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6.4 摩擦力
第六章 力和機械
知識點
生活中的摩擦
知1－講
1
1. 動手做一做，感受摩擦力
(1)將手掌用力壓在桌面上并向前用力，但手掌相對桌面靜止。
(2)將手掌用較小力壓在桌面上并向前用力，使手掌相對于桌面滑動。
(3)將手掌用較大力壓在桌面上并向前用力，使手掌相對于桌面滑動。
知1－講
關(guān)聯(lián)思考你感覺上述情況下摩擦力是一個什么樣的力？作用在哪？作用方向如何？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
(1)有一個阻礙手掌相對運動的力，作用在手掌上，與手掌相對運動趨勢方向相反。
(2)有一個阻礙手掌向前滑動的力，作用在手掌上，與手掌滑動的方向相反。
(3)有一個阻礙手掌向前滑動的力，作用在手掌上，與手掌滑動的方向相反，且該阻礙手掌向前滑動的力比前一次更大。
知1－講
2. 摩擦力的定義 兩個互相接觸的物體，當它們已經(jīng)或者將要做相對運動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這個力叫摩擦力。
3. 摩擦力產(chǎn)生條件
(1)兩個物體相互接觸且相互擠壓；
(2)有相對運動或相對運動的趨勢；
(3)接觸面不光滑
知1－講
4. 摩擦力的方向 與相對運動或相對運動趨勢方向相反。
5. 常見的摩擦力 靜摩擦、滑動摩擦與滾動摩擦。
6. 滑動摩擦的定義 一個物體在另一個物體表面上滑動時產(chǎn)生的摩擦，叫做滑動摩擦。
7. 滑動摩擦力的定義 滑動摩擦中，在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體相對運動的力，叫做滑動摩擦力。
知1－講
深度理解
摩擦力產(chǎn)生的兩種情景：
一是兩個相互接觸的物體已經(jīng)發(fā)生相對運動時在接觸面上產(chǎn)生摩擦力；二是兩個相互接觸的物體沒有發(fā)生相對運動，但有相對運動趨勢。
知1－練
例 1
[中考·河南]小亮與小華在課后利用木質(zhì)黑板擦對滑
動摩擦力進行探究。如圖1 所示，先讓黑板擦平整的一面輕觸豎直黑板面。松手后黑板擦沿著黑板面豎直下落，黑板擦在下落過程中，小亮認為它受到黑板面的摩擦力作用。小華則認為黑板擦不受摩擦力。
你認為_______的觀點正確，請簡要說明理由：__________________________________。
小華
黑板擦在下落過程中與黑板面間無壓力
知1－練
解題秘方：摩擦力的產(chǎn)生條件是兩個物體相互接觸且相互擠壓，接觸面粗糙，且有相對運動或相對運動趨勢，上述條件缺一不可。
知1－練
解析：滑動摩擦力的產(chǎn)生條件是兩個相互接觸的物體，接觸面粗糙，接觸處有彈力，且在接觸面上兩物體間有相對運動；松手后黑板擦沿著黑板面豎直下落，若黑板擦對黑板面有壓力的作用，因力的作用是相互的，則黑板面對黑板擦有支持力作用，但黑板擦在水平方向上沒有受到其他力的作用，所以黑板擦對黑板面沒有壓力的作用，即黑板面不受壓力，因此，黑板擦不受摩擦力，小華的觀點正確。
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1. [新趨勢真實情境月考·惠州]摩擦與我們息息相關(guān)。老師在黑板上寫字是利用粉筆與黑板間的______摩擦；同學(xué)們用圓珠筆做作業(yè)，是利用圓珠筆筆尖與紙間的______摩擦；正常步行時，鞋底與地面之間的摩擦是____摩擦。
滑動
滾動
靜
知2－講
知識點
探究滑動摩擦力
2
1. 測量滑動摩擦力的大小
測量工具：彈簧測力計。
測量方法：如圖2 所示，用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊沿木板做勻速直線運動，此時f=F。
知2－講
2. 探究滑動摩擦力的影響因素
【提出問題】滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。
【猜想與假設(shè)】滑動摩擦力的大小可能與壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)。
【設(shè)計實驗與制訂方案】(1)將木塊放在如
圖3 甲所示的長木板上，用彈簧測力計水
平拉動木塊做勻速直線運動，記錄此時的拉力大小。
知2－講
(2)保持接觸面粗糙程度不變，在木塊上放上重物，再次拉動木塊做勻速直線運動，記錄相應(yīng)的拉力大小。(3)去掉重物，將長木板上鋪上毛巾，再次拉動木塊做勻速直線運動，記錄相應(yīng)的拉力大小。
知2－講
【獲取與處理信息】將實驗相關(guān)情況填入下表中。
實驗次數(shù) 壓力情況 接觸面情況 彈簧測力計示數(shù)
1
2
3
知2－講
【分析與論證】(1)滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關(guān)。接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。
(2) 滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。
知2－講
關(guān)聯(lián)思考除上述因素外，滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小、物體運動速度的大小、物重的大小是否有關(guān)？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小、物體運動速度的大小、物重的大小等均無關(guān)。
知2－講
特別提醒
表格設(shè)計方案可以多樣化，但實驗至少要做三次(多次實驗探求普遍規(guī)律)、且注意控制變量，還需記錄每次的接觸面粗糙程度、壓力大小與摩擦力大小的變化情況。設(shè)計的表格在未做實驗時無須填補數(shù)據(jù)，切忌無中生有。
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例 2
[新考法裝置新中考·遼寧改編]小智發(fā)現(xiàn)媽媽購買的防滑地墊的A 面比B 面更粗糙，為了比較A、B 兩個面的防滑性，小智利用商家贈送的小塊地墊樣品和彈簧測力計進行了下列探究：
解題秘方：影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度。研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外一個因素不變，根據(jù)圖中現(xiàn)象得出結(jié)論。
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(1)如圖4 甲、乙，分別將B、A 面與同一水平地面接觸，用彈簧測力計水平__________拉動小塊地墊，此時滑動摩擦力大小______(填“等于”或“不等于”)彈簧測力計示數(shù)。
勻速直線
等于
解析：實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動地墊，使其在水平地面上做勻速直線運動，此時滑動摩擦力的大小等于拉力的大小。
知2－練
(2)小智發(fā)現(xiàn)完成甲、乙兩次實驗測得的滑動摩擦力都很小，比較不出A、B 兩個面的防滑性，于是又找來一個鐵塊，在原水平地面上進行了如圖丙所示的實驗。通過比較甲、丙兩次實驗，發(fā)現(xiàn)當接觸面粗糙程度相同時， ______越大，滑動摩擦力越______。
壓力
大
解析：比較甲、丙兩次實驗，得出結(jié)論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。
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(3)為了完成探究，保持其他條件不變，在圖丙實驗的基礎(chǔ)上小智只將________________ ，測出滑動摩擦力的大小為2.2 N，通過與圖丙實驗測得的滑動摩擦力相比，選擇地墊 ______ (填“A”或“B”)面鋪在地面上，能更有效地防止地墊在地面上滑動。
A、B 兩個面對調(diào)
A
解析：探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，要控制壓力大小相同，故將A、B 兩個面對調(diào)，可探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，地墊A 面鋪在水平地面地面上時，彈簧測力計的示數(shù)大，能更有效地防止地墊在水平地面上滑動。
知2－練
2.[中考·泰安] 在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中：
(1)某同學(xué)用如圖甲所示的方式勻速拉動木塊，測量滑動摩擦力，這樣操作是______(填“正確”或“錯誤”)的。
錯誤
知2－練
(2)小明提出如下猜想：A. 滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)；B. 滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
知2－練
小明以v 的速度勻速拉動木塊， 進行了正確的實驗操作， 實驗探究過程如圖所示。比較圖_______兩次實驗，可驗證猜想A； 比較圖_______兩次實驗，可驗證猜想B。
丙、丁
乙、丙
知3－講
知識點
摩擦在生活中的應(yīng)用
3
1. 增大摩擦的方法
示例 用力捏閘 握緊單杠 涂防滑粉
裝防滑鏈
增大摩擦的方法 增大壓力 增大接觸面的粗糙程度
知3－講
關(guān)聯(lián)思考(1)拔河比賽實質(zhì)是比較什么力的大小？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
拔河比賽時雙方選手對繩的拉力大小是相等的(選手與繩間的拉力均為相互作用力，大小相等)，哪一方與地面間的摩擦力小，哪一方就容易被拉動從而輸?shù)舯荣悾虼税魏颖荣悓嵸|(zhì)是比雙方選手與地面間摩擦力的大小。
知3－講
(2)假如沒有摩擦，人是健步如飛還是寸步難行？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
人走路靠的就是人與地面間摩擦力，圖5 為人走路的動作分解圖，由圖可知，人腳向后蹬地，給地面一個人要向后運動的“錯覺”，因此地面給人一個向前的力，阻礙人向后運動，這個向前的力就是充當了“動力”功能的摩擦力。因此，沒有摩擦，人將寸步難行。
知3－講
2. 減小摩擦的方法
示例 減小摩擦的方法
減小壓力
減小接觸面粗糙程度
用滾動代替滑動
使接觸面脫離
知3－練
[新趨勢 真實情境]小齊同學(xué)在上冰壺選修課時，學(xué)習(xí)到在冰壺比賽中，運動員右腳穿的“蹬冰鞋”摩擦力大；左腳穿的“滑行鞋”摩擦力小，有利于滑行。
例 3
知3－練
在其他條件相同的情況下，鞋底情況為( )
解析：由題知，運動員右腳穿的“蹬冰鞋”摩擦力大，利于起步加速，故D 不符合題意；左腳穿的“滑行鞋”摩擦力小，有利于滑行，在其他條件相同的情況下，橡膠比塑料能提供更大的摩擦力，故A、C 不符合題意，綜上所述，B 符合題意。
知3－練
解題秘方：根據(jù)增大和減小摩擦的方法解答。
答案：B
知3－練
3. [中考·寧夏] 自行車上應(yīng)用了很多物理知識，其中屬于增大摩擦力的是( )
A. 把手上刻有花紋
B. 車輪做成圓形
C. 給鏈條加潤滑油
D. 前后輪都安裝在滾動軸承上
A
摩擦力
摩擦力
影響因素
定義
常見摩擦力
靜摩擦力
滑動摩擦力
滾動摩擦力
實驗探究
改變方法

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