1、第四节第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关有关第六章第六章 熟悉而陌生的力熟悉而陌生的力知识点知识点滑动摩擦力滑动摩擦力知知1 1讲讲11.认识摩擦力认识摩擦力两个相互接触的物体，当它们两个相互接触的物体，当它们相对运动相对运动(或或有相对运有相对运动动趋势趋势)时时，在接触面上产生一种阻碍，在接触面上产生一种阻碍相对运动相对运动(或或相对运相对运动动趋势趋势)的的力。力。知知1 1讲讲2.常见的摩擦力常见的摩擦力(1)滑动摩擦滑动摩擦力：物理学中，把一个物体在另一个物体表面力：物理学中，把一个物体在另一个物体表面上滑动上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力
2、，叫时所受到的阻碍物体间相对运动的力，叫滑动摩滑动摩擦力擦力，如图，如图1 甲所示甲所示。知知1 1讲讲(2)滚动摩擦滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的的摩擦力摩擦力，叫滚动摩擦力，如图，叫滚动摩擦力，如图1 乙所示。乙所示。(3)静摩擦力静摩擦力：两个相互接触的相对静止的物体，当它们之：两个相互接触的相对静止的物体，当它们之间间存在存在相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力，如图相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力，如图1 丙所示。丙所示。知知1 1讲讲归纳总结归纳总结根据运动形式辨识根据运动形式辨识摩擦力摩擦力：知知1 1讲讲3.产生条件产
3、生条件接触面粗糙；两物体相互接触并相互挤压；接触面粗糙；两物体相互接触并相互挤压；两物体间发生两物体间发生相对运动相对运动(或者或者有相对运动的有相对运动的趋势趋势)。知知1 1讲讲4.摩擦力的作用点及方向摩擦力的作用点及方向(1)作用点作用点：在受力物体的接触面上，为了便于受力分析，：在受力物体的接触面上，为了便于受力分析，可以把可以把作用点画在物体重心上。作用点画在物体重心上。(2)方向方向：与物体相对运动：与物体相对运动方向方向(或或相对运动趋势相对运动趋势方向方向)相反相反。知知1 1讲讲方法点拨方法点拨根据摩擦力产生的根据摩擦力产生的阶段判断阶段判断摩擦力摩擦力方向方向(如如图图2所
4、示所示)：知知1 1讲讲5.摩擦力的作用效果摩擦力的作用效果(1)阻碍阻碍物体的相对运动：滑动摩擦力和滚动摩擦力，使物体的相对运动：滑动摩擦力和滚动摩擦力，使物物体相对体相对接触面的运动有减慢的趋势。接触面的运动有减慢的趋势。(2)阻碍阻碍物体的相对运动趋势：静摩擦力，使物体相对物体的相对运动趋势：静摩擦力，使物体相对接触接触面的面的运动不能实现。运动不能实现。知知1 1讲讲深入深入思考思考 如何如何将摩擦力显示出来？将摩擦力显示出来？深度理解深度理解知知1 1练练例 1一猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时，所受摩擦力的一猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时，所受摩擦力的方向方向是是向向_的的；当它沿竹
5、竿匀速下滑时，它所受的；当它沿竹竿匀速下滑时，它所受的摩擦力的摩擦力的方向方向是是向向_的。的。(均均填填“上上”或或“下下”)解题秘方解题秘方：猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时，猴猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时，猴爪爪和和竹竿间竹竿间没有相对运动，它们之间是静摩擦力，没有相对运动，它们之间是静摩擦力，猴子沿竹竿匀速下滑猴子沿竹竿匀速下滑时时，猴，猴爪和竹竿间相对运动，爪和竹竿间相对运动，它们之间是滑动摩擦力。它们之间是滑动摩擦力。上上上上知知1 1练练解析：解析：猴子匀速向上爬时，猴爪相对竹竿有向下运猴子匀速向上爬时，猴爪相对竹竿有向下运动的动的趋势趋势，则猴子受到的静摩擦力方向向上，正是，则
6、猴子受到的静摩擦力方向向上，正是这个力使其向上运动这个力使其向上运动。猴子。猴子匀速下滑时，猴爪相对匀速下滑时，猴爪相对竹竿向下滑动，则猴子受到的竹竿向下滑动，则猴子受到的滑动摩擦滑动摩擦力方向向上。力方向向上。知知1 1练练1.如图所示，一如图所示，一铁块放铁块放在水平地面上，当在水平地面上，当条形条形磁体靠近铁磁体靠近铁块时块时，铁块，铁块所受摩擦力的所受摩擦力的方向是方向是_。水平向左水平向左知知2 2讲讲知识点知识点滑动摩擦力的大小与哪些因素有关滑动摩擦力的大小与哪些因素有关21.猜想与假设：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度、物猜想与假设：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度、物体对体对接
7、触面接触面的压力大小有关。的压力大小有关。知知2 2讲讲2.实验设计实验设计(1)探究探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。确定确定变量变量控制变量控制变量自变量自变量因变量因变量压力的大小压力的大小接触面的粗糙程度接触面的粗糙程度滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小知知2 2讲讲确定实验方法确定实验方法控制变量控制变量法：取同一物体在不同粗糙程度的水平面法：取同一物体在不同粗糙程度的水平面上上滑动滑动，测量滑动摩擦力的大小。，测量滑动摩擦力的大小。转换法转换法：用弹簧测力计沿水平方向拉动物体在水平：用弹簧测力计沿水平方向拉动物体在水平面面上做上做匀速直线
8、运动时，弹簧测力计的示数大小反映了滑匀速直线运动时，弹簧测力计的示数大小反映了滑动摩擦动摩擦力大小。力大小。设计实验设计实验表格表格(如如表表一一)知知2 2讲讲(2)探究探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系滑动摩擦力大小与压力大小的关系确定确定变量变量确定实验方法确定实验方法控制变量法：在同一物体上叠加不同质量的砝码，使控制变量法：在同一物体上叠加不同质量的砝码，使物物体在体在粗糙程度相同的水平面上滑动，测量滑动摩擦力的大小。粗糙程度相同的水平面上滑动，测量滑动摩擦力的大小。设计实验设计实验表格表格(如如表表二二)控制变量控制变量自变量自变量因变量因变量接触面的粗糙程度接触面的粗糙程度压力的大
9、小压力的大小滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小知知2 2讲讲特别提醒特别提醒正确描述猜想：正确描述猜想：(1)用用物理名词描述物理名词描述自变量自变量、因变量。、因变量。(2)用用规范格式，描述规范格式，描述因变量因变量与自变量的关系与自变量的关系，比如，比如：格式一：因变量与格式一：因变量与自变量自变量有关，自变量有关，自变量如何变如何变，因变，因变量如何变。量如何变。格式二：因变量与格式二：因变量与自变量自变量成正比。成正比。知知2 2讲讲3.进行实验进行实验(1)探究探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系实验装置实验装置知知2 2讲讲记录数据记录数据表
10、一表一实验次数实验次数压力情况压力情况接触面情况接触面情况滑动摩擦力滑动摩擦力/N1一个木块一个木块木板木板0.42一个木块一个木块棉布棉布0.63一个木块一个木块毛巾毛巾0.8知知2 2讲讲(2)探究探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验装置实验装置知知2 2讲讲记录数据记录数据表二表二实验次数实验次数接触面情况接触面情况压力情况压力情况滑动摩擦力滑动摩擦力/N1木板木板一个木块一个木块0.42木板木板叠加叠加20 g砝砝码的木块码的木块0.63木板木板叠加叠加40 g砝砝码的木块码的木块0.8知知2 2讲讲思路导引思路导引探究实验的设计思路：探究实验的设计思路
11、：知知2 2讲讲误区警示误区警示滑动摩擦力的滑动摩擦力的大小只大小只跟压力大小和跟压力大小和接触面粗糙接触面粗糙程度有程度有关，与关，与接触面接触面面积的大小、物体面积的大小、物体的运动的运动速度等无关。速度等无关。知知2 2讲讲4.分析数据得出结论分析数据得出结论(1)由由上述上述实验实验(1)可知可知，在其他条件相同时，接触面越粗，在其他条件相同时，接触面越粗糙糙，滑动摩擦，滑动摩擦力越大。力越大。(2)由由上述上述实验实验(2)可知可知，在其他条件相同时，压力越大，在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦滑动摩擦力越大。力越大。知知2 2练练中考中考淮安淮安如如图图5 所示，探究影响滑动摩擦
12、力大小所示，探究影响滑动摩擦力大小的的因素因素。例 2知知2 2练练解题秘方解题秘方：本题本题是探究影响滑动摩擦力大小因素是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，的实验，把握住把握住利用利用控制变量法控制变量法分析实验结论的分析实验结论的基本思路是解答此题基本思路是解答此题的关键的关键。知知2 2练练(1)用用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，木块弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，木块没有运动没有运动，木块水平方向所受的摩擦力木块水平方向所受的摩擦力是是_摩擦力摩擦力，方向向方向向_。解析：解析：用用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，木块没有弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，木块没有运动运动，木块处于静止
13、状态，但有向右运动的趋势，木块处于静止状态，但有向右运动的趋势,即木即木块受到块受到方向方向向左的静摩擦力作用。向左的静摩擦力作用。静静左左知知2 2练练(2)要要测量滑动摩擦力的大小，测量滑动摩擦力的大小，木块应沿木块应沿水平方向做水平方向做_运动运动，图甲中木块做匀速直线运动，受到的，图甲中木块做匀速直线运动，受到的滑动摩擦滑动摩擦力大小力大小为为_N。解析：解析：用弹簧测力计水平拉动木块，用弹簧测力计水平拉动木块，使其使其做匀速直线运做匀速直线运动时，滑动摩擦力大小等于拉力大小；图甲动时，滑动摩擦力大小等于拉力大小；图甲中弹簧中弹簧测力测力计示数为计示数为1.4 N，则滑动摩擦力大小为，
14、则滑动摩擦力大小为1.4 N。匀速直线匀速直线1.4知知2 2练练(3)比较比较甲、乙两次实验数据，可初步确定滑动摩擦甲、乙两次实验数据，可初步确定滑动摩擦力的力的大大小小与与_有关。有关。解析：解析：甲甲、乙、乙两次实验压力大小不同，接触面的粗糙程两次实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系小与压力大小的关系。压力压力大小大小知知2 2练练(4)解释解释比较甲、丙两次实验数据比较甲、丙两次实验数据，_(填填“能能”或或“不能不能”)得到得到“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度滑动摩擦力的大
15、小与接触面粗糙程度有关有关”的的结论，理由结论，理由是是_。解析：解析：比较甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小比较甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的和接触面的粗糙粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的大小跟接触面的粗糙程度粗糙程度有关的结论。有关的结论。不能不能没有没有控制压力大小相同控制压力大小相同知知2 2练练2.中考中考 宁夏宁夏 如如图所图所示，是探究示，是探究“影响影响滑动摩擦滑动摩擦力大小力大小因素因素”的实验的实验。知知2 2练练(1)甲甲、乙、丙三、乙、丙三次实验次实验中，中，滑动摩擦滑动摩擦力最小力最小的的是是
16、_(填填“甲甲”“乙乙”或或“丙丙”)实验实验。(2)单杠单杠运动员上运动员上杠前杠前手上要涂防滑粉，手上要涂防滑粉，是用到是用到_两两次次实验得出实验得出的结论；他在做的结论；他在做回环回环动作时手不能握杠动作时手不能握杠太紧太紧是用是用到到_两次实验两次实验得出的结论。得出的结论。甲甲乙、丙乙、丙甲、乙甲、乙知知2 2练练(3)比较比较甲、甲、丁两次实验丁两次实验，某同学发现甲，某同学发现甲实验实验弹簧测力计的弹簧测力计的示数示数大于大于丁实验弹簧测力计丁实验弹簧测力计的示的示数，由此得出结论数，由此得出结论：滑：滑动摩擦动摩擦力大小与力大小与接触面积接触面积的大小有关；的大小有关；小红小
17、红同学认为结同学认为结论是论是错误错误的，的，她判断的她判断的理由是理由是_。没有控制压力大小相等没有控制压力大小相等知知3 3讲讲知识点知识点增大、减小摩擦的方法增大、减小摩擦的方法3增大或减小摩擦的方法增大或减小摩擦的方法知知3 3讲讲知知3 3讲讲(1)增大增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度；摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度；增大增大 压力压力。(2)减小减小摩擦的方法：减小压力；减小接触面的粗糙程摩擦的方法：减小压力；减小接触面的粗糙程度度；变滑动摩擦为滚动摩擦；使接触面分离。变滑动摩擦为滚动摩擦；使接触面分离。知知3 3讲讲知识链接知识链接事物的两面性：事物的两面性：任何任何事物都
18、有其两面性事物都有其两面性，既有，既有其有利其有利的一面，的一面，也有也有其有害的一面。其有害的一面。我们在我们在选择利用时要学会选择利用时要学会比比较较分析，扬长避短。分析，扬长避短。例如例如：摩擦既有有益的：摩擦既有有益的摩擦摩擦，也有有，也有有害的摩擦，害的摩擦，对于对于有益的摩擦我们要有益的摩擦我们要想办法想办法去增大，对于去增大，对于有有害的害的摩擦我们要想办法摩擦我们要想办法去减小去减小。知知3 3讲讲发散发散思考思考 在在机械转轴处加润滑油是通过什么途径机械转轴处加润滑油是通过什么途径来来减小减小有害有害摩擦的？摩擦的？发散结果发散结果机械转轴处加机械转轴处加润滑油润滑油，是通过
19、接触面，是通过接触面彼此彼此分离分离来减小摩擦的。来减小摩擦的。知知3 3练练随着人们生活水平的不断提高，自行车随着人们生活水平的不断提高，自行车功能功能正从代正从代步转变为健身。其构造中包含许多物理原理，例如：步转变为健身。其构造中包含许多物理原理，例如：在在轮胎轮胎上刻花纹来增大摩擦，图上刻花纹来增大摩擦，图6 四种改变摩擦力的四种改变摩擦力的方法与该例方法与该例相同的是相同的是()例 3知知3 3练练知知3 3练练解题秘方解题秘方：增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，定时，增大增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙
20、程度等；减小糙程度等；减小摩擦的摩擦的方法：在接触面粗糙程度一方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时定时，减小压力；在压力一定时，减小，减小接触面的粗接触面的粗糙程度；使接触面分离；用滚动代替滑动等。糙程度；使接触面分离；用滚动代替滑动等。知知3 3练练解析：解析：在轮胎上刻花纹，是在压力一定时，通过增大在轮胎上刻花纹，是在压力一定时，通过增大接触面接触面的的粗糙程度来增大摩擦力的；用力捏刹把刹车，是在接触面粗糙程度来增大摩擦力的；用力捏刹把刹车，是在接触面粗糙粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力的；溜冰时穿程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力的；溜冰时穿旱冰鞋旱冰鞋，是用滚
21、动代替滑动来减小摩擦力的；体操运动员在，是用滚动代替滑动来减小摩擦力的；体操运动员在手上手上涂镁粉涂镁粉，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大来增大摩擦力摩擦力的；运动员击球时用力握球拍，是在接触面粗的；运动员击球时用力握球拍，是在接触面粗糙程度糙程度一定时一定时，通过增大压力来增大摩擦力的。，通过增大压力来增大摩擦力的。答案：答案：C知知3 3练练3.中考中考长沙长沙 为为保障保障市民安全出行，市民安全出行，志愿者志愿者们正在清理道们正在清理道路路冰雪冰雪，他们采用增大，他们采用增大压力的压力的方法来增大摩擦方法来增大摩擦的是的是()A.戴戴防滑防滑手套手套B.在路面上铺防滑垫在路面上铺防滑垫C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋穿鞋底粗糙的橡胶鞋D.铲雪时握紧铲子铲雪时握紧铲子，防止，防止铲子滑落铲子滑落D探究：滑动摩擦力大探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关小与哪些因素有关静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力摩擦力摩擦力产生条件产生条件改变方法改变方法增大增大减小减小滑动摩滑动摩擦力影擦力影响因素响因素压力压力接触面接触面的粗糙的粗糙程度程度
