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1、摩擦力基础责编:冯保国【学习目标】1.晓得滑动磨擦力是怎样形成的;2.理解借助二力平衡的知识检测滑动磨擦力;3.晓得影响滑动磨擦力的大小的诱因;4.晓得磨擦力的借助和避免;5.能用平衡的观点解决有关磨擦力的问题。【要点梳理】要点一、摩擦力1.定义:两个互相接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会形成一种制约相对运动的力,这些力就称作滑动磨擦力。2.方向:与相对运动的方向相反。3.检测:借助弹簧测力计可以简略检测滑动磨擦力的大小。要点展现:1.磨擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。2.滑动磨擦力形成的条件:1接触面粗糙;2接触并挤压;3相对运动。3.检测滑动磨擦力时,用弹簧测力计水平带动木
2、块,使它沿长木板做匀速直线运动。依照二力平衡的知识,可知弹簧测力计对铁块的拉力即弹簧测力计的示数与铁块遭到的滑动磨擦力大小相等。4.滑动磨擦与滚动磨擦的区别:一个物体在另一个物体表面上滑动时形成的磨擦称作滑动磨擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时形成的磨擦称作滚动磨擦。在相同条件下,滚动磨擦常常比滑动磨擦小得多。要点二、研究影响滑动磨擦力大小的诱因1.实验方式:控制变量法。在本实验中,影响滑动磨擦力的诱因有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动磨擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等诱因不变,而在研究滑动磨擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等诱因不变。2.提出
3、猜想:影响滑动磨擦力的诱因可能有,接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。3.实验器材:铁块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。4.实验步骤:1用弹簧测力计匀速带动铁块,使它沿水平长木板滑动,因而测出铁块与长木板之间的滑动磨擦力。2在铁块里面放一个砝码,改变铁块对长木板的压力,测出此种情况下的磨擦力。3换用材料相同,但表面粗糙的长木板,保持铁块上的砝码不变,测出此种情况下的磨擦力。5.实验推论:滑动磨擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面遭到的压力越大,滑动磨擦力越大。滑动磨擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动磨擦力越大。要点展现:1.由于弹簧测力计本身有重量,
4、为了保证水平拉力摩擦力原理公共设施,牵引铁块时,要松开弹簧测力计的壳体;使铁块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯着弹簧测力计的表针,始终拉究竟,在表针不颤动时读数。2.实验拓展:验证“滑动磨擦力的大小还可能与接触面积有关。方式:把铁块侧放,改变和木板的接触面积,保持对木板的压力比不变、接触面的粗糙程度不变,测出此时铁块与长木板之间的磨擦力。决定磨擦力大小的诱因中没有“接触面积,物体间磨擦力的大小跟接触面的“大小无关,而是跟接触面的“粗糙程度有关。3.实验改良:可以把弹簧测力计固定如右图,水平连续带动木板不须要木板匀速直线运动,这样铁块相对于地面是静止的,遭到平衡力的作用,弹簧测力计的示数还
5、是铁块与木板间的滑动磨擦力。要点三、摩擦的借助和避免1.借助:减小有用磨擦,可以减小压力,减小接触面的粗糙程度。诸如:鞋跟有花纹;单车更快停出来,可以使劲捏闸。2.避免:减少有害磨擦,减少压力,降低接触面的粗糙程度。诸如:冰球运动员通过改变接触面的粗糙程度来减少磨擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。【典型例题】类型一、摩擦力1、株洲模拟关于磨擦力以下说法中正确的选项是A两个物体互相接触时她们之间一定有磨擦力B相同条件下滚动磨擦力比滑动磨擦力小C物体质量越大遭到的磨擦力越大D磨擦力都是有害的【思路点拨】1磨擦力是两个相互接触的物体,当它们要发生或早已发生相对运动时,都会在接触面上形成一种
6、阻碍相对运动的力,这些力就称作磨擦力;2磨擦力既可以作为动力,也可以作为阻力,当磨擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同,而做为阻力时方向和物体的运动方向相反;3影响磨擦力大小的诱因有接触面的粗糙程度和压力大小,磨擦力分为滑动磨擦力和滚动磨擦力,在压力一定的情况下,滚动磨擦力比滑动磨擦力小。【答案】B【解析】A、两个物体互相接触时,假若既不发生相对运动,也不具有相对运动的趋势,两物体之间是不会形成磨擦力的,故该选项说法错误;B、在相同条件下,滚动磨擦力比滑动磨擦力小,故该选项说法正确;C、摩擦力大小与物体的压力和接触面的粗糙程度有关,与物体的质量无关,故该选项说法错误;D、一些磨擦是有益磨擦,
7、一些是有害的,以单车为例,轮毂与地面的磨擦就是有益磨擦,轴承、转动部份的磨擦就是有害的,故该选项说法错误;应选B。【总结升华】此题目考查了磨擦力的定义、性质,重点考查了影响磨擦力大小的诱因,须要中学生将所学知识把握扎实灵活应用。举一反三:【变式】几位同学学习了关于磨擦的知识后,提出了这样的假定:假如没有磨擦将会发生哪些现象?假定错误的选项是A人们将难以正常行走B用牙签未能捉住饭菜C抛出的物体难以回到地面D车辆难以启动【答案】C2、用黑板擦在黑板上擦动时,第一次沿圆周擦动,第二次沿直线擦动,前后两次的磨擦分别是A滑动磨擦,滑动磨擦B滑动磨擦,滚动磨擦C滚动磨擦,滑动磨擦D滚动磨擦,滚动摩
8、擦【答案】A【解析】用黑板擦擦黑板时,无论是沿圆周擦动还是沿直线擦动,黑板擦都是在黑板上发生滑动,所以两次的磨擦力都是滑动磨擦。【总结升华】根据物体的运动状态对磨擦力进行分类,即静止时,遭到的磨擦力叫静磨擦;滚动时,遭到的磨擦力叫滚动磨擦;滑动时摩擦力原理公共设施,遭到的磨擦力叫滑动磨擦。举一反三:【变式】以下磨擦属于滚动磨擦的是A钢笔与笔盒间的磨擦B旱冰鞋与地面间的磨擦C花样溜冰鞋的冰刀与冰层间的磨擦D单车制动时闸皮与模杯间的磨擦【答案】B类型二、影响磨擦力大小的诱因3、在“研究影响滑动磨擦力大小诱因的实验中,做了如以右图所示的实验。1为了测定磨擦力的大小,用弹簧测力计沿_方向拉着铁块在水平桌面上
9、做_运动,磨擦力的大小可从弹簧测力计示数得出。2比较图甲和图乙中弹簧测力计的示数得到的推论:_;3比较图甲和图丙中弹簧测力计的示数得到的推论:_。【答案】1水平匀速直线2接触面粗糙程度一定时,压力越大,磨擦力越大3压力一定时,接触面越粗糙磨擦力就越大。【解析】让物体在水平面做匀速直线运动,水平方向受平衡力,此时拉力大小等于磨擦力的大小得出实验推论。【总结升华】此题考查了探究滑动磨擦力大小诱因的实验,本实验抒发两个数学研究方式:1、控制变量法,朋友比较熟悉不在此剖析了2、转换法,磨擦力的大小我们没有办法直接检测,我们借助所学二力平衡的知识。举一反三:【变式】高清课堂磨擦力例2小明用
10、图示装置探究滑动磨擦力大小与接触面粗糙程度的关系。以下操作正确的选项是A在铁块上加放砝码B保持接触面粗糙程度不变C使铁块侧放减少接触面积D沿水平方向匀速带动铁块【答案】D4、高清课堂磨擦力例1如右图的四个实例中,目的是为了减少磨擦的是击剑鞋装有滚轮ABCD旅游鞋跟有凸凹的花纹浴池座垫做得凸凹不平防滑瓷砖表面做得较粗糙【思路点拨】摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关;压力越大磨擦力越大;接触面越粗糙,磨擦力越大;变滑动为滚动可大大的降低磨擦。【答案】B【解析】减小磨擦的方式:降低压力;使接触面光滑;变滑动为滚动;等等。【总结升华】增大磨擦力方式:减小压力;使接触面粗
11、糙;变滚动为滑动。减少磨擦力方式:降低压力;加润滑油,使接触面光滑;变滑动为滚动;使接触面隔离,如气垫船。举一反三:【变式】鄂州模拟在数学考试画图时,小亮画错了一个地方,用橡皮轻轻地擦,没有擦干净,之后他稍用力就擦干净了,这是通过减小_的方式来减小橡皮与纸之间的_。【答案】压力;磨擦力类型三、综合应用5、如果你看过中央电视台体育频道的象棋讲堂都会发觉,棋子在竖直放置的棋盘上可以联通,但不会掉出来。原先,棋盘和棋子都是由磁性材料弄成的。棋子不会掉落是由于A棋子所受的磨擦力等于其重力B棋子所受的磨擦力小于其重力C棋子所受的磨擦力大于其重力D棋子的质量小,其重力可以忽视不计【思路点拨】首先对棋子进行受力剖析,依照棋子的运动状态,结合二力平衡的条件可知棋子不会掉出来的诱因。【答案】A【解析】棋子在竖直方向上受向上的重力和向下的磨擦力,棋子静止,故二力平衡,棋子的重力不变,这么磨擦力的大小不变。【总结升华】此题是朋友们容易出错题目,此题并非单纯考查磨擦力,更侧重考查二力平衡的知识。这是小学数学容易混淆的知识点。举一反三:【变式】重为10牛的物体放到水平地面上,在3牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,这么物体遭到的滑动磨擦力的大小为A3牛B7牛C10牛D13牛【答案】A