北师大版八年级《7.6探究--摩擦力的大小与什么有关》精品师生共用教导学案

【学习目标】

1．说出摩擦现象和摩擦力的定义；确认摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反．

2．知道滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；掌握增大有益摩擦、减小有害摩擦的一些方法．

3．知道滚动摩擦比滑动摩擦小；知道摩擦的利弊．

【主体知识归纳】

1．摩擦力的概念：两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力叫摩擦力．

2．摩擦力的大小和方向

（1）方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动“趋势”的方向相反．

（2）大小：滑动摩擦力的大小由两个因素决定：①接触面间的压力越大，摩擦力越大；②接触面越粗糙，摩擦力越大．

以上规律是对滑动摩擦而言的，相对静止的物体受到的摩擦力的大小可用二力平衡的知识分析，见例2．

物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小对滑动摩擦力的大小无影响．

3．增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法

增大有益摩擦的方法：

（1）增大压力；（2）增加接触面的粗糙程度

减小有害摩擦的方法：

（1）减小压力；（2）使接触面变得光滑；（3）用滚动摩擦代替滑动摩擦；（4）使接触面稍许分离，如加润滑油、形成气垫等．

【基础知识精讲】

1．摩擦力产生的条件

（1）两物体互相接触且相互间存在压力，（2）两个物体的接触面不光滑，（3）两接触面要发生或已经发生相对运动．三个条件必须同时满足．

怎样理解“要发生”相对运动?相信你在拔河比赛时会有切身的体会：紧握的双手与绳之间并没有发生相对运动，可存在摩擦（若没有摩擦绳便被对方拉走了），为什么会产生摩擦呢?绳子在对方拉力作用下，“要”发生相对手的运动，即有相对运动“趋势”，只是在手的摩擦作用下没发生罢了．

2．摩擦力的方向

摩擦力的方向跟相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，但不一定总跟物体运动的方向相反．阻碍相对运动，不能简单地理解为阻碍运动．在许多情形下，摩擦力的方向反而跟物体运动的方向相同，摩擦力不但不是运动的阻力，反而是运动的动力．

［例1］如图9－11所示，传送带上有一物体M，卷扬机转动时把物体M匀速拉到高处，M所受摩擦力的方向为_____．

图9－11

错解：M随传送带斜向上运动，摩擦力阻碍它运动，方向为斜向下．

解析：M由于受到重力，相对传送带而言有一个“下滑”的趋势（只是在摩擦力作用下没有滑下），为阻碍M的这一“相对运动”趋势，传送带对它的摩擦力是斜向上的．

方法指导：要正确分析摩擦力的方向，先判断两接触面间“相对运动”的方向．摩擦力总是阻碍接触面间的相对运动．本例中，摩擦力不仅不阻碍物体的“运动”，反而是物体斜向上的运动的动力．

3．注意研究滑动摩擦力大小的方法

对课本图9－11所示的实验，要注意以下几个问题：

为什么要匀速且水平地拉动弹簧秤?甲图和乙图相比什么条件相同，什么条件不同?得到的结论是什么?甲图和丙图相比呢?这种研究方法叫什么?（参看本章第一节“学法指导”）你能否运用此法再设计一次实验：探索摩擦力的大小跟接触面积是否有关?

以上研究的是滑动摩擦力大小的规律．静止物体受到的摩擦力的大小，应当用平衡力的知识来分析．

［例2］水平地面上有一长方体木箱，①A同学用10 N的水平拉力拉它没有拉动，②B同学用20 N的水平拉力也没拉动，③C同学用50 N的水平拉力拉着木箱以0.5 m/s的速度做匀速直线运动，④D同学用水平力拉着木箱以1 m/s的速度做匀速直线运动，⑤E同学用65 N的水平拉力拉着木箱加速运动，⑥F同学将木箱竖直起来拉动前进．’以上箱底受到的摩擦力各是多少?D同学的拉力是多大?

解析：①和②木箱静止不动，是平衡状态，水平方向受到的摩擦力应与拉力相等，分别为10 N和20 N，③④中木箱做匀速直线运动，二力平衡，摩擦力等于拉力，为50 N．③④⑤⑥均为滑动摩擦，因为压力和粗糙程度一样，摩擦力全相等，均为50 N．D同学的拉力与摩擦力相等，为50 N．

【同步达纲练习】

1．两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生_____时，就会在_____上产生一种_____的力，这种力叫摩擦力．

2．一物体沿另一物体表面滑动时，两物体间摩擦力的大小（　　）

A．与压力和接触面积的大小有关

B．与压力和接触面的粗糙程度有关

C．与物体受到的拉力有关

D．以上说法都不对

3．研究滑动摩擦的实验中，要用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做_____运动，若木块和上面砝码总重是3 N；弹簧测力计的示数是1.2 N，根据_____的知识，可知木块受到的摩擦力为_____ N．若去掉木块上的砝码，继续拉木块匀速前进，木块受到的摩擦力将_____．

4．停放在水平地面上的汽车，某同学用水平方向的力推它但未推动，这时该同学对汽车的推力（　　）

A．小于地面对汽车的摩擦力

B．等于地面对汽车的摩擦力

C．小于汽车受到的重力

D．等于汽车受到的重力

5．在泥泞的道路上空手行走往往比挑适量重担子行走滑得厉害，这是什么原因？

6．在体操的单、双杠比赛中，体操运动员上杠前都要在手掌中抹些粉，目的是什么？

7．以下几种关于摩擦利弊的说法中，正确的是（　　）

A．火车起动时，车轮与钢轨间的摩擦是有益的

B．人走路时，脚与地面间的摩擦是有害的

C．系鞋带，鞋带间的摩擦是有害的

D．机器运转时，各部件之间的摩擦是有益的

8．同学们在操场上进行爬杆比赛，直接使他们上升的力是什么力？

【思路拓展题】

读一读

1．小议摩擦

日常生活中，摩擦与我们的关系是十分密切的．

说起摩擦，人们马上就能说出它的许多害处．因为摩擦，走路会磨破鞋底；车轮行驶会磨平轮胎；机器零件的磨损会降低机器的效率，缩短使用寿命；测量工具的磨损会影响精度．据统计，世界上各种力系统有一半以上的能量是在摩擦中损耗的．的确，在这些地方，摩擦是人类的敌人．

但是，任何事物都具有两面性，摩擦也不例外．建造房屋、制作家具需要靠摩擦；车辆行驶、机器运转也需要靠摩擦；甚至人类衣食住行都离不开摩擦．没有摩擦，世界会变成什么样子呢？

假如一觉醒来，世界失去摩擦．看吧！房屋倒塌了，床也散了架，你正躺在一片瓦砾的地面上．该起床了，你想坐起来，手却撑不住地面．想穿衣服，手拿不住衣裤，穿不上鞋袜．你也不可能刷牙洗脸、端碗拿筷．用手去抓面包，面包却从手中滑掉了．蹬上自行车，车轮只能原地转个不停，于是只好改为步行，但地面比玻璃面还光滑，一迈步，你也不知道溜到哪里去了…．这时你会发现，原来摩擦还是人类的朋友呢！

因此，我们对待摩擦的态度是：对人类有害的摩擦要设法去减小它，而对人类有益的摩擦，则要设法利用它．

2．摩擦力排座次

摩擦家族有三兄弟——静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦．一天，这三兄弟突然接到“上级”通知，要求它们按力的大小排好队，准备给它们发“身份证”．

说来也奇怪，原来这三兄弟只知道同属一个家庭，但从不知道谁是兄谁是弟，即不明确谁大谁小．接到通知后，三者便好奇地议论起来．议论过程中，静摩擦和滑动摩擦首先争当老大，滚动摩擦却坚持它起码排老二，谁也不愿当老三．议论由心平气和的协商很快发展到激烈的争辩，但谁为兄长谁为小弟却难以定论．

争论惊动了近邻压力，压力便自告奋勇信心十足地充当它们的裁判．它首先耐心地听取了摩擦三兄弟的陈述，然后理直气壮地宣布：“你们不要盲目地争斗了，你们的队不好排．如若不听我的话把我气走了，你们谁也‘活’不成！”于是一场激战就此平息了．

想一想，压力裁决得正确吗？摩擦三兄弟的队为什么不好排？离开了压力，摩擦力真的“活”不成吗？

观察与思考

行进中的自行车，后轮为驱动轮，前轮为被动轮，前、后轮受到地面对它们的摩擦力的方向一样吗?撑起后轮，蹬其空转，观察后轮底部跟地面间的相对运动，体会地面为阻碍后轮底部的相对运动，对其产生的摩擦力的方向向哪?手握车把提起前轮，让自行车前进，观察前轮底部跟地面的相对运动，体会前轮应受到的摩擦力的方向．对整辆车而言，哪个摩擦力是自行车前进时的动力?哪个是阻力?

做一做

气球提杯：把未充气的气球放在一只空茶杯中，用嘴将气球吹起，直到捏紧气球口部向上提能把杯子带起来．想想气球提起杯子靠的是什么力?为什么吹入气体越多，杯子越不容易滑下?

参考答案

【同步达纲练习】

1．相对运动 接触面 阻碍相对运动

2．B

3．匀速直线 二力平衡 1.2 减小

4．B

5．挑担后对地面的压力增大，从而增大了对地面摩擦力的缘故．

6．增大手掌与杠的摩擦力，防止手与杠间“打滑”．

7．A

8．杆对手的摩擦力

【思路拓展题】

读一读

摩擦力排座次

压力裁决得正确 静摩擦力是个变力，它可以很大（大于滑动摩擦力），也可以很小（小于滚动摩擦力），所以摩擦三兄弟的座次不好排 压力和摩擦力之间存在着制约关系，压力不存在的地方，摩擦力是不会产生的，有摩擦力的地方必定存在压力．

观察与思考

行进中的自行车，地面对后轮的摩擦力是向前的，对前轮的摩擦力是向后的．

做一做

气球提起杯子靠的是气球和杯子间的摩擦力 吹入的气体越多，气球对杯子（或杯子对气球）的压力越大，二者间的摩擦力越大．

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