2022年初中物理同步 8年级下册 第6课摩擦力(教师版含解析).docx
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1、第6课 摩擦力(解析版)目标导航课程标准课标解读1.理解摩擦力的概念;2.熟悉影响滑动摩擦力大小的因素;3.会进行影响滑动摩擦力大小因素的实验探究;4.了解生活中应用与防止摩擦力的现象。1.了解摩擦力的产生、方向和类型;2.理解影响摩擦力大小的因素;3.通过实验探究加深对摩擦力概念的理解;4.熟悉生活中应用和防止摩擦力的现象。知识精讲知识点01 摩擦力1.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。2.摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;摩擦力有时起阻力作用,有时起动力作用。3.摩擦力分类(1)滑动摩擦:相互接触
2、的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。【知识拓展一】摩擦力的概念1.摩擦力是力学中经常遇到的一种力。它是在互相接触并且接触面不光滑的两个物体之间产生的。当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动或有相对运动的趋势时,就会受到另一个物体阻碍它相对运动或相对运动趋势的力,这个阻碍它相对运动或相对运动趋势的力就是摩擦力。摩擦力的产生必须同时具备以下三个条件:两物体直接接触且有相互作用的弹力;两接触面均粗糙;物体
3、间有相对运动或相对运动趋势。2.当一物体在另一物体上滑动时,产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。如滑冰运动员的冰刀和冰面之间的摩擦,黑板擦和黑板之间的摩擦。当一物体在另一物体表面发生滚动时所产生的摩擦力叫做滚动摩擦力。如轮滑鞋的轮和地面之间的摩擦,圆珠笔滚珠和纸张之间的摩擦。在相同情况(压力和接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。3.所谓动力和阻力,是从力的作用效果来命名的。如果物体受到的力的方向与该物体运动的方向相同,则该力为动力;如果物体受到的力的方向与该物体运动的方向相反,则该力为阻力。在生活中,我们常见的是滑动摩擦力与它的运动方向相反,是阻碍物体运动的力;但有时摩擦力也是动力,如传
4、送带上的货物受到的静摩擦力沿斜面向上,与物体的运动方向相同,是使货物能向上运动的动力,再如人行走时,人与地面间的摩擦力对人来说也是动力。【知识拓展二】摩擦力的方向由于摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动的趋势),故摩擦力的方向跟物体的相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反。在判断摩擦力的方向时一定要明确“相对”的含义。“相对”既不是“对”地,也不是“对”观察者,“相对”的是与它接触的物体,即“相对运动(或相对运动的趋势)的方向”是以相互摩擦的另外一个物体作为参照物所确定的。而“物体的运动方向”是以地面或相对地面静止的物体作为参照物确定的。当然,平时所接触到的摩擦力的方向与物体的运动方向相反
5、的例子很多。比如:人拉着小车在平直公路上向前运动时,车受到的摩擦力方向向后,与小车的运动方向相反,但这并不能得到摩擦力的方向一定跟物体的运动方向相反的结论。不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来。比如:一人匀速向上爬竿,假想接触面光滑,人相对竿有向下滑动的趋势,此时物体受到的静摩擦力的方向与人的运动方向相同。【知识拓展三】生活中的摩擦力1.摩擦力发生在相互接触并挤压的两个不光滑的物体之间。如果两物体之间存在相对运动,则有相互作用的滑动摩擦力;如果这两个物体相对静止,并存在相对运动趋势,则两物体间有相对作用的静摩擦力。这里所指的“相对运动”是两个接触物体之间,一个物体相对另一个
6、物体有位置的变化,并非相对地面的运动。人们通常所说的静止或运动都是相对地面而言的,而相对静止则是特定的两个物体之间位置不变。2.静止的物体可以受到静摩擦力的作用。如:静止在水平地面上的物体受到F的作用但仍然静止,物体受到静摩擦力。一个物体相对于另一个物体静止,但不一定相对地面也是静止的。如:传送带上的货物相对传送带是静止的,货物受到传送带对它的静摩擦力,但货物相对地面而言是运动的,所以静摩擦力关键是看相互作用的两个物体是否是相对静止,而不是看此物体是运动还是静止。由此可知运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。3.摩擦力有不利的一面,例如一些转动装置,总是希望摩擦力越小越好,为此我们将这些部分做得
7、很光滑,同时加上一些轴承以减少摩擦,由于静摩擦力的存在,鞋子磨破,自行车轮胎的花纹也磨平了等等。似乎,摩擦力越小越好,实际未必尽然,摩擦力也有有利的或不可缺少的一面,没有鞋子和地面的摩擦力,我们就无法行走。知识点02 影响摩擦力大小的因素1.摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。2.摩擦力应用(1)理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。(2)理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)
8、。(3)在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。【知识详解】探究影响摩擦力大小的因素实验1.实验内容【实验目的】探究影响摩擦力大小的因素。【实验器材】弹簧测力计,长木板,棉布,毛巾,带钩长方体木块,钩码。【实验原理】(1)二力平衡条件:作用在物体上的两个力,如果大小相等、方向相反并作用在一条直线上,这两个力就是平衡力;(2)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计的读数就等于摩擦力大小,这样就测出了摩擦力大小。【实验步骤】实验装置如图。一、用弹簧测力计匀速拉动木块,让木块在长木板上做匀速滑动,读出弹簧测力计读数,即木块与长木板之间的摩擦力;数据
9、计入表格;二、改变放在木块上的钩码,从而改变木块对长木板的压力,重复步骤一进行试验;三、把棉布、毛巾铺在长木板上,改变接触面的粗糙程度,重复上述试验。四、实验表格试验次数接触面压力大小弹簧测力计读数/N1木块与长木板无钩码2木块与长木板有钩码3木块与棉布无钩码4木块与毛巾无钩码五、整理器材。【实验结论】(1)摩擦力大小跟作用在物体表面的压力有关,压力越大,摩擦力越大:(2)摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大;(3)摩擦力大小跟接触面大小无关;(4)摩擦力大小跟运动速度无关。2.考查内容考查方向解答思路要测出摩擦力大小物体应做什么运动匀速直线运动如何确定摩擦力大小匀速运动时
10、,弹簧测力计读数与摩擦力大小相等可说明摩擦力大小与压力有关的实验步骤1和2摩擦力大小与接触面粗糙程度有关实验步骤1和3或1和4之间测量误差产生原因很难做到匀速运动、弹簧测力计运动中读数会有误差根据实验结论找出生活中利用摩擦力的例子汽车轮胎、自行车把、胶鞋等添加钩码的目的为了探究摩擦力大小与压力的关系探究实验的物理方法控制变量法【知识拓展】本节知识导图知识点1:摩擦力【例题1】(2020黑龙江龙东农垦森工)如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平地面上,在大小为F的恒力作用下,沿水平面做匀速直线运动,则下列结论错误的是()A甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为FB甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力
11、均为FC甲图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它摩擦力为FD乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它摩擦力为F【答案】AD【解析】A.甲图中,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,根据二力平衡条件可知fF,即A物体所受的摩擦力大小为F;乙图中A物体与B相对静止,A物体在水平方向没有力的作用,A物体所受的摩擦力为0;故A错误;B.以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力F,这两个力相互平衡,则fF,所以两种情况下B物体受到地面对它的摩擦力均为F,故B正确;C.甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的摩擦力作用,且fF,故
12、C正确;D.乙图中,AB同时向前做匀速直线运动,AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,故D错误。【例题2】(2020黑龙江龙东)(多选)如图所示,物体A和B叠放在一起放在水平地面上,在大小为F的恒力作用下,沿水平面做匀速直线运动,则下列结论错误的是( )。A.甲乙两图中A物体所受摩擦力大小均为F;B.甲乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F;C.甲图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它摩擦力为F;D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它摩擦力为F【答案】AD。【解析】由题意可知,在甲图中:A物体在水平方向上受水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力fA甲,因A处于平衡
13、态,fA甲和F是一对平衡力,故fA甲=F;B物体在水平方向上受A对它水平向右的摩擦力fB甲和地面对它的水平向左的摩擦力f甲,因B处在平衡态,fB甲和f甲是一对平衡力,故f甲=fB甲,因fA甲和fB甲是一对相互作用力,故fB甲=fA甲=F,故f甲=fB甲=F;在乙图中:A物体由于是做匀速直线运动,处在平衡态,故A物体在水平方向不受力的作用,故fA乙=0N;B物体由于是做匀速直线运动,处在平衡态,B物体在水平方向受水平向右的拉力F和地面对它的水平向左的摩擦力f乙的作用,拉力F和摩擦力f乙是一对平衡力,故f乙=F;由以上分析可知:A.甲图中A物体所受摩擦力大小为F,甲图中A物体所受摩擦力大小为0N,
14、故A错;B.甲图中B物体受到地面对它的摩擦力f甲=F,乙图中B物体受到地面对它的摩擦力f乙=F,故B正确;C.甲图中物体A受到的摩擦力fA甲=F,物体B受到地面对它摩擦力f甲=F,故C正确;D.乙图中物体A受到的摩擦力fA乙=0N,物体B受到地面对它摩擦力f乙=F,故D错;故选AD。知识点2:影响滑动摩擦力大小的因素【例题3】(2020四川自贡市)下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是A. 通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响B. 通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响C. 通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程
15、度对滑动摩擦力大小的影响D. 通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响【答案】A【解析】A. 甲、乙两次实验,控制接触面粗糙程度相同,改变压力,所以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响故A正确B. C.乙、丙两次实验,压力和接触面粗糙程度都改变了,触面的大小相同既不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,也不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响故B、C错误D.乙、丁两次实验中,改变了接触面的大小,但没有控制压力相同,所以不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响故D错误知识点3:增大与减小摩擦的方法【例题4】(2020四川乐山市)下列实例中,目的是为了增大摩擦的是() A. 滚
16、动轴承B. 给木箱加装轮子C. 自行车车轮有凹槽D. 磁悬浮列车与轨道不接触【答案】C【解析】A滚动轴承是将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力。A选项不符合题意;B给木箱加轮子,也是将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力。B选项不符合题意;C自行车车轮有凹槽,加大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦。C选项符合题意;D将接触面分离,减小了摩擦。D选项不符合题意。【例题5】(2020四川乐山)下列实例中,目的是为了增大摩擦的是()。A. 滚动轴承;B. 给木箱加装轮子;C. 自行车车轮有凹槽;D. 磁悬浮列车与轨道不接触【答案】C。【解析】A滚动轴承是将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力。A选项不符合题
17、意;B给木箱加轮子,也是将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦力。B选项不符合题意;C自行车车轮有凹槽,加大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦。C选项符合题意;D将接触面分离,减小了摩擦。D选项不符合题意。故选C。分层提分题组A 基础过关练1.常见的应用摩擦力的实例中,能增大摩擦的是()。A自行车的车轴处加润滑油;B汽车轮胎表面刻凹凸不平的花纹;C缝衣针的表面做得很光滑;D被移动重物下面垫有圆柱形钢管【答案】B。【解析】A、自行车的车轴处加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦。故A错误;B、汽车轮胎表面刻凹凸不平的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故B正确;C、缝衣针的表面做得
18、很光滑,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;故C错误;D、被移动重物下面垫有圆柱形钢管,是用滚动代替滑动来减小摩擦。故D错误。故选B。2.如图的事例中,目的是为了减小摩擦的是( )。A. 在瓶盖上制出细条纹;B. 在乒乓球拍上粘一层胶粒;C. 在守门员的手套上粘橡胶;D. 为车轴添加润滑油【答案】D。【解析】A在瓶盖上制出细条纹,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,不符合题意; B在乒乓球拍上粘一层胶粒,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,不符合题意; C在守门员的手套上粘橡胶,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度
19、来增大摩擦的,不符合题意;D为车轴添加润滑油,是通过使接触面脱离来减小摩擦力。符合题意;故选D。3“玉兔”号月球车成功实现落月,正在月球上进行科学探测。下列有关“玉兔”号月球车的说法中正确的是( )。A月球车轮子的表面积较大,目的是为了减小运动时受到的摩擦力;B当月球车匀速运动时,受到的摩擦力和支持力是一对平衡力;C月球车登上月球后,它将失去惯性;D与在地球上相比,同样的路面上,月球车在月球表面上匀速前进时受到的摩擦阻力变小【答案】D。【解析】摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度、接触面积的大小无关,所以A错误。当月球车匀速运动时,水平方向受到的向前的动力与向后的摩擦阻力
20、是一对平衡力,竖直方向受到的重力与支持力是平衡力,B错误。惯性是物体的固有性质,不会消失,C错误。月球车在月球表面上受到的重力变小,使月球车对地面的压力变小,所以前进时受到的摩擦阻力变小,D正确。4窗玻璃上趴着一只壁虎(如图),当人水平向右推窗时,壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向是()。A水平向左B水平向右C竖直向上D竖直向下【答案】C。【解析】当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎和玻璃之间是相对静止的,壁虎受到平衡力的作用;竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,则摩擦力的方向竖直向上。故选C。5小明观察图中的漫画,总结了四个观点,错误的是
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