物理第七章 運動和力第六節(jié) 摩擦力教學演示ppt課件

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摩擦力探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關摩擦的利用與防止
1. 定義 兩個相互接觸的物體，當它們相對運動或有相對運動趨勢時，在接觸面上產生的一種阻礙相對運動或相對運動趨勢的力。
2. 產生條件(1)接觸面粗糙。(2)兩物體相互接觸并相互擠壓(產生壓力)。(3)兩物體間發(fā)生相對運動或有相對運動趨勢。
3. 作用效果 阻礙物體的相對運動或相對運動趨勢，而不是阻礙物體的運動。(1) 相對運動和相對運動趨勢是以相互接觸的物體為參照物的，而物體的運動狀態(tài)可能是以其他物體為參照物的。(2) 摩擦力不一定是阻力，有時也可能是動力。如人走路時，腳向后蹬地，腳相對于地面有一個向后運動的趨勢，地面對腳有一個向前的摩擦力，使人相對于地面向前運動，此時的摩擦力就是人前進的動力。
4. 摩擦力的方向 與物體相對運動或相對運動趨勢方向相反，但不一定與物體運動方向相反。如人走路時，腳受到的摩擦力方向就與人行走的方向相同。5. 摩擦力的作用點 實際上摩擦力是作用在整個接觸面上的，但為了研究方便，可以把摩擦力的作用等效為一個點，這個等效點可以取在接觸面上，也可以取在物體的重心上。
6. 常見摩擦力 靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。(1)靜摩擦力：兩個相對靜止但有相對運動趨勢的物體間產生的摩擦力，如圖2 甲所示。(2)滑動摩擦力：一個物體在另一個物體表面上相對滑動時，產生的阻礙相對滑動的力，如圖乙所示。
(3)滾動摩擦力：一個物體在另一個物體上滾動時，由于接觸面發(fā)生不對稱形變所引起的一種阻礙滾動的力，如圖丙所示。
深度理解摩擦力產生的兩種情景：(1)兩個相互接觸的物體已經發(fā)生相對運動時在接觸面上產生摩擦力。(2)兩個相互接觸的物體沒有發(fā)生相對運動，但有相對運動趨勢，如用力推箱子但未推動，雖然箱子靜止，但箱子在推力作用下“有相對運動趨勢”，此時地面對箱子有摩擦力。
規(guī)律技巧如圖1所示，腳向后蹬地，地面對腳產生向前的摩擦力，包含了“力的作用是相互的”這一物理規(guī)律。
[中考·懷化]消防隊員抓著竹竿從樓頂向地面勻速滑下，此過程中關于消防隊員所受的摩擦力，下列說法正確的是( )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，方向不斷改變
解題秘方：根據摩擦力的產生條件判斷消防隊員是否受摩擦力，摩擦力的方向可根據摩擦力的定義判斷，或利用假設法判斷，或利用二力平衡條件判斷。
解析：消防隊員抓著竹竿向下滑，手與竹竿接觸并相互擠壓，且發(fā)生了相對運動，故消防隊員受到了摩擦力。利用摩擦力的定義判斷摩擦力的方向：消防隊員相對于竹竿向下運動，則其受到的摩擦力方向向上。
用假設法判斷摩擦力的方向：假設消防隊員受到向下的摩擦力，則其將加速下滑，故其受到摩擦力的方向向上。用二力平衡條件判斷摩擦力的方向：消防隊員勻速下滑，則其受到的重力與摩擦力是一對平衡力，摩擦力的方向與重力方向相反，即摩擦力方向豎直向上。
1 . [中考· 宿遷]興趣小組利用如圖所示生活用品探究摩擦力方向。
鞋刷1 固定在水平面上，向右緩慢拉動鞋刷2，下列對實驗現象的描述或分析正確的是( )A. 鞋刷1 的刷毛向左彎曲B. 鞋刷1受到摩擦力的方向水平向右C. 鞋刷2 對鞋刷1的摩擦力大于鞋刷1 對鞋刷2 的摩擦力D. 鞋刷2 對鞋刷1 的摩擦力和鞋刷1 對鞋刷2 的摩擦力是一對平衡力
探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關
1. 提出問題 滑動摩擦力的大小與什么因素有關？2. 猜想與假設(1)滑動摩擦力的大小可能與接觸面所受的壓力大小有關；(2)滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關。
3. 設計實驗利用彈簧測力計拉動木塊在水平桌面上做勻速直線運動，測出木塊受到的摩擦力，再改變木塊對桌面的壓力和接觸面的粗糙程度進行多次實驗。
4. 進行實驗(1) 如圖3 甲所示，將木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，讀出彈簧測力計的示數即木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中；
(2)如圖乙所示，在木塊上加一個砝碼，再測出木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中；(3)如圖丙所示，在木板上鋪上毛巾，再將木塊放在毛巾上，然后測出木塊此時受到的摩擦力，并記錄在表格中。
5. 分析論證(1)由甲、乙兩次實驗可知，接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。(2)由甲、丙兩次實驗可知，壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。
6. 得出結論 滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。
此外，滑動摩擦力的大小還與接觸面的材料有關。
實驗點撥★為了保證壓力等于重力，必須在水平面上進行實驗?！飳嶒炛斜仨氀厮椒较騽蛩倮瓌訌椈蓽y力計，目的是使木塊在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，從而利用等量代換法測量摩擦力。將摩擦力的測量轉換成了拉力的測量，解決了摩擦力無法直接測量的難題。
拓展延伸1. 探究滑動摩擦力與速度關系的實驗方法：改變拉動木塊的速度，進行多次實驗。2. 探究滑動摩擦力與接觸面積關系的實驗方法：將各表面粗糙程度相同的木塊平放、側放、立放(接觸面積的大小不同)，進行多次實驗。
警示誤區(qū)滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，與接觸面積的大小、物體運動的速度等無關。
[中考·綏化] 如圖4 所示，某實驗小組做“探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗。
解題秘方：試題屬于驗證性實驗題，可根據所掌握的知識和問題之間的對應關系直接解答，亦可分析解答。
(1)在實驗中，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，根據_________條件可知，此時木塊所受滑動摩擦力的大小______(填“大于”“小于”或“等于”)彈簧測力計的示數。
解析：用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動時，木塊處于平衡狀態(tài)，受到的力是平衡力，此時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。
(2)由甲、乙兩圖可探究出滑動摩擦力的大小與________有關。
解析：對比甲、乙兩圖可知，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不相等，結果彈簧測力計的示數不同，可探究出滑動摩擦力的大小與壓力大小有關。
(3)由______兩圖可探究出滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。
解析：對比乙、丙兩圖可知，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，結果彈簧測力計的示數不同，可探究出滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。
關于探究目的：兩組實驗中，改變了哪一個因素，則探究的就是滑動摩擦力大小與哪一個因素的關系。
2 . 如圖是探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情景。
(1)將木塊平放在水平木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊做_________運動。(2)由圖甲可知，此時木塊受到的滑動摩擦力大小為____ N。(3)由圖乙和圖丙可知，在其他條件相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越______ 。(4)本實驗產生誤差的原因： _________________________ 。(寫一條即可)
很難控制木塊做勻速直線運動
1. 增大有益摩擦的方法(1)增大壓力； (2)增大接觸面的粗糙程度；(3)變滾動摩擦為滑動摩擦。
在相同條件下，滾動摩擦力比滑動摩擦力小。
2. 減小有害摩擦的方法(1)減小壓力； (2)減小接觸面的粗糙程度；(3)變滑動摩擦為滾動摩擦； (4)使接觸面彼此分離。
深度理解給機器的某些部件加潤滑油實質上是通過使接觸面彼此分離的方法來減小摩擦的。
[中考·菏澤]下列常見現象中，為了增大摩擦的是( )
解析：收納箱底部裝有輪子，是變滑動摩擦為滾動摩擦，可以減小摩擦力，故A 不符合題意；鞋底有凹凸不平的花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力，故B 符合題意；游樂場的滑梯表面光滑，是在壓力一定時，通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力，故C 不符合題意；給門軸加潤滑油是通過使接觸面彼此分離的方法來減小摩擦的，故D 不符合題意。
3 . [中考·樂山]如圖所示，氣墊船在水面上行駛的過程中，減小摩擦采用的方法是( )A. 減小壓力B. 減小接觸面的粗糙程度C. 用滾動代替滑動D. 使接觸面分離
易錯點 誤認為速度影響滑動摩擦力大小[中考·永州] 在粗糙程度相同的水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊向右做勻速直線運動，如圖5 所示，木塊所受摩擦力的大小為_______N；若拉力增大，木塊所受的摩擦力將______(填“增大”“不變”或“減小”)。
思路導引：圖中彈簧測力計的示數是 2.4 N；沿水平方向拉著木塊做勻速直線運動，木塊在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，兩力大小相等，則木塊所受的滑動摩擦力為 2.4 N；當拉力增大后，木塊對水平面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，故木塊所受的摩擦力大小不變。
診誤區(qū)：判斷一個物理量的變化， 應結合其影響因素去分析，不要認為其他物理量發(fā)生改變， 該物理量就會發(fā)生變化。判斷， 滑動摩擦力是否發(fā)生變化， 應看壓力和接觸面的粗糙程度是否發(fā)生變化。