【预习新知识】
摩擦是我们生活中常见的力量。在水平道路上停止踩踏板的自行车,关掉电源的电动车,停止加油的汽车,都会逐渐减速停车。
抛出的冰壶会慢慢停止。
这些都是摩擦的结果。生活中有很多种摩擦。现在,我们只研究滑动摩擦。
[举手提问]
1.什么是滑动摩擦?
2.影响滑动摩擦力的因素有哪些?
[新课学习]
[思考和行动]
用手向前推桌面是什么感觉?加大手在桌子上的压力,再推一次。手的运动方向和手的用力方向有什么区别?(也可以搓搓手体验一下。)
拖地的时候把拖把往前推是什么感觉?
从上面的例子中我们认识到,当手与桌面、手与手之间、地板擦与地板之间相互接触并相对运动时,我们会感受到一种阻碍手和地板擦运动的力。这个力在物理学上叫做滑动摩擦力。
首先,滑动摩擦的概念
两个物体相互接触,相对运动时,接触面上会有一个阻碍相对运动的力。这个力叫做滑动摩擦力。
二、滑动摩擦的三要素
1.滑动摩擦方向
因为滑动摩擦是一种阻碍相对运动的力,所以滑动摩擦的方向与物体相对运动的方向相反。
2、滑动摩擦的作用点
滑动摩擦是物体接触面上产生的力,所以滑动摩擦的作用点在相对运动物体的接触面上。
(当一个物体受到几个力的作用时,为了研究方便,通常把滑动摩擦的作用点画在受力物体的几何中心上。)下图中,f是滑动摩擦力。
3、滑动摩擦力的大小
我们有这样的经验,用手向前推桌面时,压力不同,阻力也不同;同样的压力推桌面,墙壁阻力也不一样。
猜测影响滑动摩擦力的因素可能有:
接触面上的压力
接触表面粗糙度
相互接触的区域
相对运动速度
……
自我检查/反省
1.匀速拉动木块,弹簧测力拉力与木块与木板的滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力等于弹簧测力拉力。
2.实验过程中,在拉木块的过程中,读取弹簧测力计的读数容易产生读数误差。如果弹簧测力计和木块是固定的,就不需要匀速拉动木块,操作方便,弹簧测力计读数稳定。
[同步训练]
在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板.
(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平面上运动。根据两个力的平衡的知识,我们可以知道滑动握力的大小(选择“大于”等于“或“小于”)和拉力的大小。
(2)比较1.2中的两个实验,结论是:
(3)比较两个实验是为了探索滑动摩擦与接触表面粗糙度之间的关系。
(4)小英第一次实验开始时,力量控制不好。张力随时间变化的图像如图B所示,速度随时间变化的图像如图C所示,所以木块在第7次的摩擦力为_ _ _ _ _ n .
(5)肖方改进了实验方法。如图D,弹簧测力计一端固定,另一端用木块钩住。在木块下,实验时拉一块长木板沿水平地面向右移动。这个时候这个块上的摩擦力是N方向的,有这个提高的好处。
(6)小方在做托丁实验时,没有及时停止拉板。当木块的七分之一从板面滑落时,摩擦力为n .
2.如图A所示,水平地面上的物体受到同方向的推力F的作用,F-t和V-T的图像分别如图B-C所示。由图像可知,推力在0-3s内作用于物体J;T = 5 s .物体受到的摩擦力为n。
参考答案
1.(1)匀速直线等于
(2)接触面粗糙度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)2、3
(4)3
(5)右2.8不需要控制板子做匀速直线运动,操作方便。
(6)2.8
2.0 6