第三节 摩擦力
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课题: 第三节摩擦力教学目标:1.知道摩擦现象, 知道摩擦力产生的条件。
2.理解滑动摩擦, 知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。
教学重点:通过实例分析, 知道摩擦力产生的条件。
教学难点: 影响摩擦力大小的因素。
【新知自学】:认真阅读课本P60—61,后, 完成下面问题:1.在水平草场上滚动的足球最终会停下来, 主要是受到了力的缘故。
2.两个互相接触的物体, 当他们做相对运动时, 在接触面上会产生一种力, 这种力叫摩擦力。
3、摩擦力的大小跟作用在物体表面上的有关, 表面受到的越大, 摩擦力也越大。
摩擦力的大小还跟接触面的有关, 接触面越 , 摩擦力也越大。
【合作学习】:一、摩擦力的方向1.摩擦力通常用f表示。
2.摩擦力的作用效果总是阻碍互相接触的两个物体的相对运动。
3.摩擦力的方向与两个物体的相对运动相反, 或有相对运动趋势的方向相反二、摩擦力的大小探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(课本图13.3-2)(1)提出猜想:影响摩擦力的大小因素可能有:(2)实验器材有: ________________________________________________________(3)实验探究过程: 图13.3-2①甲图和乙图比较, 相同, 不同。
实验结论: _______________________ ___②乙图和丙图比较, 相同, 不同。
实验结论: ____________________ ___ ___三、摩擦力的利用和防止认真阅读课本P61—62“科学世界”内容后填空:1.增大有益摩擦的方法: ①____________________;②____________________, 各说出一个相关的事例来。
2、减小有害摩擦的方法: ①____________________;②____________________;③____________________;④____________________, 各说出一个相关的事例来。
第三节摩擦力
例1 下列事件中,目的是为了增大摩擦的措施是( )
A、在机械的转动部分加装滚珠轴承
B、在自行车把套上做出凹凸花纹
C、给自行车的轴加润滑油
D、气垫船行驶时在船体与水面间形成高压空气层
例2探究摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验如图12-12所示,实验过程:把木块放在水平的长木板上,用弹簧测力计拉木块,使木块匀速运动(在丙所示的步骤中,木块上固定有砂纸或棉布),在这三个步骤中,弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3,下列说法正确的是()
A、比较F2和F1,可以说明摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关
B、比较F3和F1,可以说明摩擦力的大小跟压力大小有关
C、在甲、乙、丙三图中,弹簧测力计的示数都等于摩擦力
D、在图甲中,弹簧测力计的示数等于摩擦力;在图乙和图丙中,弹簧测力计的示数大于摩擦力
例3下表是某实验小组同学做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录。
⑴分析、比较序号1与2的实验数据,可得出的结论是。
⑵分析、比较序号的实验数据,可得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。
⑶上述研究物理问题的方法叫“控制变量法”,同学们在初中学习物理知识的过程中,用到研究问题的方法还有(写出两种方法)
[基础精练]
1、滑动摩擦力的大小不但跟压力的大小有关,还与有关。
2、一个物体在15N的压力的作用下,能沿水平面做匀速直线运动。
当施加在该物体上的压力变为20N时,两次物体与水平面间的摩擦力相比较:后者前者(填“大于”、“等于”、“小于”)。
3、用300N的力水平向右推放在地面上的箱子,但没有推动,这是由于和之间存在着力。
此时箱子受到的摩擦力的大小是 N,方向是。
4、如图所示,用弹簧测力计拉着重8N的木块
在水平桌面上做匀速直线运动,拉力的方向是水平向左的,
弹簧测力计的示数是5N,那么木块受到的摩擦力的大小
为,力方向。
5、关于摩擦力,下列说法错误的是()
A、滑动摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关
B、用滚动代替滑动可大大减小摩擦力
C、在任何情况下,摩擦都是有害的
D、轮胎上有凹凸不平的花纹,是为了增大磨擦
6、下列说法是为了减小摩擦的是()
A、自行车轮胎上有凹凸不平的花纹
B、在缝纫机的各部件上加润滑油
C、在皮带传动中,把皮带拉紧
D、刹车的闸皮选用橡皮做成
7、在做研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验时,必须使木块做匀速直线运动的道理是()
A、运动稳定,不会使砝码掉下去
B、避免损坏弹簧测力计
C、运动稳定,弹簧测力计读数较准确
D、使拉力与摩擦力相平衡
8、在粗糙水平面上做匀速运动的汽车,受力情况是()
A、不受力的作用
B、只受重力的作用
C、只受重力、支持力的作用
D、受到重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用
9、在家里浴室中,为防止地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施错误的是()
A、浴室地面应铺上带有凹凸花纹的地砖
B、人沐浴时穿的拖鞋带有凹凸花纹
C、脚底下放一条毛巾
D、穿上平底的塑料拖鞋
10、如图用水平力F将一木块压在竖直墙上保持静止,下列说法中正确的是()
A、水平力F与木块所受到的重力是一对平衡力
B、水平力F与木块所受到的摩擦力是一对平衡力
C、若水平力F增大,则木块所受到的摩擦力也随着增大
D、木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力
[能力拓展]
11、一竖直悬挂的磁性黑板上吸着一块磁铁,磁铁静止不动,则下列四对力中,属于平衡力的是()
A、黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力
B、黑板对磁铁的吸引力与黑板对磁铁的摩擦力
C、磁铁对黑板的吸引力与磁铁的重力
D、磁铁的重力与黑板对磁铁的摩擦力
12、质量为1kg的物体被30N的水平压力压在竖直墙上静止不动,如图所示,则此物体对墙壁的压力是多大?墙对物体的支持力为多大?若水平压力减小为20N,此时物体恰好匀速下滑,则物体受到的摩擦力是多大?方向如何?(取g=10N/kg)
13、在研究滑动摩擦的实验中,人通过弹簧测力计拉物体在水平面上做运动时,弹簧测力计示数等于的大小。
某同学测定摩擦力大小时,记录情况如下表,实验结论:滑动摩擦力大小与
有关,具体关系是。
实验结论:摩擦力的大小与有关,具体关系是。
[探究创新]
15、行车是我们熟悉的交通工具。
从自行车的结构和使用来看,它涉及到有关摩擦知识。
例如:()
A、轮胎上刻有花纹
B、车轮做成圆形
C、塑料套紧套在车把上
D、在转动部分添加润滑油
E、脚踏板凹凸不平
F、刹车时用力捏闸
G、车轴处装有滚珠
H、车的把手上有凹槽
⑴上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母)
通过改变接触面粗糙程度而增大磨擦的是;
通过增大压力而增大磨擦的是;
通过变滑动为滚动而减小磨擦的是;
通过使接触面彼此分离而减小磨擦的是;
⑵用力踩动脚踏板使自行车前时,后轮与地面摩擦力的方向朝(填“前”或“后”)。
⑶请你大胆发挥想象:假如没有摩擦,自行车会出现什么样的现象?写出两个合理的场景。
16、摩擦力在研究相关物体运动情况时起着重要的作用。
通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,也与接触面之间的压力有关。
有些同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的大小有关。
请你从以下器材中选出部分器材,设计一个实验对比猜想进行检验。
器材:a.斜面b.带钩的正方体木块c.带钩的长方体木块d.表面平整的长木板e.几条毛巾f.直尺
g.弹簧秤h.硬纸板
⑴写出你所需要的实验器材(用器材前面的字母表示)
⑵简述主要的实验步骤。
[剖析]
在机械的转动部分加装滚珠轴承,这是变滑动为滚动,减少摩擦,在自行车把套上做出凹凸花纹,是为了使接触面粗糙,增大摩擦,给自行车的轴加润滑油,在两个表面之间形成油膜,使使接触面分离,可大大减小摩擦,气垫船的船底跟水面之间有一层空气层,使得航行时的摩擦阻力大大减小。
正确选项为B
[剖析]
此题是探究摩擦力的大小跟什么因素有关的实验,要通过实践和比较以后,才能作出正确的判定,对比甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,只是乙图中增加了砝码,使重力增大,对长木板的压力增大,则摩擦力也增大;比较甲、丙两图可知,木块对木板的压力相同,但丙图的接触面比甲图的接触面要粗糙,故摩擦力变大;而乙图与丙图中上述两个因素都发生了变化,不好比较,对比以上的分析可知:A和B选项都是错误的,而无论是哪一次实验,都要使木块匀速运动,则必须保证拉力(弹簧测力计的示数)等于摩擦力,因此选项C正确,选项D错误。
正确的选项为C
[剖析]
此题属于实验分析和开放性试题,属于考试中的热点,对比第一次和第二次实验数据,可以看出“压力增大时,摩擦力也增大”。
因此,可以得出这样的结论:接触面相同(粗糙程度相同)时,压力越大,滑动摩擦力就越大。
木块与木板的接触面较光滑,木块与毛巾的接触面较粗糙,因此在比较第二和第三次实验数据时,可以得出的结论是:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。
研究物理的方法很多,例如观察法、归纳法、类比法、推理法、图像法等。
解答:⑴接触面相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大⑵2与3 ⑶观察法、归纳法(或类比法、实验法等)
摩擦力
1、接触面的粗糙程度;
2、大于;
3、地面;箱子;摩擦力;300;向左;
4、5N;向右;
5、C;
6、B;
7、D;
8、D、
9、D;10、D; 11、D;12、物体对墙壁的压力是30N;物体与墙壁之间的摩擦力是 F=G=mg=1kg×10N/kg=10N方向向上。
13、匀速直线;摩擦力;压力的大小;接触面的粗糙程度一定时,压力增大,摩擦力增大。
接触面的粗糙程度;压力一定时,接触面越粗糙,摩察力越大。
14、接触面的粗糙程度一定,压力增大,摩擦力增大;甲、接触面粗糙程度;15、①A、E、H;C、F;B、G;D;②前;③自行车将不能行驶,手将无法掌握自行车笼头,无法控制自行车行驶方向。
刹车装置将失去作用。
16、①c、d、g;②用弹簧测力计钩住长方体木块,用较大的一面与木板接触,拉动木块做匀速直线运动测出拉
力F1;重复以上实验,将木块较小的一面与木板接触测出拉力F2;比较F1与F2的大小可以得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。