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【名師解讀】八年級物理第七章?第六節(jié)《探究--摩擦力
的大小與什么有關》?精品導學學案?(北師大版)
【學習目標】
1.說出摩擦現(xiàn)象和摩擦力的定義;確認摩擦力的方向與物體相對運動的方向或相對運動趨勢的方向
相反.
2.知道滑動摩擦力的大小與哪些因素有關;掌握增大有益摩擦、減小有害摩擦的一些方法.
3.知道滾動摩擦比滑動摩擦??;知道摩擦的利弊.
【主體知識歸納】
1.摩擦力的概念:兩個相互接觸的物體,當它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時,在接觸面上產(chǎn)生的
一種阻礙相對運動的力叫摩擦力.
2.摩擦力的
2、大小和方向
(1)方向:摩擦力的方向與物體相對運動的方向或相對運動“趨勢”的方向相反.
(2)大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮∮蓛蓚€因素決定:①接觸面間的壓力越大,摩擦力越大;②接觸面越
粗糙,摩擦力越大.
以上規(guī)律是對滑動摩擦而言的,相對靜止的物體受到的摩擦力的大小可用二力平衡的知識分析,見例
2.
物體間接觸面積的大小、相對運動速度的大小對滑動摩擦力的大小無影響.
3.增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法
增大有益摩擦的方法:
(1)增大壓力;(2)增加接觸面的粗糙程度
減小有害摩擦的方法:
(1)減小壓力;(2)使接觸面變得光滑;(3)用滾動摩
3、擦代替滑動摩擦;(4)使接觸面稍許分離,
如加潤滑油、形成氣墊等.
【基礎知識精講】
1.摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)兩物體互相接觸且相互間存在壓力,(?2)兩個物體的接觸面不光滑,(?3)兩接觸面要發(fā)生或
已經(jīng)發(fā)生相對運動.三個條件必須同時滿足.
怎樣理解“要發(fā)生”相對運動?相信你在拔河比賽時會有切身的體會:緊握的雙手與繩之間并沒有發(fā)
生相對運動,可存在摩擦(若沒有摩擦繩便被對方拉走了),為什么會產(chǎn)生摩擦呢??繩子在對方拉力作用
下,“要”發(fā)生相對手的運動,即有相對運動“趨勢”,只是在手的摩擦作用下沒發(fā)生罷了.
2.摩擦力的方向
摩擦力的方向跟
4、相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反,但不一定總跟物體運動的方向相反.阻
礙相對運動,不能簡單地理解為阻礙運動.在許多情形下,摩擦力的方向反而跟物體運動的方向相同,摩
擦力不但不是運動的阻力,反而是運動的動力.
[例?1]如圖?9-11?所示,傳送帶上有一物體?M,卷揚機轉動時把物體?M?勻速拉到高處,M?所受摩擦力
的方向為_____.
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圖?9-11
錯解:M?隨傳送帶斜向上運動,摩擦力阻礙它運動,方向為斜向下.
解析:M?由于受到重力,相對傳送帶而言有一個“下滑”的趨勢(只是在
5、摩擦力作用下沒有滑下),
為阻礙?M?的這一“相對運動”趨勢,傳送帶對它的摩擦力是斜向上的.
方法指導:要正確分析摩擦力的方向,先判斷兩接觸面間“相對運動”的方向.摩擦力總是阻礙接觸
面間的相對運動.本例中,摩擦力不僅不阻礙物體的“運動”,反而是物體斜向上的運動的動力.
3.注意研究滑動摩擦力大小的方法
對課本圖?9-11?所示的實驗,要注意以下幾個問題:
為什么要勻速且水平地拉動彈簧秤?甲圖和乙圖相比什么條件相同,什么條件不同?得到的結論是什么?
甲圖和丙圖相比呢?這種研究方法叫什么?(參看本章第一節(jié)“學法指導”)你能否運用此法再設計一次實
驗:探索摩擦力的大
6、小跟接觸面積是否有關?
以上研究的是滑動摩擦力大小的規(guī)律.靜止物體受到的摩擦力的大小,應當用平衡力的知識來分析.
[例?2]水平地面上有一長方體木箱,①A?同學用?10?N?的水平拉力拉它沒有拉動,②B?同學用?20?N
的水平拉力也沒拉動,③C?同學用?50?N?的水平拉力拉著木箱以?0.5?m/s?的速度做勻速直線運動,④D?同學
用水平力拉著木箱以?1?m/s?的速度做勻速直線運動,⑤E?同學用?65?N?的水平拉力拉著木箱加速運動,⑥F
同學將木箱豎直起來拉動前進.’以上箱底受到的摩擦力各是多少?D?同學的拉力是多大?
是 ,
為
50 50
解析:①和②
7、木箱靜止不動,?平衡狀態(tài),水平方向受到的摩擦力應與拉力相等分別為10?N?和?20?N,③④
中木箱做勻速直線運動,二力平衡,摩擦力等于拉力,50?N.③④⑤⑥均為滑動摩擦,因為壓力和粗糙程度一
樣,摩擦力全相等,均為 N.D?同學的拉力與摩擦力相等,為?N.
【同步達綱練習】
1.兩個相互接觸的物體,當它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生_____時,就會在_____上產(chǎn)生一種_____的力,這
種力叫摩擦力.
2.一物體沿另一物體表面滑動時,兩物體間摩擦力的大?。?)
A.與壓力和接觸面積的大小有關
B.與壓力和接觸面的粗糙程度有關
C.與物體受到
8、的拉力有關
D.以上說法都不對
3.研究滑動摩擦的實驗中,要用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做_____運動,若木塊和上面砝碼
總重是?3?N;彈簧測力計的示數(shù)是?1.2?N,根據(jù)_____的知識,可知木塊受到的摩擦力為_____?N.若去掉
木塊上的砝碼,繼續(xù)拉木塊勻速前進,木塊受到的摩擦力將_____.
4.停放在水平地面上的汽車,某同學用水平方向的力推它但未推動,這時該同學對汽車的推力( )
A.小于地面對汽車的摩擦力
B.等于地面對汽車的摩擦力
C.小于汽車受到的重力
D.等于汽車受到的重力
5.在泥濘的道路上空手行走往往比挑適量重擔
9、子行走滑得厲害,這是什么原因?
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6.在體操的單、雙杠比賽中,體操運動員上杠前都要在手掌中抹些粉,目的是什么?
7.以下幾種關于摩擦利弊的說法中,正確的是( )
A.火車起動時,車輪與鋼軌間的摩擦是有益的
B.人走路時,腳與地面間的摩擦是有害的
C.系鞋帶,鞋帶間的摩擦是有害的
D.機器運轉時,各部件之間的摩擦是有益的
8.同學們在操場上進行爬桿比賽,直接使他們上升的力是什么力?
【思路拓展題】
讀一讀
1.小議摩擦
日常生活中,摩擦與我們的關系是十分密切的.
說起摩擦,人們馬上
10、就能說出它的許多害處.因為摩擦,走路會磨破鞋底;車輪行駛會磨平輪胎;機
器零件的磨損會降低機器的效率,縮短使用壽命;測量工具的磨損會影響精度.據(jù)統(tǒng)計,世界上各種力系
統(tǒng)有一半以上的能量是在摩擦中損耗的.的確,在這些地方,摩擦是人類的敵人.
但是,任何事物都具有兩面性,摩擦也不例外.建造房屋、制作家具需要靠摩擦;車輛行駛、機器運
轉也需要靠摩擦;甚至人類衣食住行都離不開摩擦.沒有摩擦,世界會變成什么樣子呢?
假如一覺醒來,世界失去摩擦.看吧!房屋倒塌了,床也散了架,你正躺在一片瓦礫的地面上.該起
床了,你想坐起來,手卻撐不住地面.想穿衣服,手拿不住衣褲,穿不上鞋襪.你也不可能
11、刷牙洗臉、端
碗拿筷.用手去抓面包,面包卻從手中滑掉了.蹬上自行車,車輪只能原地轉個不停,于是只好改為步行,
但地面比玻璃面還光滑,一邁步,你也不知道溜到哪里去了….這時你會發(fā)現(xiàn),原來摩擦還是人類的朋友
呢!
因此,我們對待摩擦的態(tài)度是:對人類有害的摩擦要設法去減小它,而對人類有益的摩擦,則要設法
利用它.
2.摩擦力排座次
摩擦家族有三兄弟——靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦.一天,這三兄弟突然接到“上級”通知,要求
它們按力的大小排好隊,準備給它們發(fā)“身份證”.
說來也奇怪,原來這三兄弟只知道同屬一個家庭,但從不知道誰是兄誰是弟,即不明確誰大誰?。?
到通知后
12、,三者便好奇地議論起來.議論過程中,靜摩擦和滑動摩擦首先爭當老大,滾動摩擦卻堅持它起
碼排老二,誰也不愿當老三.議論由心平氣和的協(xié)商很快發(fā)展到激烈的爭辯,但誰為兄長誰為小弟卻難以
定論.
爭論驚動了近鄰壓力,壓力便自告奮勇信心十足地充當它們的裁判.它首先耐心地聽取了摩擦三兄弟
的陳述,然后理直氣壯地宣布:“你們不要盲目地爭斗了,你們的隊不好排.如若不聽我的話把我氣走了,
你們誰也‘活’不成!”于是一場激戰(zhàn)就此平息了.
想一想,壓力裁決得正確嗎?摩擦三兄弟的隊為什么不好排?離開了壓力,摩擦力真的“活”不成
嗎?
觀察與思考
行進中的自行車,后輪為驅動輪,
13、前輪為被動輪,前、后輪受到地面對它們的摩擦力的方向一樣嗎??
撐起后輪,蹬其空轉,觀察后輪底部跟地面間的相對運動,體會地面為阻礙后輪底部的相對運動,對其產(chǎn)
生的摩擦力的方向向哪??手握車把提起前輪,讓自行車前進,觀察前輪底部跟地面的相對運動,體會前輪
應受到的摩擦力的方向.對整輛車而言,哪個摩擦力是自行車前進時的動力?哪個是阻力?
做一做
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氣球提杯:把未充氣的氣球放在一只空茶杯中,用嘴將氣球吹起,直到捏緊氣球口部向上提能把杯子
帶起來.想想氣球提起杯子靠的是什么力?為什么吹入氣體越多,杯子越不容易滑下?
14、
參考答案
【同步達綱練習】
1.相對運動 接觸面 阻礙相對運動
2.B
3.勻速直線 二力平衡 1.2 減小
4.B
5.挑擔后對地面的壓力增大,從而增大了對地面摩擦力的緣故.
6.增大手掌與杠的摩擦力,防止手與杠間“打滑”.
7.A
8.桿對手的摩擦力
【思路拓展題】
讀一讀
摩擦力排座次
壓力裁決得正確 靜摩擦力是個變力,它可以很大(大于滑動摩擦力),也可以很?。ㄐ∮跐L動摩擦
力),所以摩擦三兄弟的座次不好排 壓力和摩擦力之間存在著制約關系,壓力不存在的地方,摩擦力是
不會產(chǎn)生的,有摩擦力的地方必定存在壓力.
觀察與思考
行進中的自行車,地面對后輪的摩擦力是向前的,對前輪的摩擦力是向后的.
做一做
氣球提起杯子靠的是氣球和杯子間的摩擦力 吹入的氣體越多,氣球對杯子(或杯子對氣球)的壓力
越大,二者間的摩擦力越大.