探究摩擦力的大小與什么有關(guān)

1、 7-6 探究摩擦力的大小與什么有關(guān)（一）摩擦力概念（摩擦力通常用f表示）：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)，就會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力，這種力就叫摩擦力。 形成摩擦的原因： 是由于接觸面的凸凹不平形成的摩擦力產(chǎn)生的條件：接觸：兩個(gè)物體間必須相互接觸。壓力：發(fā)生摩擦的兩物體間必須相互擠壓相對運(yùn)動：發(fā)生摩擦的兩物體間有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢（可能）三種摩擦力滑動摩擦： 1. 定義：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動時(shí)受到阻礙的現(xiàn)象，稱為滑動摩擦。在滑動摩擦中產(chǎn)生的力，叫做滑動摩擦力。2. 滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 滑動摩擦力的大小與兩個(gè)物體接觸面的材料性質(zhì)和

2、粗糙程度有關(guān)，還與接觸面上受到的壓力有關(guān)。壓力越大，滑動摩擦力越大。靜摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上具有相對運(yùn)動趨勢時(shí)所受到的阻礙現(xiàn)象稱為靜摩擦。在靜摩擦中產(chǎn)生的力叫靜摩擦力。 例如：攥在手中的瓶子不會掉下去，靠的是靜摩擦力；站在地面上的人能夠走動起來靠的是靜摩擦力。傳送帶傳送貨物靠的是貨物和傳送帶間的靜摩擦力.滾動摩擦：一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動時(shí)所產(chǎn)生的摩擦，叫做滾動摩擦。在滾動摩擦中產(chǎn)生的力叫做滾動摩擦力，用滾動代替滑動，摩擦就會明顯減小。摩擦的利與弊1. 增大有益摩擦的方法增大壓力，例：夾緊鉗子、捏緊車閘使接觸面粗糙。例：下雪天常在馬路上撒些灰渣等。 2. 減小有害摩擦的方法減小壓力

3、；減小接觸面的粗糙程度或上潤滑劑；用滾動摩擦代替滑動摩擦；如在機(jī)器的轉(zhuǎn)動部分安裝滾動軸承。使兩個(gè)相互接觸的摩擦面彼此離開。氣墊船的原理就是在船體和水面（或地面）間形成一層空氣，使船體懸浮在水面上，從而大大減小船航行時(shí)水的阻力。磁懸浮列車。（二）知識小結(jié)【典型例題】例1. 海淀區(qū)某中學(xué)初二學(xué)生在探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn)次數(shù)壓力情況接觸面情況接觸面積大小運(yùn)動速度測力計(jì)示數(shù)（N）1木塊平放木塊與木板S1勻速拉動V12木塊平放木塊與木板S1勻速快拉V23木塊側(cè)放木塊與木板S2勻速拉動V14木塊平放木塊與毛巾S1勻速拉動V15木塊（平放）和鉤碼木塊與木板S1勻

4、速拉動V1（1）1、4兩次實(shí)驗(yàn)中，相同的實(shí)驗(yàn)條件是 。不同的實(shí)驗(yàn)條件是 。分析1、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是滑動摩擦力的大小與 和 有關(guān)，1、5兩次實(shí)驗(yàn)是研究滑動摩擦力的大小與 大小有關(guān)，接觸面越 ，壓力 ，滑動摩擦力越大。1、2兩次實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯炕瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c 是否有關(guān)。（2）在探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的研究中，同學(xué)們都經(jīng)歷了對研究問題結(jié)論的猜想過程，請你寫下兩個(gè)猜想以及猜想的依據(jù)。猜想1：依據(jù)：猜想2：依據(jù)：分析與解答：此題主要考察的是探究的方法和過程，第一問同學(xué)們掌握的還是沒問題的。1、4兩次實(shí)驗(yàn)中，相同的實(shí)驗(yàn)條件是壓力、木塊運(yùn)動的速度、接觸面積的大小相同。不同的條件是

5、接觸面的粗糙程度不一樣。得到滑動摩擦力的大小與材料性質(zhì)和接觸面的粗糙程度有關(guān)；1、5兩次實(shí)驗(yàn)是研究滑動摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)，接觸面越粗糙，壓力越大，滑動摩擦力越大。1、2兩次實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯炕瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c木塊運(yùn)動速度是否有關(guān)。第二問大多數(shù)學(xué)生沒有理解到位，往往把具體實(shí)驗(yàn)步驟寫上了，要注意問的是同學(xué)們都經(jīng)歷了對研究問題結(jié)論的猜想過程，請你寫下兩個(gè)猜想以及猜想的依據(jù)。猜想1：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。依據(jù)：“在冰面上拉物體比在地面拉同一物體上要容易；在冬天下雪時(shí)，往往給路面鋪些渣土。猜想2：滑動摩擦力的大小與對接觸面的壓力有關(guān)。依據(jù)：在地面上推輕的物體比推重的物體要容易；擦黑

6、板時(shí)，越用力按板擦，板擦的運(yùn)動就越困難。把手放在桌面上，用力壓桌子，拉動時(shí)就感到困難。例2. 下列屬于滑動摩擦的是： A.人走路時(shí)，鞋底與地面的摩擦B.滑旱冰時(shí)，旱冰鞋與地面之間的摩擦C.滑冰時(shí)，冰鞋與冰面之間的摩擦D.用轉(zhuǎn)筆刀削鉛筆，刀刃與鉛筆間的摩擦分析與解答：人走路時(shí)，鞋底與地面間相接觸的部分與地面間沒有相對滑動，因此鞋底與地面間的摩擦是靜摩擦?；当鶗r(shí)，旱冰鞋下面的小輪子在地面上滾動，兩物體的接觸部分都在不斷變化，但接觸部分無相對滑動，屬于滾動摩擦?；鶗r(shí)，冰刀在冰面上滑動，屬于滑動摩擦。用轉(zhuǎn)筆刀削鉛筆時(shí)，鉛筆與刀片的接觸點(diǎn)在變化，接觸部分有相對滑動，屬于滑動摩擦。答案：C、D例3.

7、增大摩擦力的方法通常有兩種，即增大壓力和使接觸面粗糙，那么，還有沒有別的方法呢？小明同學(xué)對自己提出了這樣的問題。 對此，他進(jìn)行了如下的研究： 找一段棉線，在棉線的一端拴上一個(gè)沉重的物體（例如一把大鎖），然后，把它搭在一根平放的圓棍上，像如圖甲那樣，通常用彈簧測力計(jì)來拉棉線的另一端。這時(shí)，要使重物不下落，用力雖然比直接豎直向上提要少，但省的力卻不算多。 再如乙那樣，將棉線在圓棍上繞一圈，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小了。 再如丙那樣，將棉線在圓棍上繞兩圈，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)更小了。 再如丁那樣，將棉線在圓棍上繞四圈，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)幾乎等于零了。 對上述現(xiàn)象，小明進(jìn)行了歸納分析，得出了結(jié)論。根據(jù)

8、你的閱讀，請回答下列問題： （1）小明同學(xué)可以得出一個(gè)什么結(jié)論？ （2）這一結(jié)論在生活、生產(chǎn)中有何應(yīng)用？請舉兩例。 （3）小明在上述探究過程中是一個(gè)什么樣的思維過程？分析與解答：（1）纏繞的圈數(shù)越多，摩擦力就越大。 （2）應(yīng)用舉例：船靠岸時(shí)，將纜繩在纜柱上繞幾圈； 系鞋帶，兩段電線擰在一起要相互纏繞。 （3）思維程序：提出問題搜尋事實(shí)（或?qū)嶒?yàn)）歸納分析得出結(jié)論。四節(jié)、六節(jié)【模擬試題】一. 填空題。 1. 磁懸浮列車是一種用電磁力量使列車“浮”起來再通過牽引力使列車開動的車輛，它利用磁懸浮_，從而使摩擦減小而極大地提高速度。 2. 礦泉水瓶蓋都制成有凹凸不平的條紋，這是為了_（選填“增大”或“減

9、小”）摩擦，方便打開。 3. 減小摩擦的方法有：減小_；減小接觸面_；用_來代替_；使兩個(gè)互相接觸的摩擦面_。 4. 滾木頭比拖木頭省力，這是因?yàn)橛胈來代替_，以減小摩擦，自行車剎車時(shí)，手握剎車把越緊，車輪受到的摩擦力越大，這是利用_的方法來增大摩擦的。 5. 如圖所示，在質(zhì)量為2kg的A物體下面再掛一個(gè)質(zhì)量為1kg的B物體，則A物體受到的豎直向下的合力是_N。A物體受到的總合力是_N。（A和B物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10N/kg） 6. 如圖所示，重5N的小車在水平面上，受到水平向右的力為，水平向左的力為，則小車在水平方向上受到的合力大小為_N，方向_，在豎直方向受到的合力為_N。 7. 兩

10、個(gè)大小為10N的力同時(shí)作用在同一物體上，物體受到的合力大小的范圍是_N。 8. 兩個(gè)力的大小都為100N，若要使它們的合力為200N，兩個(gè)力的夾角為_；若要使它們的合力為零，兩個(gè)力的夾角為_。 9. 汽車在緊急剎車過程中，總要滑行一段距離才能停下來，原因是汽車有_；當(dāng)雨天路面有水時(shí)，輪胎與地面間的摩擦力變_，在同樣車速條件下，汽車在緊急剎車后滑行的距離將比路面沒有水時(shí)變_。因此，司機(jī)駕車要注意：“雨天路滑，小心慢行”。二. 選擇題。 1. 下列是日常生活中一些常見的現(xiàn)象，其中屬于增大摩擦的是（ ） A. 給自行車車輪的輪軸加油 B. 冬季冰雪封路時(shí)，汽車車輪要裝上防滑鏈 C. 人們溜冰時(shí)，穿上

11、溜冰鞋 D. 在門鎖的鎖孔內(nèi)加一些鉛筆芯粉末 2. 關(guān)于摩擦，以下說法中正確的是（ ） A. 汽車輪胎上有凹凸不平的花紋是為了減小摩擦 B. 減小摩擦的方法之一是用滑動摩擦代替滾動摩擦 C. 只有運(yùn)動的物體才受到摩擦力的作用，靜止的物體不受摩擦力的作用 D. 假如沒有摩擦，人將無法行走 3. 下列事例中，為了減小有害摩擦的是（ ） A. 冬天，在結(jié)冰的路面上撒沙子 B. 旅行箱下裝有小輪子 C. 在拔河比賽時(shí)，用力握緊繩子 D. 鞋底上刻有凹凸不平的花紋 4. 在家里的浴室中，為了防止地面沾水使人打滑跌倒，下列采取的措施中錯(cuò)誤的是（ ） A. 浴室地面應(yīng)鋪上帶有凹凸花紋的地磚 B. 人沐浴時(shí)穿

12、的拖鞋鞋底帶有凹凸花紋 C. 腳底下放一條毛巾 D. 穿上平底的塑料拖鞋 5. 電腦上使用的鼠標(biāo)上都有一個(gè)球形的輪子，在使用過程中與鼠標(biāo)墊之間的摩擦是（ ） A. 滾動摩擦B. 滑動摩擦 C. 靜摩擦D. 無法判斷 6. 下列做法中，為了減小摩擦的是（ ） A. 體操運(yùn)動員上單杠之前，先在手上涂些鎂粉 B. 運(yùn)動鞋的鞋底做成凸凹不平的花紋 C. 旱冰鞋裝有圓輪 D. 攀繩比賽時(shí)，手要握緊繩子 7. 下列情況中，有害的摩擦是（ ） A. 人走路時(shí)，鞋底與路面間的摩擦 B. 皮帶傳動中，皮帶與皮帶輪之間的摩擦 C. 手提油瓶頸，手與瓶間的摩擦 D. 航天飛機(jī)在穿越大氣層飛行時(shí)與空氣的摩擦 8. 下

13、列現(xiàn)象中屬于滾動摩擦的是（ ） A. 推動自行車前進(jìn)，輪與地面間的摩擦 B. 用卷筆刀削鉛筆，鉛筆與刀孔壁間的摩擦 C. 電唱機(jī)的唱針與唱盤間的摩擦 D. 自行車剎車時(shí)，剎車橡皮與鋼圈間的摩擦 9. 在水平地板上推木塊滑動，推質(zhì)量為30kg的木塊所用推力為，推質(zhì)量為60kg的木塊的推力為，設(shè)兩木塊與地板間接觸面粗糙程度相同，則的關(guān)系是（ ） A. B. C. D. 無法判斷 10. 小車在下列情況下不受摩擦力作用的是（ ） A. 小車在水平地面上作勻速直線運(yùn)動 B. 小車靜止在水平地面上 C. 小車靜止在斜坡上 D. 小車在水平地面上啟動 11. 自行車是我們熟悉的交通工具，從自行車的結(jié)構(gòu)和使

14、用來看，有關(guān)自行車摩擦的知識，例如： （1）上述各項(xiàng)內(nèi)容中屬于（只填寫各選項(xiàng)前的字母） 通過改變接觸面粗糙程度而增大摩擦的是_； 通過增大壓力而增大摩擦的是_； 通過變滑動為滾動而減小摩擦的是_； 通過使接觸面彼此分離而減小摩擦的是_。 （2）用力踩動腳踏板使自行車前進(jìn)時(shí)，后輪與地面間摩擦力的方向朝_（填“前”或“后”）。 12. 在一次衛(wèi)生大掃除中，吳明與張亮兩位同學(xué)配合用小車運(yùn)送垃圾。在一斜坡上，吳明在車前用300N的力沿斜坡向上拉車，張亮在后面用200N的力沿斜坡向上推車，如圖所示，則車受到這兩個(gè)力的合力大小和方向是（ ） A. 100N，沿斜坡向上B. 200N，沿斜坡向上 C. 30

15、0N，沿斜坡向上D. 500N，沿斜坡向上 13. 如圖所示，拔河比賽時(shí)，甲班同學(xué)用5000牛的力水平向東拉，乙班同學(xué)用4800牛的力水平向西拉，則繩子所受合力的大小和方向分別為（不計(jì)繩重）（ ） A. 9800牛，水平向東B. 200牛，水平向西 C. 200牛，水平向東D. 5000牛，水平向西 14. 如圖所示，兩匹馬各用1000N的力沿相反的方向拉一彈簧測力計(jì)。設(shè)此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，彈簧所受合力，則（ ） 15. 一個(gè)人用100牛的力豎直向上提起一只重40牛的水桶如圖所示，則水桶受到的合力大小以及合力方向正確的是（ ） 16. 彈簧測力計(jì)下掛著一個(gè)重為15N的物體，若用手豎直向上托

16、住這個(gè)物體，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N，如圖所示，則手對該物體向上托的力的大小是（ ） A. 10NB. 5NC. 15ND. 20N 17. 豎直向上拋出一個(gè)小球，小球在上升和下降過程中都受到空氣阻力作用，阻力小于重力且大小不變，若小球上升時(shí)受到的重力與阻力的合力大小是，下降時(shí)受到重力與阻力的合力大小是，則兩個(gè)合力的大小關(guān)系為（ ） A. B. C. D. 無法確定三. 實(shí)驗(yàn)題。 1. 如圖所示，小華利用一支圓柱形鉛筆做了兩次實(shí)驗(yàn)： （1）他用手指輕輕彈一下鉛筆的右端，發(fā)現(xiàn)鉛筆向左滑行一段距離； （2）他幾乎用同樣的力輕輕彈一下鉛筆的中間，發(fā)現(xiàn)鉛筆向桌子里側(cè)滾動一段距離，比較鉛筆兩次的運(yùn)動

17、距離，可以得出的結(jié)論為_。 2. 下表是某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)做“研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)接觸面的材料壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板42木塊與木板63木塊與毛巾6 （1）分析比較序號1與2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出什么結(jié)論？ _。 （2）分析比較_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。 3. 如圖中，甲、乙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)是為了研究摩擦力的大小跟_的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：_；甲、丙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)是為了研究摩擦力的大小跟_的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明_；由甲、丁兩圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：_。四. 作圖題。 1. 如圖所示，擋板與水平面垂直，小球重10N，剛好

18、接觸擋板而靜止在水平面上，設(shè)水平面絕對光滑，試作出小球受力的示意圖。 2. 用250N的力豎直向上提起一個(gè)重為200N的水桶，請用力的圖示法，在圖中畫出小桶受到這兩個(gè)力的合力。五. 閱讀文章，回答問題。為什么拔河比賽不是只比力氣大 拔河比賽比的是什么？很多人會說：當(dāng)然是比哪一隊(duì)的力氣大了！實(shí)際上，這個(gè)問題并不那么簡單。 從力學(xué)原理來看，參加拔河的兩個(gè)隊(duì)，他們相互之間的力是沒有大小之分的，甲對乙施加了多大拉力，乙對甲也同時(shí)產(chǎn)生一樣大小的拉力；反過來，乙對甲的情況也是如此。 可見，雙方之間的拉力并不是決定勝負(fù)的因素。 什么才是真正決定拔河比賽勝負(fù)的因素呢？第一，手一定要抓緊繩子，靠手與繩子之間的摩

19、擦力來防止繩子從手中滑脫出去；第二，就是要使地面對隊(duì)員們的腳底有足夠大的摩擦力，來抵抗對方的拉力，并把對方拉過來?？梢哉f，只要抓緊了繩子，拔河真正的力來自人們的腳下，即腳底和地面之間的摩擦力。怎樣才能增大腳底和地面的摩擦力呢？首先，穿上鞋底有凹凸花紋的鞋子，能夠增大摩擦系數(shù)，使摩擦力增大；還有就是隊(duì)員的體重越重，對地面的壓力越大，摩擦力也會越大。大人和小孩拔河時(shí)，大人很容易獲勝，關(guān)鍵就是由于大人的體重比小孩大。 當(dāng)然，在實(shí)際拔河比賽中，勝負(fù)在很大程度上取決于人們的技巧。比如，腳使勁蹬地，在短時(shí)間內(nèi)可以對地面產(chǎn)生超過自己體重的壓力。再如，人向后仰，借助對方的拉力來增大地面的壓力等。其目的都是盡量

20、增大地面對腳底的摩擦力，以奪取比賽的勝利。 （1）決定拔河比賽勝負(fù)的因素主要有哪些？ （2）在拔河比賽時(shí)，隊(duì)員要穿上新的球鞋，并且把地面上的沙子清掃干凈，這是為什么？【試題答案】一. 填空題。 1. 使接觸面彼此分開 2. 增大 3. 壓力；粗糙程度；滾動；滑動；彼此離開 4. 滾動；滑動；增大壓力 5. 30；0 6. 1；向右；0 7. 020 8. 0；180 9. 慣性；??；長二. 選擇題。 1. B2. D3. B4. D5. A 6. C7. D8. A9. C10. B 11. （1）AEHC；F；GB；D（2）前 12. D13. C14. C15. A16. B17. B三. 實(shí)驗(yàn)題。 1. 滾動摩擦比滑動摩擦小 2. （1）接觸面的粗糙程度相同時(shí)，壓力越