,O1是主动轮,O2是 从动轮,两轮水平放置,当主动轮瞬时针匀速转动时,重 10N的物体同皮带一起运动,若物体与皮带间最大静摩擦 力为5N,则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P、 Q两处所受的摩擦力的方向是 ( ) A. 5N,向下,向下 B. 0,向下,向上 C. 0,向上,向上 D. 0,向下,向下 D 如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱, 试判断下列情况中,木箱所受摩擦力情况: ①汽车由静止加速运动时且木箱和车面无相对滑动,木 箱所受摩擦力的方向________; ②汽车匀速运动时(二者无相对滑动), 木箱所受摩擦 力大小为________。 ③汽车刹车,木箱在车上向前滑动时, 木箱所受摩擦 力的方向_________。 向右 零 向左 例3. 查看更多

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