八年级物理上册知识讲义第六章第五节科学探究摩擦力沪科版.docx

1、八年级物理上册知识讲义第六章第五节科学探究摩擦力沪科版课程标题第六章 第五节 科学探究：摩擦力课标定位一、考点突破：知识点要求学习目标滑动摩擦力知道摩擦力产生的条件影响滑动摩擦力大小的因素知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关增大和减小摩擦的方法知道增大和减小摩擦的方法二、重难点提示：重点：1. 影响滑动摩擦力大小的因素2. 增大和减小摩擦的方法 难点：摩擦力产生的条件知识梳理一、知识脉络图二、知识点拨（一）滑动摩擦力1. 一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力叫做滑动摩擦力。2. 摩擦力产生的条件（3个）（1）物体必须互相接触且有压力（2）接触面粗糙形成摩擦的原因：是由于

2、接触面的凸凹不平形成的（3）相互接触的两物体间将要运动（有相对运动趋势）或已运动（位置发生相对改变）.【说明】用弹簧秤沿水平接触面的方向拉着物体做匀速直线运动，弹簧秤上的读数即等于滑动摩擦力的大小。物体受滑动摩擦力的方向沿接触面并与物体相对运动的方向相反。“相对运动”指受力物体相对于施力物体（以施力物体为参照物）的位置发生了改变。摩擦力的方向不一定总是与物体运动方向相反，有时也跟物体运动方向相同。作用点就在接触面，受力物体上。注意：滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。把一个牛皮纸信封夹在一本不厚的课本中，尽量使信封靠近书装订的一边。用手提信封就能将课本提起来，并且能使它升高，如图所示。在这里，

3、信封对课本的摩擦力提供了向上的动力，而课本对信封的摩擦力是一种阻力。随堂练习 下列关于滑动摩擦力的说法，不正确的是（ ）A. 滑动摩擦力一定发生在相互接触的两个物体上B. 两个物体之间若没压力，即使表面粗糙也没有滑动摩擦力C. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动D. 人在一般情况下步行前进时，地面对鞋底的摩擦力方向向后，阻碍人前进思路导航：滑动摩擦力产生的条件：两物体直接接触，且有压力；物体间有相对运动；接触面不光滑。所以，A、B、C三个选项都正确。鞋底与地面不打滑，鞋底相对地面的运动是向后，所以地面对鞋底的摩擦力是向前的。答案：D（二）影响滑动摩擦力大小的因素1. 实验探究注意运用控制变量法

4、（1）探究滑动摩擦力与压力的关系：结果：接触面粗糙程度相同、接触面大小相同、速度相同，压力不同，滑动摩擦力不同。（2）探索滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系：结果：压力相同、接触面大小相同、速度相同，接触面粗糙程度不同，滑动摩擦力不同。（3）探究滑动摩擦力与接触面大小的关系：铜块平放 铜块侧放结果：压力相同、接触面粗糙程度相同、速度相同，接触面大小不同，滑动摩擦力相同。（4）探究滑动摩擦力与运动速度的关系：结果：压力相同、接触面粗糙程度相同、接触面大小相同，速度不同，滑动摩擦力相同。组别压力接触面粗糙程度接触面的大小速度滑动摩擦力结论第一组不同相同相同相同不同其他条件不变时，压力越大，滑动摩擦力

5、越大。第二组相同不同相同相同不同其他条件不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。第三组相同相同不同相同相同滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。第四组相同相同相同不同相同滑动摩擦力大小与滑动速度大小无关。2. 实验结论：（1）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；（2）接触面一定时，压力越大，摩擦力越大。【说明】实验中研究的是物体受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是物体受到的拉力，只有物体做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩擦力；探究实验中注意控制变量；什么量是变化的，什么量是不变的，变化的量就是影响摩擦力大小的因素。例题 为了探究影响滑动摩擦力大小的因素，小明和小红两位同学利用若干个完全相同的

6、长方体（重10牛）、弹簧测力计、水平放置的木板（粗糙程度相同）进行实验。实验中，他们先后以平放、竖放的方式改变长方体与木板之间的接触面积，如图a、b所示；然后将几块长方体叠放在一起进行实验，如图c、d所示。实验过程中始终用同一弹簧测力计拉动长方体做匀速直线运动。请仔细观察图a、b、c、d中测力计示数的情况，然后归纳得出初步结论。分析比较图a与b中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是：_。分析比较图a与c与d中测力计的示数及相关条件，可得出的初步结论是：_。思路导航：实验中探究的是长方体受到的滑动摩擦力的大小，弹簧测力计测量的是长方体受到的拉力，只有长方体做匀速直线运动时拉力的大小才等于摩

7、擦力。比较图a与b中测力计的示数及相关条件，接触面的粗糙程度相同，长方体的压力也相同，只有接触面的大小不同，但弹簧测力计的示数相同，因此可以看出滑动摩擦力的小与接触面的大小无关；比较图a与c与d中测力计的示数及相关条件，接触面的粗糙程度相同，压力逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐增大，说明摩擦力也逐渐增大。答案： 滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关； 在接触面相同的情况下，滑动摩擦力的大小与压力大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大。（三）增大和减小摩擦的方法1. 在日常生活中，摩擦力虽然是阻碍物体相对运动的力，但并不都是有害的，且有时是有益的，有时是有害的。所以，我们应该增大有益摩擦，减少有害摩擦。

8、2. 从影响摩擦力大小的因素去考虑增大和减小摩擦。3. 增大摩擦的方法：（1）增大压力 增大压带轮的压力可以增大摩擦 自行车用力刹车可以增大摩擦（2）增大接触面的粗糙程度 鞋底的花纹可以增大摩擦 瓶盖的花纹可以增大摩擦 汽车防滑链 给结冰的路面铺沙子4. 减小摩擦的方法：（1）减小压力；（2）减小接触面的粗糙程度 如在自行车或门轴处上润滑剂等。（3）用滚动摩擦代替滑动摩擦；如在机器的转动部分安装滚动轴承、拖动重物时在下面垫上圆滚木等。（4）使两个相互接触的摩擦面彼此离开。气垫船的原理就是在船体和水面（或地面）间形成一层空气，使船体悬浮在水面上，从而大大减小船航行时水的阻力。思考：1. 摩擦一定

9、是有害的吗？在日常生活中和生产活动中，有些摩擦是有害的，但有些摩擦是有益的。有益摩擦走路时，鞋与地面之间的摩擦；手握筷子时的摩擦；爬树时，人与树之间的摩擦；手拿油瓶时的摩擦；刹车时，车轮胎与地面间的摩擦；用铅笔写字时，铅笔尖与纸之间的摩擦；用小刀削铅笔时，铅笔与小刀之间的摩擦；用黑板擦擦黑板时，黑板擦与黑板之间的摩擦；有害摩擦机器的运动部件间产生的摩擦；自行车的轴与轴承间的摩擦；人拉笨重的物体时，物体与水平地面间的摩擦滑雪时，滑雪板与雪面间的摩擦；我们总是要增大有益的摩擦，减小有害摩擦。2. 如果没有摩擦，世界将会怎样？由于没有了摩擦，地面将会绝对光滑，人在地面上寸步难行。由于没有了摩擦，任何

10、螺丝都无法拧紧。一切植物在微风吹拂之下，就会连根拔出，向四周散开来；江河湖海将像脱缰的野马咆哮翻腾；风一旦刮起来，就会永不停息地刮下去，任何物体都会被它刮跑，地球上是一片飞沙走石的世界。一切岩石和沙粒都变得无限光滑，它们再不能聚集在一起形成一座座巍峨挺立的高山。由于没有摩擦，各种运动起来的物质，再也无法停下来，它们在地面上你碰我撞，混乱不堪。 例题：说明下列情况中是用什么方法来增大或减小摩擦的：（1）在结冰的公路上撒沙子：_。（2）冬天，为了防止打滑而在轮子上缠上铁链：_。（3）轮胎上刻有花纹：_。（4）给机器上润滑油：_。（5）轮轴两圈之间装有滚珠：_。思路导航：增大摩擦的方法：增大压力；增

11、大接触面的粗糙程度。减小摩擦的方法：减小压力；减小接触面的粗糙程度；变滑动为滚动；使接触面彼此分开。（1）在结冰的公路上撒沙子是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；（2）在轮子上缠上铁链是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；（3）轮胎上刻有花纹也是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；（4）给机器上润滑油是使接触面脱离接触来减小摩擦的；（5）轮轴两圈之间装有滚珠是变滑动为滚动来减小摩擦的。答案：（1）增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；（2）增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；（3）增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；（4）使接触面脱离接触来减小摩擦；（5）变滑动为滚动来减小摩擦。典型例题知识点1：滑

12、动摩擦力例题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 思路导航：两个相互接触的物体，要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力，这种力就是摩擦力。A. 如果两个物体接触但没有运动，也没有运动趋势，则两个物体之间就没有摩擦力，故符合题意。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，故不符合题意。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

13、动方向是相同的，有时是相反的，故不符合题意。D. 两个物体之间要产生摩擦力一定是彼此接触的，不接触是没有摩擦力的，故不符合题意。答案：A例题2 在平直的公路上，运动员骑自行车加速前进，有关车轮所受摩擦力方向，说法正确的是（ ）A. 前后车轮所受摩擦力方向都向后B. 前后车轮所受摩擦力方向都向前C. 前轮所受摩擦力方向向前，后轮所受摩擦力方向向后D. 前轮所受摩擦力方向向后，后轮所受摩擦力方向向前 思路导航：根据摩擦力的方向多与物体运动的方向相反去分析。后轮是动力轮，与地面接触，后轮相对地面向后运动，所以地面相应给后轮一个向前的摩擦力。前轮受到向后的摩擦力而转动。答案：D点评：此题主要考查对摩擦

14、力的方向这一知识点的理解，关键是明确“摩擦力的方向多与物体运动的方向相反”这一知识点。知识点2: 影响滑动摩擦力大小的因素例题1 下列实例中，是通过改变压力大小来改变摩擦力的是（ ）A. 在行李箱下安装滚轮 B. 骑自行车刹车时用力捏闸C. 体操运动员比赛前在手上抹镁粉 D. 在轴承上加润滑油思路导航：A. 在行李箱下安装滚轮，是通过变滑动为滚动以减小摩擦力；B. 骑自行车刹车时用力捏闸是通过增大压力来增大摩擦的；C. 体操运动员比赛前在手上抹镁粉是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；D. 在轴承上加润滑油是使接触面更光滑来减小摩擦力的。答案：B例题2 在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关

15、”的实验时，某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动，实验记录如下表。该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系（ ）实验次数木板表面木块放置木块运动的快慢弹簧测力计的示数/N1较光滑平放很慢1.82较光滑平放较慢1.83较光滑平放较快1.8A. 接触面压力大小 B. 接触面积大小C. 物体的运动速度 D. 接触面粗糙程度思路导航：掌握控制变量法的应用，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，要研究滑动摩擦力与其中一个量之间的关系，要控制另一个或几个量不变。木板表面的光滑程度、木块放置方法、弹簧测力计的示数都相同，只有木块运动的快慢不同，该实验是为了研究滑动摩擦力

16、与物体的运动速度的关系。答案：C点评：此题考查学生对于实验的分析能力，以及掌握控制变量法的运用。知识点3: 增大和减小摩擦的方法例题1 在如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（ ） A. 轮滑鞋带有滚轮 B. 重型卡车安装多个轮胎 C. 水泥路面上划出一道道的横线 D. 行驶的磁悬浮列车车身不接触导轨思路导航：增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度等。A. 轮滑鞋带有滚轮是通过将滑动摩擦变为滚动摩擦的方法来减小摩擦的，不符合题意；B. 重型卡车安装多个轮胎是通过增大受力面积来减小压强的，不符合题意；C. 水泥路面上划出一道道的横线是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，符合

17、题意；D. 磁悬浮列车悬浮行驶是通过使接触面脱离接触来减小摩擦力的，不符合题意。答案：C例题2 如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ） A. 地板砖压有花纹 B. 鞋底凹凸不平 C. 电暖器下装有滚轮 D. 刹车时捏紧车闸思路导航：减小摩擦力的方法：一是减小压力；二是减小接触面积的粗糙程度；三是用滚动摩擦代替滑动摩擦；四是使接触面彼此分离（如加润滑油等）。A. 地板砖压有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故本选项不符合题意。B. 鞋底凹凸不平，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故本选项不符合题意。C. 电暖器下装有滚轮，这是用滚动摩擦代替滑动摩擦，属于减小摩擦，故

18、本选项符合题意。D. 刹车时捏紧车闸，是在接触面的粗糙程度不变的情况下，通过增大压力来增大摩擦力，故本选项不符合题意。答案：C点评：掌握影响摩擦力大小的因素，掌握增大和减小摩擦力的方法，并能利用摩擦力大小的影响因素解释生活中有关问题。直击中考例题1 （娄底）小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了如下四个猜想。根据你对本实验的探究，发现其中与实验结论不相符合的是（ ）A. 摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关B. 把滑动变为滚动，摩擦力变小C. 摩擦力的大小可能与物体间接触面积的大小有关D. 摩擦力的大小可能与接触面上压力的大小有关命题意图：本题考查学生对影响摩擦力大小的因素

19、的了解和掌握，解题时根据所学的物理知识逐个排除。思路导航：增大摩擦力的方法：增大压力、使接触面变粗糙、变滚动为滑动；减小摩擦可采取相反的措施：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动等。A. 在其他条件一定时，使接触面变粗糙，可以增大摩擦力，该猜想与实验结论相符；B. 在其他条件一定时，将滑动变为滚动，可以减小摩擦力，该猜想与实验结论相符；C. 摩擦力的大小与物体间的接触面积无关，该猜想与实验结论不相符；D. 在其他条件一定时，增大物体对接触面的压力大小，可以增大摩擦力，该猜想与实验结论相符；答案：C例题2 （聊城）如图所示，一长方体木块，置于同一粗糙水平面上，甲图木块竖放，乙图木块平放，丙图木

20、块平放并在其上加一重物。在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙。则下列关系正确的是（ ）A. F甲F乙F丙 B. F甲F乙F丙C. F甲F乙=F丙 D. F甲=F乙F丙命题意图：此题考查了压力与重力的区别与联系、摩擦力大小的影响因素；滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小、物体运动的速度大小无关。思路导航：（1）放在水平面上的物体对水平面的压力大小等于物体的重力；影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度，而与接触面的大小无关：在压力大小一定的前提下，接触面越粗糙摩擦力越大；在接触面的粗糙程度一定的前提下，压力越大，摩擦力越

21、大。（1）木块无论是平放还是侧放，因为其重力不变，所以对接触面的压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，变化的是接触面的大小，而摩擦力的大小与接触面的大小无关，所以这两种情况下的摩擦力相等，即F甲=F乙；（2）在木块上加放一个重物后，木块对接触面的压力变大，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变大；由以上分析可得：F甲=F乙F丙。答案：D例题3 （赤峰）如图所示四个实例中，属于增大摩擦的是（ ） A. 轴承之间装滚珠 B. 写字时用力 C. 门轴加润滑油 D. 穿旱冰鞋滑冰命题意图：要判断哪些是增大摩擦的实例，首先要知道影响摩擦力大小的因素是什么，然后根据此知识来分析。影响摩擦力大小的因素有压力大小和

22、接触面的粗糙程度。思路导航：增大摩擦的办法有：增大压力，增大接触面的粗糙程度，变滚动为滑动；A. 轴承之间装滚珠是将滑动摩擦变成了滚动摩擦，从而减小了摩擦力，不合题意；B. 写字时用力，这是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦的，符合题意；C. 向门转轴处加润滑油使接触面更光滑一些，以减小摩擦力，不合题意；D. 旱冰鞋安装滚轮，用滚动代替滑动以减小摩擦力。不符合题意。答案：B高频疑点1. 筷子能提米吗？实验步骤：（1）将米倒满玻璃杯。（2）用一只手将杯子里的米压一压。 （3）从手指缝间插入一根竹筷子，再用手压紧米粒。 （4）用手轻轻提起筷子，杯子和米被筷子提起来了。原理：物体和

23、物体之间有摩擦力，当物体受力要运动时，摩擦力就会以相反方向阻碍物体的运动。在实验中，由于杯子内米粒与筷子之间的挤压，使杯子、筷子和米粒紧紧地挤在一起，这样杯子、筷子和米粒之间的摩擦力增大。将筷子向上提起，米粒和杯子由于摩擦力的作用阻碍筷子向上运动，结果反而将米粒和杯子一起提了起来。2. 自行车中增大和减小摩擦的方法 （1）自行车如何刹车？ 自行车的刹车是利用摩擦力使自行车减速和停止前进。当我们刹车时，闸皮与车轮间的摩擦力，使车轮停止运动或速度减小，车轮与地面间的摩擦力由滚动摩擦变成滑动摩擦，强大的滑动摩擦力方向与自行车前进方向相反，使自行车迅速减速（或迅速停止运动）。（2）自行车外胎上为什么有

24、凹凸不平的花纹？自行车外胎上有凹凸不平的花纹，可以增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力，防止自行车打滑。拓展：急刹车时，滑动摩擦力对车辆外胎磨损十分大，若使轮子总处于滚动，而不滑动时，则可避免对车轮胎的磨损。因此可设想在自行车上另设置一刹车装置备用（可为金属、橡胶），平时运动时，刹盘提起脱离地面，刹车时，将刹盘按下与地面接触，使刹盘在地面滑动，产生滑动摩擦力，使车辆迅速减速直至停止，避免自行车外胎磨损。 （3）自行车的哪些地方安有钢珠？为什么安钢珠？ 自行车应当骑起来越轻松、越灵活才越好、越省力，所以在自行车转动的地方，如中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处、飞轮等地方，都安有钢珠。转动的

25、地方安装钢珠是为了减小摩擦力，保护零件，节省动力，因为滚动摩擦比滑动摩擦用的力小得多，用滚动来代替滑动可以大大减小摩擦。经常加润滑油，可使接触面彼此离开，使摩擦力变得更小，更能省力。提分技巧1. 摩擦力有静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。（1）两个相互接触的物体，在有相对运动趋势而又处于相对静止时，在接触面上产生的摩擦力叫静摩擦力。 静摩擦力的大小是可变的。例如：静止在水平地面上的物体，当用1N的力推它时，摩擦力是1N；当用2N的力推它时，摩擦力是2N；当用3N的力推它时，摩擦力是3N，物体与地面之间的摩擦力随外加推力的增加而增大。 （2）两个相互接触的物体，在相对滑动时，接触面上产生的摩擦力

26、叫滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小与压力的大小及接触面的粗糙程度有关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。当压力的大小及接触面的粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小是不变的。与接触面积的大小无关，与物体的运动速度也无关。（3）两个相互接触的物体，一个物体在另一个物体上滚动时，接触面上产生的摩擦力叫滚动摩擦力。在同种情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力要小得多，所以用滚动摩擦代替滑动摩擦也是减小摩擦的有效措施之一。2. 研究物体所受的摩擦力，既用到了控制变量法又用到了转换法，摩擦力是通过测力计的示数得到的。要让摩擦力等于测力计的示数，即拉力，就要使木块处于匀速直线运动状态或静止状态。例题 为测定木块所受到

27、的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示。（实验中不计弹簧测力计的重力）甲方案在水平实验桌上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平匀速拉动木块，使木块在木板上面滑动。乙方案将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动。（1）从实验操作方面考虑，应选_乙方案，简要理由为_ （2）从实验误差方面考虑，应选_乙方案，简要理由为_ 分析解答：在甲方案中，要保证摩擦力等于拉力，就必须匀速拉动木块，在实际操作中，很难保证匀速。而乙方案中，无论长木板是否做匀速直线运动，木块始终处于静止状态，摩擦力始终等于拉力。所

28、以选择乙方案。由于在实际操作中，甲方案很难保证匀速拉动木块，所以测力计的示数就要发生变化，从而造成读数不准，误差偏大。而在乙方案中，木块始终处于静止状态，摩擦力始终等于拉力，而由于木块对木板的压力不变，木块与木板接触面的粗糙程度也不变，所以摩擦力不变，拉力也不变，测力计的示数也不变。这样读数准确，误差小。答案：（1）乙、弹簧测力计静止时便于观察（2）乙、非匀速拉动木板时木块仍处于静止状态，摩擦力始终等于拉力。预习导学第七章 第一节 科学探究：牛顿第一定律一、预习新知1. 亚里士多德观点是_。2. 伽利略由理想实验得出的结论是_。3. _被称为惯性。二、问题思考1. 为什么牛顿第一定律也叫惯性定

29、律？2. 惯性与惯性定律的区别是什么？同步练习（答题时间：30分钟）一、选择题：1. 在研究摩擦力时，小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块，在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为（ ）A. F1=F2F3 B. F1F2F3 C. F2F1F3 D. F1F2=F32. 如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（ ）A. 给车轴加润滑油 B. 自行车脚踏板上刻有花纹C. 给木箱装上轮子 D. 磁悬浮列车悬浮行驶3. 飞船在圆形轨道上飞行时处于“失重”状态，以下哪个实验不能在飞船中进行（ ）A. 用弹簧握力计测握力 B. 用弹簧测力计测拉力C. 用弹簧测力计测摩擦力 D. 用弹簧测力计测重力4. 用如图所示的方法测量