摩擦力基础 知识讲解.docx

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摩擦力基础知识讲解

摩擦力（基础）

撰稿：

史会娜审稿：

蒙阿妮

【学习目标】

1.知道滑动摩擦力是如何产生的；

2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力；

3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素；

4.知道摩擦力的利用和防止；

5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。

【要点梳理】

要点一、摩擦力

1.定义：

两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动摩擦力。

2.方向：

与相对运动的方向相反。

3.测量：

利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。

要点诠释：

1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。

2.滑动摩擦力产生的条件：

（1）接触面粗糙；

（2）接触并挤压；（3）相对运动。

3.测量滑动摩擦力时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。

根据二力平衡的知识，可知弹簧测力计对木块的拉力（即弹簧测力计的示数）与木块受到的滑动摩擦力大小相等。

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上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。

一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。

在相同条件下，滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。

要点二、研究影响滑动摩擦力大小的因素

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,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。

2.提出猜想:

影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

3.实验器材：

木块、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）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

（2）在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。

（3）换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。

5.实验结论：

滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

要点诠释：

1.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；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。

2.实验拓展：

验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。

方法：

把木块侧放，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，测出此时木块与长木板之间的摩擦力。

决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”，物体间摩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图所示，水平连续拉动木板（不需要木板匀速直线运动），这样木块相对于地面是静止的，受到平衡力的作用，弹簧测力计的示数还是木块与木板间的滑动摩擦力。

要点三、摩擦的利用和防止

1.利用：

增大有用摩擦，可以增大压力，增大接触面的粗糙程度。

例如：

鞋底有花纹；自行车更快停下来，可以用力捏闸。

2.防止：

减小有害摩擦，减小压力，减小接触面的粗糙程度。

例如：

冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦；变滑动为滚动；使接触面隔开。

【典型例题】

类型一、摩擦力

1、关于摩擦力的说法中不正确的是（　　）

A．凡是相互接触的物体间一定有摩擦力

B．两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力

C．摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反

D．只有接触才有可能产生摩擦

【答案】A

【解析】A、如果两个物体接触没有运动，也没有运动趋势两个物体之间就没有摩擦力。

B、例如斜面上静止的物体，虽然相对斜面来讲物体是静止的，但是物体在斜面上有向下运动的趋势，两者之间也存在摩擦力。

C、摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反，有时跟物体运动方向是相同的，有时是相反的。

D、两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的，不接触是没有摩擦力的。

【总结升华】掌握摩擦力产生的条件、方向、大小影响因素、作用点。

举一反三：

【变式】几位同学学习了关于摩擦的知识后，提出了这样的假设：

如果没有摩擦将会发生什么现象？

假设错误的是（　　）

A．人们将无法正常行走

B．用筷子无法夹住饭菜

C．抛出的物体无法回到地面

D．汽车无法启动

【答案】C

2、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，前后两次的摩擦分别是（　　）

A．滑动摩擦，滑动摩擦B．滑动摩擦，滚动摩擦

C．滚动摩擦，滑动摩擦D．滚动摩擦，滚动摩擦

【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，所以两次的摩擦力都是滑动摩擦。

【总结升华】根据物体的运动状态对摩擦力进行分类，即静止时，受到的摩擦力叫静摩擦；滚动时，受到的摩擦力叫滚动摩擦；滑动时，受到的摩擦力叫滑动摩擦。

举一反三：

【变式】下列摩擦属于滚动摩擦的是（　　）

A．铅笔与卷笔刀间的摩擦

B．旱冰鞋与地面间的摩擦

C．花样滑冰鞋的冰刀与冰面间的摩擦

D．自行车刹车时闸皮与钢圈间的摩擦

【答案】B

类型二、影响摩擦力大小的因素

3、在“研究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，做了如下图所示的实验。

（1）为了测定摩擦力的大小，用弹簧测力计沿___________方向拉着木块在水平桌面上做__________运动，摩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结论：

___________________________；

　　（3）比较图甲和图丙中弹簧测力计的示数得到的结论：

____________________________。

【答案】

（1）水平匀速直线

（2）接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大

　　（3）压力一定时，接触面越粗糙摩擦力就越大。

【解析】让物体在水平面做匀速直线运动，水平方向受平衡力，此时拉力大小等于摩擦力的大小得出实验结论。

【总结升华】本题考查了探究滑动摩擦力大小因素的实验，本实验体现两个物理研究方法：

1、控制变量法，同学比较熟悉不在此分析了2、转换法，摩擦力的大小我们没有办法直接测量，我们利用所学二力平衡的知识。

举一反三：

【变式】（高清课堂《摩擦力》388633例2）（2011•盐城）小明用图示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。

下列操作正确的是（　　）

A．在木块上加放砝码

B．保持接触面粗糙程度不变

C．使木块侧放减小接触面积

D．沿水平方向匀速拉动木块

【答案】D

4、（高清课堂《摩擦力》388633例1）（2011北京）如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是

【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；压力越大摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大；变滑动为滚动可大大的减小摩擦。

　　【答案】B

【解析】减小摩擦的方法：

①减小压力；②使接触面光滑；③变滑动为滚动；等等。

　　【总结升华】增大摩擦力方法：

①增大压力；②使接触面粗糙；③变滚动为滑动。

　　减小摩擦力方法：

①减小压力；②加润滑油，使接触面光滑；③变滑动为滚动；④使接触面隔离，如气垫船。

　　举一反三：

【变式】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。

类型三、综合应用

5、如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。

原来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的。

棋子不会掉落是因为（）

　　A．棋子所受的摩擦力等于其重力

　　B．棋子所受的摩擦力大于其重力

　　C．棋子所受的摩擦力小于其重力

　　D．棋子的质量小，其重力可以忽略不计

【思路点拨】首先对棋子进行受力分析，根据棋子的运动状态，结合二力平衡的条件可知棋子不会掉下来的原因。

【答案】A

【解析】棋子在竖直方向上受向下的重力和向上的摩擦力，棋子静止，故二力平衡，棋子的重力不变，则摩擦力的大小不变。

【总结升华】本题是同学们容易出错题目，本题并非单纯考查摩擦力，更偏重考查二力平衡的知识。

这是初中物理容易混淆的知识点。

举一反三：

【变式】重为10牛的物体放在水平地面上，在3牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为（　　）

A．3牛B．7牛C．10牛D．13牛

【答案】A