•第八章 运动和力
•第3节 摩擦力
摩擦力产生的原因
两个相互接触的物体表面总是
不光滑的,在压力的作用下这
些凸凹不平的部位相互啮合。
当两者做相对运动或具有相对
运 动趋势时,啮合部位就会产
生阻碍相对 的作用。
1、两个相互接触的物体,当它们发生相对运动
或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产
生阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力.
符号:f 单位:牛 N
2、产生的条件
(3)有相对运动或相对运动的趋势。
(1)两物体接触并相互挤压。
(2)接触面粗糙(不光)。
3、摩擦力方向: 摩擦力的方向总是跟相对运动或相
对运动趋势的方向相反;作用点在两接触面上。
一、摩擦力
摩擦的种类
①滑动摩擦
②滚动摩擦
③静摩擦
滑动 滚动
一个物体在另一个物体表面运动,有两
种运动方式
让重物在地面滚动过去比滑动过去要
省力的多!
• 静摩擦力的方向与物
体相对运动趋势方向有
何关系?
• 下面我们再来研究静摩擦力的大小。
• 演示实验(投影)
• 把木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉
木块,拉力F在增大的过程中,木块保持静止状态,摩擦力
的大小与拉力大小相等,方向与木块运动趋势方向相反。在
拉力F增大到一定值时,木块刚开始运动,此时拉力的数值
为最大静摩擦力
• 静摩擦力的大小
• 静摩擦力是一个变力,由外力的变化而变化, 变化范围为:
0 < fs ≤ fmax • fmax为最大静摩擦力,即物体刚开始运动时所需的最小动 力,比物体滑动时的滑动摩擦力略大些. •
骑自行车在水平道路上行驶,无论路面多么光滑,总
会逐渐变慢,最后停下来;在地面上滚动的足球也是这样.
为什么呢?
二、知识回顾
是力改变了物体的运动状态,这个力是摩擦力。
1、滑动摩擦力是如何产生的?
2、滑动摩擦力的方向如何?
1.两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面
上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
摩擦力方向总是和物体相对运动的方向相反。
产生滑动摩擦力的条件:1.互相接触;2. 相对运动
原理: 二力平衡的条件
步骤: 1、把木块放在木板上,用弹簧测力计拉木块
匀速运动,读出这时的拉力F1;
2、在木块上放砝码,用弹簧测力计拉木块
匀速运动,读出这时的拉力F2;
3、换上粗糙的木板,放上木块和砝码,用弹簧
测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F3
木板
木板
毛巾
方法:控制变量法
分析数据:
次数 压力
(N)
接触面粗糙程度 摩擦力(N )
1 1 没加砝
码
2 4 一个砝
码
3 4 一个砝
码
0.3
1.2
1.6
光滑的木板
光滑的木板
粗糙的木板
得出结论:
_____________________________________________
_____________________________________________
从第一和第二次实验可知:接触面粗糙程度一定时,压
力越大,摩擦力越大。
从第二和第三次实验可知:压力一定时,接触面
越粗糙摩擦力越大。
分析与论证:
滑动摩擦力的大小和接触面所受的压力有关,接
触面受到压力越大,滑动摩擦力越大;滑动摩擦
力的大小还跟物体的接触面的粗糙程度有关,接
触面越粗糙摩擦力越大。
(而跟两物体相接触的面积大小无关,跟滑动的
速度也无关。)
三、增大有益摩擦
1、增大接触面的粗糙程度
你能举出更多的
例子吗?
2、增大压力
四、减小有害摩擦
加润滑油
加气垫
电磁场使接触面分离
2、使接触面光滑
3、变滑动为滚动
4、使接触面分离
1、减小压力
轮
子
磁悬浮列车
气垫船
北京故宫有一整块雕龙的大石阶重30多吨,在没有大型
起重工具的情况下,据说是在冬天运送的,首先在地上
泼水,结冰后再推拉运送。用这两种方法,利用了什么
原理?
2、影响滑动摩擦力大小的因素
压力的大小
接触面的粗糙程度
3、增大摩擦的方法
增大压力。如:刹车时,就是利用增
大压力来增大摩擦的。
增大接触面的粗糙程度。如鞋底、轮
胎上有凸凹不
平的花纹等。
五、课堂小结
1、摩擦力:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,
在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做
摩擦力(f)。
4、减小摩擦的方法
减小压力
减小接触面的粗糙程度
使两个接触面的摩擦面彼此离开
加润滑油
电磁场使接触面分离
利用气垫
一、填空
1.物体所受的摩擦力的大小与____和接触面的____ ___有关,
一个重90N的铁块放在水平桌面上,小红用30N的水平拉力
使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于___N,方向
向___,如果拉力变大,摩擦力_____(填“变大”“不变”或
“变小”)。
压力 粗糙程度
30
左 不变不变
2.小明为了测定一个木块和桌面之间摩擦力的大小,他应该用
弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水平方向做 运动,
若此时弹簧测力计的示数是3.5N,则实验得出的摩擦力为
N。实验所用的原理是物体在 作用下,物体做
运动。
匀速直线
3.5
平衡力 匀速直线
3、研究自行车上的摩擦。
(1)自行车上的哪些部位存在摩擦?
(2)哪些摩擦是有益的?哪些摩擦是有害的?
(3)使用自行车时是如何增大有益摩擦和减小有害摩擦?
活动:
增大摩擦的有
:
轮胎表面有花纹、刹车闸上用橡胶、
脚蹬表面有花纹、车把套有花纹、
链条与齿轮有凹凸相咬合。
减小摩擦的有:前后轮上有轴承、轴承上有滚珠或
加润滑油。
滚动轴承的有:前后轮的轴承、脚蹬、车前叉等
夹不住饭菜 无法行走 手拿不住瓶子车停不下来
4、没有摩擦的世界将怎样?请你列举几个场景。
5、用50N的力将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则
物体受到的摩擦力的为_______N ,方向是_______ 。
6、缝衣针表面磨得光滑是为了___ __;急刹车时,紧握闸
把是通过___ __方法来增大摩擦;在机器的转动部位装有滚珠
轴承,它可以变______摩擦为_____摩擦来减小摩擦。
20 竖直向上
减小摩擦
增大压力
滑动 滚动
1、一个物体在另一个物体表面运动,有 和
两种方式。因此摩擦力也可分为 和
2、当一辆汽车行驶进,车轮和地面的摩擦是 ;
在急刹车时,车轮和地面的摩擦是 。
摩擦力
滚动 滑动
滑动摩擦力滚动摩擦力
滚动摩擦
滑动摩擦
1.在机器上使用滚动轴承是为了( )
A.增加摩擦 B.减少摩擦 C.节省材料
2.用圆珠笔写字时,笔尖和纸的摩擦是( )
A.滑动摩擦 B.滚动摩擦 C.两者都有
3.用铅笔写字时,笔尖和纸的摩擦是( )
A.滑动摩擦 B.滚动摩擦 C.两者都有
4.在同一平面上,同一个物体滚动时受到的摩擦力比滑动时的
摩擦力( )
A.要大 B.要小 C.一样大
B
B
A
B
运动与摩擦力
运动与摩擦力
滑动摩擦
滚动摩擦
自行车行驶时车轮和地面的摩擦
自行车刹车时车轮和刹车片的摩擦
黑板和粉笔的摩擦
足球和草地的摩擦
• 问题?
• 只有静止的物体才受到静摩擦力的作用吗?举例说明。
• 摩擦力一定是阻力吗?为什么?
FAB
FB A
例2. 如图所示是皮带传动的示意图,O1是主动轮,O2是
从动轮,两轮水平放置,当主动轮瞬时针匀速转动时,重
10N的物体同皮带一起运动,若物体与皮带间最大静摩擦
力为5N,则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P、
Q两处所受的摩擦力的方向是 ( )
A. 5N,向下,向下 B. 0,向下,向上
C. 0,向上,向上 D. 0,向下,向下
D
如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,
试判断下列情况中,木箱所受摩擦力情况:
①汽车由静止加速运动时且木箱和车面无相对滑动,木
箱所受摩擦力的方向________;
②汽车匀速运动时(二者无相对滑动), 木箱所受摩擦
力大小为________。
③汽车刹车,木箱在车上向前滑动时, 木箱所受摩擦
力的方向_________。
向右
零
向左
例3.