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- 2021-11-01 发布
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第六章 熟悉而陌生的力
第5节 科学探究摩擦力
F
G
一、摩擦力
定义:两个相互接触的物体(相互挤压),
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。
物块相对于斜面有向
下运动的趋势
则物块受到沿斜面向
上的力
1、静摩擦力:物体之间有相对运动趋势时
产生的力。
车轮滚动,一瞬间车轮
相对于地面向后运动
则车轮受到向前
的力
2、滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表
面滚动时产生的力。
物块相对于木板向
右运动
则物块受到木块向
左的力
3、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表
面上滑动时所受到的阻碍物体相对运动的力。
提出问题
滑动摩擦力大小与哪些因素有关?
进行猜想
物重;接触面所受压力;接触面粗糙程度;
物体运动的速度;接触面面积的大小;……
实验方法 控制变量法
实验器材
木块做匀速直线运动时,
弹簧测力计的示数即为木
块所受摩擦力大小。
实验设计
每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个,
控制其他因素不变,测出滑动摩擦力大小并记录。
弹簧测力计、带挂钩的木块、重物、粗糙程度
不同的长木板。
实验过程(1)
探究摩擦力与压力大小的关系:
(1)木块放在水平木板上水平
匀速拉动测力计,记录读数F1;
(2)木块上叠加重物后放在水
平木板上,水平匀速拉动测力
计,记录读数F2。
结论一:
接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
探究摩擦力与粗糙程度的关系:
(1)木块放在水平木板上水平匀
速拉动测力计,记录读数F1;(2)
木块放在更粗糙的水平木板上,
水平匀速拉动测力计,记录读数F2。
实验过程(2)
结论二:
压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
探究摩擦力与接触面大小的关系:
(1)木块平放在水平木板上水平
匀速拉动测力计,记录读数F1;(2)
木块竖放在水平木板上,水平匀速
拉动测力计,记录读数F2;
(3)发现F1=F2。
实验过程(3)
结论三:
摩擦力大小与接触面面积大小无关。
实验结论
滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关;
与物重、速度、接触面积无关。
实验反思
(1)弹簧测力计无法保证一直沿
水平方向。
(2)木块无法一直保证匀速运动。
(3)弹簧测力计示数不稳定。
比较甲乙两图的优缺点?
测力计示数稳定
运动速度不用保持匀速
丙
比较乙丙两图的优缺点?
消除测力计自身重力影响
二、摩擦力三要素
1.滑动摩擦力:
(1)大小:与压力大小和接触面粗糙程度有关。
(2)方向:与相对运动方向相反。
(3)作用点:接触面上(一般等效到重
心)。
f
v
G
F支 f
一重二弹三摩擦
用力压着物块以速度v向下沿墙壁运动,
画出此时物块受到的摩擦力。
f
二、摩擦力三要素
2.静摩擦力:
(1)大小:与推力大小相等(二力平衡)。
(2)方向:与相对运动趋势方向相反。
(3)作用点:接触面上(一般等效到重
心)。
f
(1)物体受拉力F为7N,静止
不动,则物体受静摩擦力为多少?
(2)物体受拉力F为9N,匀速
运动,则物体受摩擦力为多少?
(3)物体受拉力F为10N,加
速运动,则物体受摩擦力为多
少?
摩擦力并不一定是阻
力,也可以是动力
二、摩擦力三要素
3.滚动摩擦力:
(1)大小:远远小于滑动摩擦力。
变滑为滚
变滑为滚
增加润滑
分离接触面
分离接触面
增大粗糙程度
增大压力
增大压力
三、增大减小摩擦力
1、增大摩擦力: (1)增大压力
(2)增大粗糙程度
2、减小摩擦力: (1)减小压力
(2)减小粗糙程度
(3)变滑为滚
(4)分离接触面
例:生物进化过程中形成了各自与生存环境相
适应的特征,下列各种生物的特征中,有利于减
小摩擦的是( )
A.泥鳅湿滑的体表
B.人手指上的指纹
C.鸭趾间的蹼
D.猫足上的肉垫
A
例:小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”
的实验时,提出了如下四个猜想。根据你对本实验
的探究,发现其中与实验结论不相符合的是( )
A.摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
B.把滑动变为滚动,摩擦力变小
C.摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关
D.摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关
C
例:在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的
实验时,某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板
上做匀速直线运动,实验记录如下表。该实验是为了研
究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系 ( )
A.接触面压力大小 B.接触面积大小
C.物体的运动速度 D.接触面粗糙程度
C
例:如图所示,一长方体木块置于同一粗糙水平面上,
甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其
上加一重物。在甲乙丙三种情况下匀速拉动长方体,
所用拉力为F甲,F乙,F丙。则关系正确的是( )
A. F甲>F乙>F丙
B. F甲
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