課程分析
1. 學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.了解摩擦現(xiàn)象;
2、知道什么是滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、清河摩擦;
3.了解影響摩擦大小的激勵(lì)因素,并舉例說明減少或減少摩擦的技巧;
4、通過實(shí)驗(yàn)探究影響滑動(dòng)摩擦力的誘因,培養(yǎng)中學(xué)生收集、處理信息的能力和控制變量的研究方法;
5、培養(yǎng)中學(xué)生從生活現(xiàn)象中獲取知識(shí)和用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,激發(fā)中學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的熱情。
2、重點(diǎn)和難點(diǎn):
通過實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的原因是本課的教學(xué)重點(diǎn); 靜摩擦力的概念是本課的教學(xué)難點(diǎn)。
3、測(cè)試點(diǎn)分析:
知識(shí)分解
評(píng)估目標(biāo)和要求
問題類型
分?jǐn)?shù)
影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
學(xué)習(xí)
選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)題
2-6分
摩擦力在實(shí)踐中的意義
學(xué)習(xí)
多項(xiàng)選擇題
2分鐘
知識(shí)梳理
1、定義:相互接觸的兩個(gè)物體,當(dāng)它們已經(jīng)或即將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)在接觸面上形成一個(gè)力,限制物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 這些力稱為摩擦力。
2、生產(chǎn)條件:(1)物體相互接觸、擠壓; (2)接觸面粗糙; (3)物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
3、分類:
4、滑動(dòng)摩擦
(1)定義:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)形成的摩擦力
(2)方向:與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
(3)沖擊激勵(lì):與物體間接觸面的粗糙度和壓力大小有關(guān)。
5、滾動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)形成的摩擦力。
6、靜摩擦力
(1)定義:相對(duì)靜止物體之間的摩擦力。
(2)方向:與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
7、在相同條件下(相同壓力和接觸面粗糙度),滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多。
判別:運(yùn)動(dòng)方向、相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向
一般來說,一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向以地面為參考物體,而物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向則以另一個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)。 因此,對(duì)象的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向不一定與對(duì)象運(yùn)動(dòng)方向相同。
容易出錯(cuò)的一點(diǎn):摩擦力不一定是阻力,因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚺c物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反,不一定與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反。 例如:輸送帶將貨物從低處輸送到高處,是通過輸送帶對(duì)貨物斜向下的摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。
8、應(yīng)用: (1)理論上,減小摩擦力的方法有:減小壓力、粗糙化接觸面、變滾動(dòng)為滑動(dòng)。
(2)理論上減少摩擦的方法有:減小壓力、使接觸面光滑、變滑動(dòng)為滾動(dòng)(滾動(dòng)軸承)使接觸面相互分開(加潤滑油)。
典型例子
知識(shí)點(diǎn)一:摩擦力
例1:關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是()
A. 相互擠壓的粗糙物體之間總是存在摩擦力
B.一個(gè)物體只有壓在另一個(gè)物體的表面上并且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)才可能受到摩擦
C、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體之間必然存在摩擦力
D. 只有靜止的物體才會(huì)受到靜摩擦力
E、滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的壓力和接觸面的粗糙度有關(guān)
F、相同條件下,滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小
G. 摩擦在任何情況下總是有害的
思路解析:摩擦力的概念
求解過程:摩擦力形成的條件為:(1)物體相互接觸、擠壓; (2)接觸面粗糙; (3)物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 因此,A、C都是錯(cuò)誤的,B是正確的,另外選項(xiàng)B并沒有說接觸面是粗糙的,所以是可能的,不是一定的; 當(dāng)兩個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)但相對(duì)靜止時(shí),它們之間也存在靜摩擦力,比如一個(gè)人帶著汽車運(yùn)動(dòng),月球上所有隨月球運(yùn)動(dòng)且相對(duì)月球靜止的物體,D錯(cuò)誤; 滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的壓力和接觸面的粗糙度有關(guān),E是正確的; 相同條件下,滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小,F(xiàn)是對(duì)的; 無論如何,摩擦有時(shí)有害,有時(shí)有益,比如人走路等,G是錯(cuò)的。 選擇BEF。
解題后思考:本題主要考察中學(xué)生對(duì)摩擦力等概念及其形成條件的理解。
例2:下列摩擦屬于滾動(dòng)摩擦的是()。
A、車輛制動(dòng)時(shí)滑動(dòng)過程中車輪與地面的摩擦力
B、用筆盒削筆時(shí),筆與孔之間的摩擦力
C、用粉筆在黑板上寫字時(shí),粉筆與黑板之間的摩擦力
D.滾動(dòng)軸承滾珠與軸承之間的摩擦
E.滑冰時(shí),滑雪板與雪之間的摩擦力
F、慢速制動(dòng)時(shí),制動(dòng)蹄片與自行車模型杯之間的摩擦力
G、在地面上滾動(dòng)的球與地面的摩擦力
思路分析:滾動(dòng)摩擦的概念
求解過程:選項(xiàng)A、B、C、E、F中,相互接觸的兩個(gè)物體中,其中一個(gè)物體的接觸面保持不變,屬于滑動(dòng)過程,都是滑動(dòng)摩擦; 選項(xiàng)D、G中,球與軸承之間的接觸面均發(fā)生變化,屬于滾動(dòng)過程,為滾動(dòng)摩擦。 選擇DG。
解題后思考:本題主要考察中學(xué)生對(duì)滾動(dòng)摩擦概念的理解。 區(qū)分滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的關(guān)鍵是注意物體之間的接觸面是否發(fā)生變化。
例3:如右圖所示:物體與地面(或斜坡)的接觸面較粗糙,圖中不受摩擦力的有:
思路解析:滑動(dòng)摩擦力的概念
求解過程:A中的物體是靜止的有害摩擦力的定義,沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),也沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以A中的物體不受摩擦力,B中的物體有沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而A中的物體C 受到摩擦力。 向左的水平力有向左移動(dòng)的趨勢(shì),因此B和C中的物體受到靜摩擦力。 圖D中的物體向右移動(dòng)并受到滑動(dòng)摩擦力。 選擇一個(gè)。
解題后思考:本題主要考察摩擦力形成的條件。 解決問題的關(guān)鍵是判斷物體之間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于錯(cuò)誤地認(rèn)為只有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)才會(huì)有摩擦力。 但當(dāng)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),也會(huì)形成摩擦力,因此會(huì)誤選B、C。
例4:兒子滑下滑梯的過程中,受到的力
A.下壓力、摩擦力
B.重力、滑動(dòng)力、摩擦力
C.下降力、摩擦力、重力、支撐力
D.重力、支撐、摩擦力
分析思路:摩擦力的概念、物體受力的分析
解題過程:選D。
解題后思考:本題主要考察中學(xué)生對(duì)摩擦力概念的理解和物體受力分析的理解和掌握。 對(duì)物體所受力的分析是解決數(shù)學(xué)和熱問題的基礎(chǔ)。 現(xiàn)在你已經(jīng)了解了重力、彈力和摩擦力三種力,力的分析比以前更復(fù)雜了。 一定要仔細(xì)研究,掌握力的分析。
總結(jié):摩擦力是我們迄今為止研究的三種力中最難理解和掌握的概念。 對(duì)此,在今后的研究中,我們需要進(jìn)一步研究摩擦力方向和大小的確定,這是做好熱問題的關(guān)鍵一步。
知識(shí)點(diǎn)2:影響滑動(dòng)摩擦力大小的激勵(lì)因素
例1:下表是實(shí)驗(yàn)組一位朋友做“研究滑動(dòng)摩擦力大小的原因”的實(shí)驗(yàn)記錄。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
接觸面材質(zhì)
壓力F/N
滑動(dòng)摩擦力 f/N
鐵塊和木板
0.8
鐵塊和木板
1.2
熨斗和浴巾
2.5
(1)對(duì)1號(hào)和2號(hào)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,可以得出的推論是。
(2)對(duì)序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,可以推斷:當(dāng)壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(3)上述研究化學(xué)問題的方法稱為“控制變量法”。 小伙伴們?cè)谛W(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中,會(huì)用到一些研究問題的方法。
思路分析:利用控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的激勵(lì)因素。
答題過程:(1)當(dāng)接觸手相同(粗糙度相同)時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大; (2)2和3; (3)觀察、實(shí)驗(yàn)、理想模型建立(如引入光)、等價(jià)替代法。
解題后的思考:本題主要考查中學(xué)生在借助控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素的實(shí)驗(yàn)中的掌握程度。
例2:為了探究哪些因素與滑動(dòng)摩擦力的大小有關(guān),小明設(shè)計(jì)了右圖A所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)在探究滑動(dòng)摩擦力的大小是否與物體之間的接觸面積有關(guān)時(shí),小明用大大小小的鐵塊按照?qǐng)DA所示的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小明的做法正確嗎? 為什么?
(2)在研究這個(gè)問題時(shí),小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖B所示。彈簧測(cè)力計(jì)的一端固定,另一端掛在長方體上。 鐵塊下面是一把長木扳手。 實(shí)驗(yàn)時(shí),拖動(dòng)長木板,然后讀取彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)即可測(cè)量鐵塊與木板之間的摩擦力。
(a) 從實(shí)驗(yàn)操作的角度,選擇一個(gè)方案并說明理由。
(b) 從實(shí)驗(yàn)偏差的角度來看,你應(yīng)該選擇一個(gè)方案并解釋你的理由。
思路分析:利用控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦大小的激勵(lì)因素
解決過程: (1) 錯(cuò)誤。 研究摩擦力與接觸面積的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持影響摩擦力的其他因素不變,即壓力和接觸面的粗糙度保持不變。
(2)(a)選擇方案B的理由:方案A中,鐵塊勻速運(yùn)動(dòng),實(shí)際中難以控制; B方案中,木板滑動(dòng)時(shí)的速度可以改變,實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單。 (b)選擇B方案的理由:方案A中,由于彈簧測(cè)力計(jì)是運(yùn)動(dòng)的,不易讀出準(zhǔn)確的讀數(shù); 在選項(xiàng)B中,由于彈簧測(cè)力計(jì)是靜止的,因此很容易讀取準(zhǔn)確的讀數(shù)。
解題后思考:本題主要考查中學(xué)生對(duì)借助控制變量法探究滑動(dòng)摩擦原因?qū)嶒?yàn)的理解程度。
例3:如圖所示,同一個(gè)水平桌子上有一個(gè)長方體鐵塊和一個(gè)石塊。 判斷鐵塊下面和石塊下面哪個(gè)更粗糙,請(qǐng)僅使用一根阻值符合實(shí)驗(yàn)要求的彈簧來測(cè)量力。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的猜測(cè),并寫下實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和推論。
思路分析:利用控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦大小的激勵(lì)因素
解答過程:本題是一道實(shí)驗(yàn)題,其特點(diǎn)是滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙度之間的關(guān)系。 通過比較摩擦力來確定接觸表面的粗糙度。 因此,比較必須在一定的壓力下進(jìn)行。 這些探索方法在化學(xué)中被稱為“控制變量法”。 為了滿足壓力恒定,需要將鐵塊和石塊堆疊起來,并用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)鐵塊或石塊,使它們一起移動(dòng)。 勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示。
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)將石頭放在鐵塊上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平均勻地驅(qū)動(dòng)鐵塊,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示值F1; (2)將鐵塊放在石頭上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速驅(qū)動(dòng)石頭,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F2。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出:如果F1>F2,則鐵塊的下表面較粗糙;如果F1>F2,則鐵塊的下表面較粗糙。 如果F1
對(duì)此,他進(jìn)行了如下研究:
找一根絲線,將一個(gè)重物(如一把大鎖)系在絲線的一端,然后將其繞在一根水平的圓桿上(如鐵床的橫梁、自行車的橫梁、 ETC。)。 將電線的另一端拉過彈簧規(guī),如圖所示。 這時(shí),要防止重物掉落,看似所用的力比垂直提起要小,但節(jié)省的力卻并不多。 然后,如圖B所示,將繩子繞在圓棒上一圈,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的指示變小。 然后,如圖C所示,將繩子在圓棒上繞兩圈,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)上的讀數(shù)更小了。 再次如圖D所示,將繩子繞圓棒四圈,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)幾乎等于零。 針對(duì)上述現(xiàn)象,小明進(jìn)行了歸納分析并做出了推斷。 根據(jù)您的閱讀,請(qǐng)回答以下問題:
(1)小明可以得到什么推論?
(2)這個(gè)推論在日常生活和生產(chǎn)中有何應(yīng)用? 請(qǐng)舉兩個(gè)例子。
思路解析:摩擦力的大小與什么誘因以及減少摩擦力的方法有關(guān)
解決過程:(1)繞數(shù)越多,摩擦力越大(2)應(yīng)用示例:船舶靠岸時(shí),將繩子繞在系柱上數(shù)次; 系鞋帶時(shí),兩根鞋帶應(yīng)相互纏繞。 (注:這與“滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力的大小和接觸面的光滑程度有關(guān),而與接觸面的大小無關(guān)”的推論并不矛盾。后者指的是總壓力。把一塊磚放平。把繩子放在地上和立在地上是一樣的,所以滑動(dòng)摩擦力也是一樣的。這道題,繩子纏繞在圓棒上。在在壓力不變的情況下,圈數(shù)越多,摩擦力越大,越大,這是由于此時(shí)的“壓力恒定”,即每小段繩子對(duì)繩子的壓力。棍子保持不變,圈數(shù)越多,總壓力越大,因此摩擦力越大。)
解題后思考:本題是考察化學(xué)知識(shí)中摩擦力的實(shí)際應(yīng)用以及與什么誘因有關(guān)以及減少摩擦的方法。
例5:在拔河比賽中,為什么你經(jīng)常選擇體重較重的朋友參加? 為什么地面不能太光滑呢?
思路解析:摩擦力的大小與什么誘因有關(guān)
解決過程:重的朋友對(duì)地面的壓力較大,與地面的摩擦力較大; 地面太光滑,摩擦力小,人容易被帶動(dòng)。
解題后思考:本題是考察化學(xué)知識(shí)中摩擦力的實(shí)際應(yīng)用以及與什么誘因有關(guān)以及減少摩擦的方法。 摩擦力與我們的生活息息相關(guān)。 希望朋友們善于觀察,能夠?qū)⒛Σ恋闹R(shí)運(yùn)用到生活中。
摘要:摩擦與我們的生活密切相關(guān)。 能夠從生活現(xiàn)象中獲取知識(shí),提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn),也是當(dāng)前高考的內(nèi)容。
評(píng)分方法
1.熟悉概念
2. 記住規(guī)則
3、應(yīng)用靈活
4、解決實(shí)際問題
預(yù)覽課程計(jì)劃
力與運(yùn)動(dòng)有關(guān)嗎? 2000多年前法國哲學(xué)家亞里士多德對(duì)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系提出了哪些觀點(diǎn)? 300多年前伽利略提出了哪些關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的思想,改變了人們對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)? 牛頓從伽利略的實(shí)驗(yàn)推論出發(fā),找到了力與運(yùn)動(dòng)變化的正確關(guān)系,奠定了牛頓熱力學(xué)的基礎(chǔ)。
1.預(yù)習(xí)新知識(shí)
合力和分力、合力、牛頓第一定律、慣性
2. 預(yù)覽調(diào)用
探究與反思
探究任務(wù)1:力合成
【反思】(1)什么是合力? 有哪些組成部分?
(2) 如何求直線上兩個(gè)力的合力?
探究任務(wù)2:牛頓第一定理
【反思】(1)牛頓第一定理的內(nèi)容是什么?
(2)什么是慣性?
同步練習(xí)(作答時(shí)間:45分鐘)
1.關(guān)于摩擦力,下列說法錯(cuò)誤的是()
A、滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的壓力和接觸面的粗糙度有關(guān)
B、相同條件下,滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小
C. 摩擦在任何情況下總是有害的
D.輪轂上有凹凸不平的花紋,以減少摩擦
2、騎車人緊急剎車時(shí),用力踩剎車。 目的是()
A. 降低壓力以減少摩擦 B. 使接觸表面粗糙以減少摩擦
C. 減少摩擦 D. 以上說法均不正確
3.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的大小,下列說法正確的是()
A、兩鐵塊接觸面積越大,滑動(dòng)摩擦力越大
B、在同一接觸面上滑動(dòng)時(shí),鐵塊上的滑動(dòng)摩擦力隨著壓力的減小而減小
C、兩個(gè)鐵塊相對(duì)滑動(dòng)的速度越快,滑動(dòng)摩擦力就越大
D、只要接觸面粗糙,兩個(gè)鐵塊之間就會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦
4、舉重比賽中,運(yùn)動(dòng)員在面對(duì)杠鈴之前應(yīng)在手上涂一些鎂粉,并且在杠鈴上做轉(zhuǎn)圈時(shí),不要將杠鈴握得太短。 他這樣做的目的是()
A. 后者是減少摩擦,前者是減少摩擦 B. 后者是減少摩擦,前者是減少摩擦
C. 兩者都減少摩擦 D. 兩者都減少摩擦
5. 下列哪項(xiàng)減少磁浮列車摩擦的措施是正確的? ()
A.向摩擦面添加潤滑油 B.降低摩擦面間的壓力
C.使接觸面脫離接觸 D.變滑動(dòng)為滾動(dòng)
6、在家中的浴缸中,為了防止地面受潮導(dǎo)致人摔倒,下列哪項(xiàng)措施是錯(cuò)誤的? ()
A. 將浴巾放在手掌下 B. 穿淺口塑料鞋
C、人們洗澡時(shí)穿腳趾處有凸凹圖案的鞋子。 D、浴室地面應(yīng)鋪有凸凹圖案的瓷磚。
7. 為了減少摩擦,下列措施中是()
A. 在上面放一塊橡膠,將蓋子擰緊
B、向軸承內(nèi)注入一些潤滑油
C. 張緊皮帶傳動(dòng)裝置上的皮帶
D. 在皮帶傳動(dòng)裝置的皮帶上涂抹皮帶油
8、以下幾個(gè)過程中,存在滑動(dòng)摩擦
A、擦黑板時(shí),橡皮擦與黑板之間的摩擦力
B、傳動(dòng)帶鎖緊時(shí),皮帶與帶輪之間的摩擦力
C、用筆盒削筆時(shí),筆與旋轉(zhuǎn)孔之間的摩擦力
D、行駛時(shí)車輪與地面的摩擦力
9、下列摩擦類型中,哪一種是有害的,哪一種是有益的。
①機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)零件之間的摩擦 ②拔河時(shí)手與繩索之間的摩擦
③行駛時(shí)汽車與空氣的摩擦 ④吃飯時(shí)牙簽與食物的摩擦
10、舉世矚目的我國首條磁浮列車線路在廣州建成。 科學(xué)家利用磁懸浮使火車與滑軌脫離接觸,以提高速度。
11、冬季,車輛在松花江冰層上行駛時(shí),車輪上往往纏有防滑鏈。 這是由 ___ 完成的
擦它的方法。
12、塑料瓶塞邊緣常有一些豎紋。 這樣做的目的是為了在機(jī)械表長時(shí)間佩戴后給其上油。
13.如圖所示的氣墊船利用壓縮二氧化碳在接觸面之間形成一層氣墊,從而使摩擦力變得很大(選擇“增加”或“減少”)。
14、觀察自行車,當(dāng)它行駛時(shí),有些地方的摩擦是有利的,有些地方的摩擦是有害的。 舉例說明自行車的“有益”和“有害”摩擦力,并說明減少和減少摩擦力的方法。
“有益”摩擦:_,減少摩擦的方法;
“壞”摩擦: ,減少摩擦的技巧。
15、在探索“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么誘因有關(guān)”的過程中,有同事做出了如下推測(cè):
猜測(cè)A:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙度有關(guān);
推測(cè)B:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的壓力有關(guān);
推測(cè)C:滑動(dòng)摩擦力的大小可能與形成摩擦力的兩個(gè)物體之間的接觸面積的大小有關(guān)。
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確,同事選擇了底面和各面粗糙度相同的長方體鐵塊,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
第一步:將長方體鐵塊平放在水平長木板上,水平拉動(dòng)鐵塊并用彈簧測(cè)力計(jì)沿直線滑動(dòng),讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)(如圖A所示)
第二步:在長方體鐵塊上放置重物(如圖B所示),用彈簧測(cè)功機(jī)水平拉動(dòng)鐵塊,使重物與鐵塊沿直線勻速運(yùn)動(dòng)。 比較“步驟2”和“步驟2”中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)的大小“1”;
第三步:在長水平木板上鋪上一層亞麻布,將鐵塊平放在亞麻布上(不加重物),用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)鐵塊并沿直線勻速滑動(dòng)(如圖圖 C),并比較“步驟 3”與“步驟 1”中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)的大小。
(1)當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)鐵塊并沿直線勻速滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。 為什么?
(2)“步驟2”旨在檢驗(yàn)上述猜想(A、B、C)中的哪一個(gè)?
(3)“步驟2”中,若鐵塊上方重物的重量為0.5N,則用彈簧測(cè)力計(jì)將鐵塊水平拉動(dòng)并沿直線滑動(dòng)時(shí),重物與鐵塊之間的摩擦力塊是 ()
A. 小于0.5NB。 小于零但大于 0.5NC。 等于0.5ND。 等于零
(4)為了檢驗(yàn)“猜測(cè)C”是否正確,你可以在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再減少一個(gè)步驟,并記下你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟。
試卷答案
1.C2.A3.B4.A5.C6.B7.B8.ABC
9.①③,②④10. 減少摩擦 11、減少接觸面的粗糙度; 減少
12、減少摩擦; 減少摩擦 13. 減少
14、剎車皮與車輪的摩擦力(后輪胎與地面的摩擦力、手與車把的摩擦力、腳與踏板的摩擦力)剎車皮由橡膠制成,具有借助橡膠與金屬之間的摩擦力 增加摩擦力以減少摩擦(在自行車的輪轂、踏板、握把上刻紋以減少表面粗糙度以減少摩擦); 對(duì)于軸之間的摩擦,在自行車的三個(gè)軸上放置滾珠,并用滾動(dòng)代替滑動(dòng)來減少摩擦(另外有害摩擦力的定義,三軸處常常添加潤滑油來減少摩擦)
15、(1)由于彈簧測(cè)力器拉動(dòng)鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以彈簧測(cè)力器對(duì)鐵塊的拉力和鐵塊與板面的摩擦力是一對(duì)大小相等的平衡力。 (2)推測(cè)B(3)D(4)第四步:將長方體鐵塊的邊(或垂直)邊(或垂直)放在水平放置的長木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)鐵塊,以恒定速度沿直線滑動(dòng),并將“步驟 4”與“步驟 1”中彈簧計(jì)讀數(shù)的大小進(jìn)行比較。