資源簡介

(共42張PPT)
第3節 摩擦力
第八章 運動和力
八年級下冊（2025）
人教版
學習目標
物理觀念
知道滑動摩擦力的概念及測量滑動摩擦力的方法；知道滑動摩擦力與接觸面受到的壓力及接觸面粗糙程度的關系；了解如何利用和防止摩擦。
科學思維
根據二力平衡的條件，思考得出測量滑動摩擦力的方法并論證可行性；在學習測量滑動摩擦力的過程中，思考方法的不足并提出改進意見，培養質疑創新的意識。
科學探究
通過探究實驗，學會制訂簡單的科學探究方案，學會利用表格收集實驗數據，培養科學探究能力。
科學態度與責任
通過生活中實例的研究，激發學生用所學知識解決實際問題的熱情；培養對科學字的熱愛和好奇心；樹立正確的價值觀。
導入新課
？
問題
如圖所示，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？
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
一
一、摩擦力
1.滑動摩擦力
（1）定義：
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。用f 表示。
f
顯微鏡下的桌面
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，就會發現接觸面是凹凸不平的。當相互接觸的物體發生相對滑動時，就會彼此阻礙，產生滑動摩擦力。
（2）產生原因：
一、摩擦力
感受滑動摩擦力的存在：
①雙手并攏，用其中一只手推或拉，使其中一只手在另一只手掌上運動，感受有沒有一個阻礙手運動的力；
感受到一只手掌對另一只手掌有阻礙作用。
一、摩擦力
②將手掌用力壓在桌面上并向前用力，使手掌相對于桌面滑動，感受有沒有一個阻礙手運動的力。
感受到桌面對手掌有阻礙作用。
一、摩擦力
2.摩擦力的種類
一個物體在另一個物體表面上將要發生而尚未發生相對運動時，產生的摩擦力稱為靜摩擦力。
一個物體在另一個物體表面上滾動時產生的摩擦力叫做滾動摩擦力。
一個物體在另一個物體表面上滑動時產生的摩擦力叫做滑動摩擦力。
滑動摩擦力
靜摩擦力
滾動摩擦力
一、摩擦力
3.摩擦力產生的條件
①兩個物體互相接觸并互相擠壓。
②兩個物體的接觸面必須都是粗糙的。
③有阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的特征。
一、摩擦力
4.摩擦力的方向
與相對運動或相對運動趨勢方向相反。
物體被拉著向右運動
與相對運動方向相反
摩擦力向左
與相對運動趨勢方向相反
F摩
v
向右拉物體但沒有拉動， 物體有向右運動的趨勢
F
摩擦力向左
F摩
F
如何測量滑動摩擦力的大小呢？
一、摩擦力
5.測量滑動摩擦力大小
測量工具：
彈簧測力計
測量原理：
二力平衡
測量方法：
用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿木板做勻速直線運動。
測量結果：
F摩 = N
轉化法
一、摩擦力
　　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？
使木塊做勻速直線運動是為了保證拉力與滑動摩擦力平衡，大小相等。這樣，我們就可以通過讀取彈簧測力計的拉力值來得知滑動摩擦力的大小。
一、摩擦力
6.探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關
（2）猜想與假設：
（1）提出問題：
摩擦力的大小和什么因素有關
根據生活經驗，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。
①滑動摩擦力的大小可能跟壓力大小有關？
②滑動摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度有關？
③滑動摩擦力的大小可能跟接觸面積有關？ ………
一、摩擦力
（3）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。
控制變量法
實驗器材：
研究方法：
彈簧測力計、木塊、木板3塊（粗糙程度不同）、砝碼等。
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？
一、摩擦力
（4）實驗過程：
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。（如圖甲）
②在木塊上放不同數量的鉤碼，改變壓力，測量滑動摩擦力。（如圖乙）
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。（如圖丙）
④把長方體木塊分別平放、側放、立放在長木板上，勻速拉動木塊，記錄彈簧測力計的示數。
甲
乙
丙
長木板
長木板
粗糙的長木板
一、摩擦力
（5）實驗記錄：
（6）實驗結論：
①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；
②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。
③滑動摩擦力大小與接觸面材料有關，與接觸面面積無關。
實驗次數 壓力大小 接觸面粗糙程度 接觸面面積大小 彈簧測力計的示數F/N 摩擦力f/N
1 1.5N 較光滑 80cm2 0.3N 0.3N
2 2.5N 較光滑 80cm2 0.6N 0.6N
3 1.5N 較粗糙 80cm2 1.5N 1.5N
4 1.5N 較光滑 40cm2 0.3N 0.3N
一、摩擦力
（7）反思與交流：
①手動勻速拉動木塊，不易操作；
②彈簧測力計移動過程中示數不穩定，不易讀數。
改進措施：
　　木塊相對地面處于靜止狀態，測力計示數等于木板對木塊施加的摩擦力。
F
拉木板
摩擦的利用與防止
二
二、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。
生活中是如何增大摩擦和減小摩擦的呢？
二、摩擦的利用與防止
1.增大摩擦的方法
（1）增大接觸面粗糙程度（使接觸面粗糙）
涂防滑粉
瓶蓋豎紋
車胎花紋
二、摩擦的利用與防止
（2）增大壓力
自行車的車閘
用力握水杯
用力擰瓶蓋
二、摩擦的利用與防止
（3）使滾動變滑動
汽車急剎車：當汽車需要緊急停車時，駕駛員會用力踩下剎車踏板。此時，車輪原本處于滾動狀態，但在剎車力的作用下，車輪與地面之間的摩擦迅速增大，車輪開始滑動，直至汽車完全停止。這個過程中，摩擦力由滾動摩擦變為滑動摩擦，從而增大了摩擦力，使汽車能夠更快地停下來。
二、摩擦的利用與防止
2.減小摩擦的方法
（1）減小接觸面粗糙程度（使接觸面光滑）
滑梯的表面比較光滑是為了減小人與滑梯間的摩擦
冰壺比賽中，運動員不斷的刷冰，使接觸面光滑減小摩擦
二、摩擦的利用與防止
（2）減小壓力
運動員在做單杠動作時，通常不會緊握單杠，而是保持適當的握力，這樣可以減小手與單杠之間的正壓力，從而降低摩擦力。
二、摩擦的利用與防止
（3）使滑動變滾動
我國古人很早就發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。
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。現在許多機器的轉動部分都安裝了滾動軸承
二、摩擦的利用與防止
（4）使接觸面分離
氣墊船
合頁
磁浮列車
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，可以大大減小摩擦。
磁浮列車是靠強磁場把列車從軌道上微微托起，在列車和軌道間出現一薄層空氣，減小摩擦。
課堂練習
三
三、課堂練習
1.如圖所示，物體間的接觸面均是粗糙的，物體A靜止在水平面上，物體B靜止在斜面上，物體C被壓在豎直的墻壁上處于靜止，試分析A、B、C是否受摩擦力？
A
B
C
物體A、B、C分別相對地面、斜面、墻面靜止，但B、C有相對運動趨勢，故B、C受摩擦力，A不受摩擦力。
三、課堂練習
2.關于摩擦力,下列說法中錯誤的是( )
A.只要兩個物體接觸并互相擠壓,且接觸面不光滑,它們之間就一定產生摩擦力
B.運動的物體可能不受摩擦力的作用
C.摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同
D.靜止的物體可能受到摩擦力的作用
A
相對運動趨勢
三、課堂練習
3.體重為490N的小明用雙手握住豎直的木桿勻速上攀，然后勻速下滑，他所受木桿對他的摩擦力，下列說法正確的是（　　）
A．上攀過程中，等于490N，方向豎直向下
B．下滑過程中小于490N，方向豎直向上
C．上攀過程中，大于490N，方向豎直向下
D．下滑過程中等于490N，方向豎直向上
D
三、課堂練習
4.如圖所示，水平拉動木塊在粗糙程度不變的水平桌面上做加速運動。以下說法中正確的是（　　）
A．若只改變拉力的大小，則摩擦力的大小也會隨之改變
B．測力計示數發生變化，說明摩擦力與運動速度有關
C．木塊受到的摩擦力大小等于它受到的拉力
D．繩對木塊的拉力和木塊對繩的拉力是一對相互作用力
D
三、課堂練習
5.下列各種措施，為了減小摩擦的是 ( )
屬于增大摩擦的是 ( )
A.用臺鉗緊工件
B.搬運笨重的機械，在它的下面墊入原木
C.自行車的腳蹬子和把套上刻有凹凸不平的花紋
D.給自行車車軸處加潤滑油
BD
AC
三、課堂練習
6.摩擦與我們的生活息息相關，如圖所示，下列關于摩擦的說法不正確的是( )
A.甲圖中利用火柴頭與火柴盒之間的摩擦使火柴頭溫度上升而燃燒
B.乙圖中利用貨物與傳送帶之間的摩擦把貨物送到高處
C.丙圖中機器上安裝的滾動軸承可以使摩擦力增大
D.丁圖中氣墊船通過船底向下噴氣，在船底和水面之間形成一層空氣墊使船航行時的阻力減小
C
三、課堂練習
6.下圖是探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗情景。
（1）將木塊平放在水平木板上，用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊做___________運動。
（2）由圖甲可知：此時木塊受到的滑動摩擦力大小為____N。
（3）由圖乙和圖丙可知：在其他條件相同的情況下，壓力越大，滑動摩擦力越_____。
（4）本實驗產生誤差的原因是：________。（寫一條即可）
勻速直線
很難控制木塊做勻速直線運動
1.2
大
課堂總結
四
四、課堂總結
滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度有關。滑動摩擦力的大小還與接觸面的材料有關.
定義：
產生條件:a.接觸面粗糙 b.接觸并擠壓 c.有相對運動（或趨勢）
方向：與物體相對運動方向（或趨勢）相反
分類：靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力
增大摩擦：a.增大壓力 b.增大接觸面粗糙程度 c.使滾動變滑動
減小摩擦
減少壓力
減小接觸面的粗糙程度
變滑動為滾動
使兩個接觸面彼此分離
摩擦力
摩擦力
滑動摩擦力的影響因素
增大摩擦減小摩擦的方法
練習與應用
五
五、練習與應用
解析
1.北方城市在下大雪后，因為路滑，容易發生交通事故。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？
因為煤渣的表面粗糙，撒在冰面上后可以增大了路面與車輪之間的摩擦，使車輪在行駛過程中能更好地抓住地面，從而減小剎車距離，提高行車安全。
五、練習與應用
解析
2.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。
增大摩擦的設計：
輪胎上有凹凸不平的花紋：通過增加輪胎表面的粗糙度來增大與地面的摩擦，提高抓地力。
剎車皮用橡膠制成：橡膠與車輪鋼圈或剎車盤的摩擦系數較大，能提供更好的制動力。
減小摩擦的設計：
軸承中加有滾珠：滾珠能減小軸承與軸之間的摩擦，使自行車轉動更順暢。
鏈條上加潤滑油：潤滑油能減小鏈條與齒輪之間的摩擦，減少磨損和能耗。
五、練習與應用
解析
3.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。請你利用本節知識說明運動員是怎樣改變摩擦力大小的。
相同條件下，橡膠比塑料粗糙，穿橡膠底（蹬冰腳）可以通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；
滑行腳的鞋底為塑料制成，這樣可以通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力，便于滑行。
五、練習與應用
解析
5.如果上課時教室內的摩擦力突然消失10 s，我們身邊將會發生哪些變化？描述兩個可能出現的場景。
場景一：課桌上的書本和文具將無法保持靜止狀態。由于沒有了摩擦力，它們將受到重力作用而開始下落或滑動到地面上。
場景二：學生們將無法穩定地坐在椅子上。沒有了椅子與地面之間的摩擦力，學生們將無法保持坐姿，而是會滑倒在地面上。此外，學生們也無法用手握住筆或書本等物品，因為手與物品之間的摩擦力也已經消失。
如果沒有摩擦力：①圓珠筆無法寫字，因為沒有摩擦,筆內的滾珠不轉動；②眼鏡會從鼻梁上滑下來；③橡皮無法使用；④粉筆無法寫字；⑤傾斜放置的東西都會滑下；⑥天花板上吊燈會因螺絲滑脫而掉落等。

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