【学习目标】
2、掌握影响滑动摩擦力大小的诱因;
3、懂得使用,避免摩擦;
4.能够从平衡的角度解决与摩擦有关的问题。
第1点. 摩擦力
1、定义:相互接触、挤压的两个物体,当它们相对滑动时,会在接触面上形成限制相对运动的力。 这些力称为滑动摩擦力。
2、方向:与相对运动方向相反。
3、检测:借助弹簧测力计,可以简单地检测滑动摩擦力的大小。 (两种力的平衡)
强调:
1、摩擦的实际作用点是在两个物体的接触面上。
2、滑动摩擦形成的条件:(1)接触面粗糙; (2)接触和挤压; (3)相对运动。
3、测试滑动摩擦力时,用弹簧测功机水平带动铁块,使其沿长木板作匀速直线运动。 根据两个力平衡的知识,可知弹簧测力计的读数等于铁块上的滑动摩擦力。
4、滑动摩擦与滚动摩擦的区别:一个物体在另一个物体表面滑动时形成的摩擦力称为滑动摩擦。 当一个物体在另一个物体的表面上滚动时发生的摩擦称为滚动摩擦。 在相同条件下,滚动摩擦力往往比滑动摩擦力小得多。
要点2.影响滑动摩擦力大小的因素研究
1、实验方法:控制变量法。 在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有很多,因此我们在实验探索过程中将采用控制变量法。 在研究滑动摩擦力与压力的关系时,必须保持接触面的粗糙度等因素恒定。 然而,在研究滑动摩擦力与接触面粗糙度之间的关系时,需要保持压力等因素恒定。
2、提出推测:影响滑动摩擦力的因素可能包括接触面的压力和接触面的粗糙度。
3、实验设备:铁块、弹簧测力计、两块不同表面粗糙度的长木板、重物。
4、实验步骤:
(1)用弹簧测功机匀速驱动铁块摩擦力方向的判断高中,使其沿水平长木板滑动,从而测量铁块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2) 在铁块内放入重物,改变铁块对长木板的压力,测量此时的摩擦力。
(3) 换一块材质相同但表面粗糙的长木板,保持铁块上的重量不变,测量此时的摩擦力。
5、实验推论:滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关。 接触面上的压力越大摩擦力方向的判断高中,滑动摩擦力就越大。 滑动摩擦的大小还与接触表面的粗糙度有关,接触表面越粗糙,滑动摩擦就越大。
强调:
1、由于弹簧测功机本身的重量,为了保证水平拉力,拉动铁块时,必须松开弹簧测功机的外壳; 使铁块匀速直线运动的关键是拉力要均匀、集中。注意观察弹簧测力计的指针,全程拉动,指针不动时读数振动。 (这种实验方法操作和阅读不是很方便)
2、实验扩展:验证“滑动摩擦力的大小也可能与接触面积有关”。 方法:将铁块侧放,改变与木板的接触面积,保持对木板的压力比和接触面的粗糙度不变,测量铁块与长木板之间的摩擦力此时。 决定摩擦力大小的因素中不存在“接触面积”。 物体之间摩擦力的大小与接触面的“大小”无关,而与接触面的“粗糙度”有关。
3、实验改进:可以如图所示固定弹簧测力计,水平连续驱动木板(木板不需要匀速直线运动),使铁块相对静止到地面并受到平衡力的影响,弹簧测力计的读数仍然是铁块与木板之间的滑动摩擦力。 (此实验方法方便操作和读取,无需保证拉力均匀)
第 3 点. 使用和避免摩擦
1.通过手段:减少有用摩擦可以降低压力并降低接触表面的粗糙度。 如:鞋跟有花纹(减少粗糙度); 自行车停得更快,并且可以更用力地踩刹车(减少压力)。
2、避免:减少有害摩擦、降低压力、降低接触面粗糙度。 例如:冰球运动员通过降低接触面的粗糙度来减少摩擦; 轴承变滑动为滚动(改变摩擦形式); 气垫滑块将卡车与接触表面分开(减少粗糙度)。