教学目标 滑动摩擦力的概念; 影响滑动摩擦力大小的因素; 了解静摩擦力; 增大和减小摩擦的方法。
教学重点 探究摩擦力的大小与什么因素有关; 增大和减小摩擦的方法。
教学难点 滑动摩擦力方向的判断。
内容解析 1、滑动摩擦力 两个相互接触的物体, 有相对运动时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的摩擦力。 滑动摩擦力的方向:与物体的相对运动方向相反。“相对”是指相对于接触的物体。  注:注意运动方向和相对运动方向的区别,f滑与相对运动方向相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),还可以成任意角度。
2、探究滑动摩擦力大小的影响因素 实验方法:弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。 实验原理:用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体,使其匀速滑动,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受到的摩擦力的大小。   实验结论: 滑动摩擦力大小与运动速度,与接触面积无关; 接触面相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; 压力相同时,物体间接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 实验注意事项: 一是因为弹簧测力计本身有重量,为了保证水平拉力,牵引木块时,要握住弹簧测力计的外壳; 二是使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数。
3、静摩擦力 物体在有相对运动趋势时,接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。 静摩擦力的方向,与相对运动趋势相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),还可以成任意角度。 皮带传送机就是静摩擦力方向与运动方向相同的,是静摩擦力作为动力的实例 断静摩擦力大小的方法:静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化,其大小由外界条件决定,因此它是被动力。 “假设法”判断静摩擦力的有无和方向。 静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,但有些情况相对运动趋势很难判断。 我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向: 假设接触面光滑,物体若会相对滑动,则说明原来有静摩擦力,且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。 静摩擦力是被动力,即它的大小和方向都是由其它力决定,可用“假设法”和“运动和力的关系”判断。
4、增大有益摩擦方法: 增大压力; 增大接触面粗糙程度。
5、减小有害摩擦方法: 减小压力; 减小接触面粗糙程度; 用滚动代替滑动; 远在古代,人类就已经发现用滚动来代替滑动,可以大大减小摩擦,如图所示,搬运重物时,在重物下垫上滚木。  在现代生活和生产中,各种车辆都安装了车轮,许多机器转动部分安装了滚动轴承等。 使接触面分离:加润滑油,气垫导轨,磁悬浮
例题解析 1、滑动摩擦力的大小跟_______和______有关,在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用________的办法来_______摩擦;缝衣针表面要做得很光滑是利用_______的办法来______摩擦。
答案:接触面的粗糙程度,压力;增大压力,增大;减小接触面的粗糙程度,减小。
2、用手抓紧一根竖直铁棍,当手的握力增大时下列说法正确的是: A、手对铁棍的静摩擦力变大了 B、手与铁棍间的正压力变大了 C、手与铁棍间的最大静摩擦力变大了 D、铁棍更不容易下滑了
分析与解: 正压力变大了,则最大静摩擦力变大,但静摩擦力不一定变大。这时候静摩擦力仍然等于铁棍的重力。 答案:C
3、如图所示:物体与地面(或斜面)间的接触面是粗糙的,图中没有受到摩擦力的是:  分析与解: A图中物体是静止的,没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以A不受摩擦力,B图中的物体有沿斜面向下运动的趋势,C图中的物体受到水平向左的拉力,有向左运动的趋势,所以B、C中的物体受到摩擦力。D图中的物体向右运动,可能受到摩擦力。 本题主要考察摩擦力产生的条件,解题的关键是判断物体是否有相对运动或相对运动的趋势,本题的易错点是误认为只有发生相对运动,才有摩擦力,而忽视了有相对运动趋势时也会产生摩擦力,因此会误选B、C。 答案: A
4、小红用20N的力拉着一个重50N的木箱在水平方向运动,此时摩擦力的大小为: A.20N B.50N C.30N D.无法判断
分析与解: 根据前面所学的知识,C明显出错;给物体做受力分析,重力和摩擦力不在同一直线上,没有直接关系,因此可排除B、C;作为看似正确的A,我们要仔细分析,此时物体不一定在水平方向做匀速直线运动,根据题意:存在做变速运动的可能,所以此时的摩擦力大小不一定等于拉力的大小,因此A也不正确。 答案:D
5、下列各种措施中,为了减小摩擦的是( ),属于增大摩擦的是( ) A.用台钳钳紧工件 B.在搬动笨重的机械时,常在下面垫上圆木 C.自行车的脚蹬子上刻有凹凸不平的花纹 D.给机器点润滑油
分析与解: A是为了防止工件脱落,影响工作,C是为了防止脚与脚蹬子打滑,这两个实例中摩擦是有益的,所以采取的措施是增大摩擦,B是利用滚动摩擦比滑动摩擦小得多的道理减小有害摩擦的。D是通过加润滑油,使物体间不直接接触,从而减小摩擦的。 答案:BD;AC
6、小明、小红和小王在探究“摩擦力的大小可能跟哪些因素有关”的过程中,分别提到了以下猜想: 小明:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关; 小红:摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关; 小王:摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两个接触面的接触面积的大小有关; 为了验证上述猜想是否正确,小明选用了一块底面与各个侧面粗糙程度相同的长方体木块,并设计了以下的探究方案: 步骤1:把长方形木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数。(如图甲) 步骤2:在长方形木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数。 步骤3:在水平长木板上铺上棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数(如图丙)。比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计的示数的大小。  (1)当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,为什么? (2)步骤2的设计目的是为了验证哪种猜想的正确? (3)为了检验小王的猜想是否正确,可在上述试验的基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤。 (4)在步骤2中,若木块和砝码的总重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动时,则砝码与木块摩擦力之间的关系是: A.大于0.5N B.大于零且小于0.5N C.等于0.5N D.等于零
分析与解: (1)生活中的物体如果做匀速直线运动,是因为受到平衡力,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以此时弹簧测力计的示数即表示拉力的大小又表示了摩擦力的大小。 (2)摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关; (3)将这个木块侧放,用弹簧测力计拉着它在水平桌面上做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数。 (4)B
7、水平面上有长方体木块和铁块各一个,现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,只利用一个弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想。  分析与解: 注意使用控制变量法,保证两次的压力相同。 1、将铁块放在木块上,在木板上用弹簧测力计水平匀速拉动木块,观察记录测力计的示数F1; 2、将木块放在铁块上,在木板上用弹簧测力计水平匀速拉动铁块,观察记录测力计的示数F2; 3、比较F1、F2的大小: 如果F1>F2,则木块的表面更粗糙; 如果F1<F2,则铁块的表面更粗糙。
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