【學習目標】
2、掌握影響滑動摩擦力大小的誘因;
3、懂得使用,避免摩擦;
4.能夠從平衡的角度解決與摩擦有關的問題。
第1點. 摩擦力
1、定義:相互接觸、擠壓的兩個物體,當它們相對滑動時,會在接觸面上形成限制相對運動的力。 這些力稱為滑動摩擦力。
2、方向:與相對運動方向相反。
3、檢測:借助彈簧測力計,可以簡單地檢測滑動摩擦力的大小。 (兩種力的平衡)
強調:
1、摩擦的實際作用點是在兩個物體的接觸面上。
2、滑動摩擦形成的條件:(1)接觸面粗糙; (2)接觸和擠壓; (3)相對運動。
3、測試滑動摩擦力時,用彈簧測功機水平帶動鐵塊,使其沿長木板作勻速直線運動。 根據兩個力平衡的知識,可知彈簧測力計的讀數等于鐵塊上的滑動摩擦力。
4、滑動摩擦與滾動摩擦的區別:一個物體在另一個物體表面滑動時形成的摩擦力稱為滑動摩擦。 當一個物體在另一個物體的表面上滾動時發生的摩擦稱為滾動摩擦。 在相同條件下,滾動摩擦力往往比滑動摩擦力小得多。
要點2.影響滑動摩擦力大小的因素研究
1、實驗方法:控制變量法。 在本實驗中,影響滑動摩擦力的因素有很多,因此我們在實驗探索過程中將采用控制變量法。 在研究滑動摩擦力與壓力的關系時,必須保持接觸面的粗糙度等因素恒定。 然而,在研究滑動摩擦力與接觸面粗糙度之間的關系時,需要保持壓力等因素恒定。
2、提出推測:影響滑動摩擦力的因素可能包括接觸面的壓力和接觸面的粗糙度。
3、實驗設備:鐵塊、彈簧測力計、兩塊不同表面粗糙度的長木板、重物。
4、實驗步驟:
(1)用彈簧測功機勻速驅動鐵塊摩擦力方向的判斷高中,使其沿水平長木板滑動,從而測量鐵塊與長木板之間的滑動摩擦力。
(2) 在鐵塊內放入重物,改變鐵塊對長木板的壓力,測量此時的摩擦力。
(3) 換一塊材質相同但表面粗糙的長木板,保持鐵塊上的重量不變,測量此時的摩擦力。
5、實驗推論:滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關。 接觸面上的壓力越大摩擦力方向的判斷高中,滑動摩擦力就越大。 滑動摩擦的大小還與接觸表面的粗糙度有關,接觸表面越粗糙,滑動摩擦就越大。
強調:
1、由于彈簧測功機本身的重量,為了保證水平拉力,拉動鐵塊時,必須松開彈簧測功機的外殼; 使鐵塊勻速直線運動的關鍵是拉力要均勻、集中。注意觀察彈簧測力計的指針,全程拉動,指針不動時讀數振動。 (這種實驗方法操作和閱讀不是很方便)
2、實驗擴展:驗證“滑動摩擦力的大小也可能與接觸面積有關”。 方法:將鐵塊側放,改變與木板的接觸面積,保持對木板的壓力比和接觸面的粗糙度不變,測量鐵塊與長木板之間的摩擦力此時。 決定摩擦力大小的因素中不存在“接觸面積”。 物體之間摩擦力的大小與接觸面的“大小”無關,而與接觸面的“粗糙度”有關。
3、實驗改進:可以如圖所示固定彈簧測力計,水平連續驅動木板(木板不需要勻速直線運動),使鐵塊相對靜止到地面并受到平衡力的影響,彈簧測力計的讀數仍然是鐵塊與木板之間的滑動摩擦力。 (此實驗方法方便操作和讀取,無需保證拉力均勻)
第 3 點. 使用和避免摩擦
1.通過手段:減少有用摩擦可以降低壓力并降低接觸表面的粗糙度。 如:鞋跟有花紋(減少粗糙度); 自行車停得更快,并且可以更用力地踩剎車(減少壓力)。
2、避免:減少有害摩擦、降低壓力、降低接觸面粗糙度。 例如:冰球運動員通過降低接觸面的粗糙度來減少摩擦; 軸承變滑動為滾動(改變摩擦形式); 氣墊滑塊將卡車與接觸表面分開(減少粗糙度)。