摩擦力 2024-2025學年人教版物理八年級下學期

8.3摩擦力如圖8.3-1所示，將手掌壓在桌面上滑動時，你是否感到桌面對手掌有阻礙作用?要改變手掌受到的阻力的大小，你有哪些方法?圖8.3-1手掌在桌面上滑動當我們將手掌壓在桌面上滑動時，會感覺到桌面對手掌有阻礙作用。生活中類似的例子隨處可見：滑冰運動員停止蹬冰后，會慢慢停下來；行駛的汽車剎車后會很快停下來。這些阻礙作用是如何產生的，又與哪些因素有關呢?摩擦力兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力這種力，叫作滑動摩擦力

(frictionforce)相互接觸的物體的兩個面，有時用肉眼看起來很光滑，但是放到顯微鏡下觀察，就會發(fā)現接觸面是凹凸不平的(圖8.3-2)。當相互接觸的物體發(fā)生相對滑動時，就會彼此阻礙，產生滑動摩擦力。圖8.3-2接觸面凹凸不平如何測量滑動摩擦力的大小呢?如圖8.3-3所示，用彈簧測力計水平拉動木塊使它沿水平長木板做勻速直線運動。此時，我們讀出彈簧測力計所測的拉力，就可以得到木塊與長木板之間的滑動摩擦力的大小。圖8.3-3水平速拉動木塊為了測量滑動摩擦力，要用彈簧測力計水平拉動木塊。想一想，為什么要使木塊做勻速直線運動?在手掌壓在桌面上滑動的過程中，壓力越大，手掌受到的阻礙越大；桌面越粗糙，滑起來越費力。影響滑動摩擦力大小的因素有哪些?還有哪些生活經驗支持你的猜想?下面讓我們通過實驗來研究這個問題。探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關通常我們說乙跟甲有關，甲是自變量；乙隨甲的改變而變化，是因變量。如果問題涉及多個自變量，可以每次只研究因變量與其中一個自變量的關系，控制其他的自變量不變，這是控制變量的研究方法。實驗思路根據生活經驗，同樣的接觸面，物體越重，對接觸面的壓力越大，滑動時受到的摩擦力越大；同樣的壓力，接觸面越粗糙，物體滑動時受到的摩擦力越大只要控制接觸面相同，測量不同壓力下物體受到的滑動摩擦力，就可以找到滑動摩擦力與壓力的關系；同理控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，就可以找到滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系。請結合實驗器材，思考以下問題。1.如何改變對接觸面壓力的大小?2.如何改變接觸面的粗糙程度?實驗過程可以通過圖8.3-4所示的實驗驗證你的猜想。圖8.3-4探究滑動摩擦力1.用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板勻速滑動，測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。2.在木塊上放不同數量的鉤碼，改變壓力，測量滑動摩擦力。3.換用材料相同但表面粗糙的長木板，保持壓力不變，測量滑動摩擦力。······自己設計表格，記錄測量數據。實驗結論通過這個實驗，你得出了什么結論?與其他同學交流，完善你的結論。實驗中，你遇到了什么困難?跟同學討論，能否對實驗方案進行優(yōu)化。大量實驗表明：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大；滑動摩擦力的大小還與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。另外，滑動摩擦力的大小還與接觸面的材料有關。摩擦的利用與防止許多情況下摩擦是有用的，人們常常設法增大它。例如，人走路時要利用鞋底與地面間的摩擦。摩擦在很多情況下又是有害的。例如，機器工作時，運動的部件間要產生摩擦。這種摩擦不但白白消耗動力，而且使機器磨損。這時就要設法減小摩擦。圖8.3-5的三幅圖中，哪些是要增大摩擦的?哪些是要減小摩擦的?通過什么方法增大或減小摩擦?圖8.3-5摩擦的利用與防止根據影響摩擦力大小的因素我們知道：可以通過改變壓力或接觸面的粗糙程度等來改變摩擦力的大小。要讓自行車更快地停下來，可以用力捏閘(圖8.3-5甲)；體操運動員上器械前，會在手上涂防滑粉(圖8.3-5乙)。這些都是通過增大壓力或增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的例子。在冰壺運動中(圖8.3-5丙)，運動員是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦的。減小摩擦的方法我國古人很早就發(fā)現用滾動代替滑動可以大大減小摩擦，人們常常利用滾木移動巨石、巨木等(圖8.3-6)。圖8.3-6利用滾木移動巨木如圖8.3-7所示，滾動軸承的內圈緊套在軸上，外圈固定在輪上，兩圈之間裝著許多光滑的鋼球或鋼柱輪轉動時帶動外圈轉動，鋼球或鋼柱在內外圈之間滾動，摩擦就大大減小了。圖8.3-7滾動軸承現在許多機器的轉動部分都安裝了滾動軸承(圖8.3-8)。自行車的前、后輪都是安裝在滾動軸承上的你看過它的結構嗎?圖8.3-8我國自主研制的直徑8m的超大型盾構機主軸承圖8.3-9氣墊船使兩個互相接觸的表面分離，也能減小摩擦。給門軸上的合頁加潤滑劑可以在兩個表面之間形成油膜，使它們互不接觸，這樣就減小了摩擦。氣墊船利用壓縮空氣使船體與水面脫離接觸(圖8.3-9)，可以大大減小摩擦。?北方城市在下大雪后，因為路滑，容易發(fā)生交通事故。過去，居民使用的燃料主要是煤，下大雪后，有些居民將煤渣撒在結冰的路面上，你知道這是為什么嗎?把煤渣撒在結冰的路面上，可以增大接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦力，防止車輪打滑。?在自行車中有的設計是為了增大摩擦，有的是為了減小摩擦。請各舉兩例說明是通過什么方法來增大或減小摩擦的。(1)自行車的輪胎(腳踏板、把手)上刻著凹凸不平的花紋，是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的；自行車剎車時，是通過增大剎車膠皮與車圈之間的壓力來增大摩擦的。(2)自行車安裝軸承，是用滾動代替滑動來減小摩擦的；往自行車的軸承部分加潤滑油是使接觸面分離來減小摩擦的。?冰壺比賽時，運動員需要不斷調整自己的運動情況。如圖8.3-10所示，一名運動員穿的兩只鞋的鞋底材質并不相同：蹬冰鞋的鞋底為橡膠制成的，而滑行鞋的鞋底為塑料制成的。運動員需要滑行時，全身由滑行鞋支撐，蹬冰鞋不與冰面接觸；運動員需要停下時，用蹬冰鞋接觸冰面進行控制。請你利用本節(jié)知識說明運動員是怎樣改變摩擦力大小的。蹬冰鞋滑行鞋圖8.3-10蹬冰鞋滑行鞋圖8.3-10蹬冰鞋的鞋底用橡膠制成，是為了增大接觸面的粗糙程度，使摩擦力增大。滑行鞋的鞋底為塑料，相比蹬冰鞋粗糙程度較小，可減小摩擦，便于滑行。?如果上課時教室內的摩擦力突然消失10s，我們身邊將會發(fā)生哪些變化?描述兩個可能出現的場景。如果摩擦力突然消失10s：手一拿筆筆就掉在地上；桌椅很容易滑動；人無法走路等。(答案合理即可)1.(多選)關于摩擦力，下列說法正確的是()A.相互緊壓的粗糙物體間一定存在摩擦力B.運動的物體一定受到滑動摩擦力C.靜止的物體一定受到靜摩擦力D.相互緊壓的粗糙物體之間有相對滑動時，受滑動摩擦力E.摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同DE2.(2023·陜西中考改編)如圖所示，是“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。(1)本次實驗前，應在_________方向上對彈簧測力計進行調零。水平(2)如圖1所示，沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動，木塊受到的拉力大小__________(選填“大于”“小于”或“等于”)木塊受到的滑動摩擦力大小。等于(3)如圖1所示，用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其做速度大小不同的勻速直線運動。發(fā)現彈簧測力計的示數不變，說明滑動摩擦力的大小與物體運動速度的大小____________(選填“有關”或“無關”)。無關(4)如圖2所示，在木塊上加放砝碼，沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動。