摩擦力和探究—力和运动的关系

摩擦力和探究—力和运动的关系一、学习目标：1.知道牛顿第一定律的内容2.知道惯性的概念，会解释简单的惯性现象3.知道什么是摩擦力4.知道摩擦力的大小跟什么因素有关5.知道摩擦的利与弊，应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题二、重点、难点：重点：理解摩擦的利与弊，应用增大和减小摩擦的方法解决实际问题难点：理解牛顿第一运动定律的内容，会区别惯性和惯性定律。三、考点分析：1.了解牛顿第一定律的内容。2.了解惯性现象。3.了解摩擦力的大小跟什么因素有关。本讲知识点在中考中大约占2—3分。一、斜面实验“斜面实验”讨论的问题探究阻力对物体运动的影响照下图那样，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。表面状况阻力的大小小车运动的距离s/m毛巾棉布木板1.用什么方法改变物体受到的阻力的大小？2.为什么小车要从斜面上同一高度自由滑下？3.在实验中观察哪些现象？记录哪些数据？答：1.给水平面铺上粗糙程度不同的表面。2.使小车在水平面上开始运动时的速度相等。3.观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离；记录小车在水平面上运动时受到的阻力大小（“大”、“较大”、“小”）实验现象：小车在毛巾表面滑行距离最近，在棉布表面滑行距离较远，在木板表面滑行距离最远。结论：平面越光滑小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。推论：如果运动的物体不受力，它将保持这个速度一直向前做匀速直线运动。二、牛顿第一运动定律内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态说明：1.牛顿第一定律不可能用实验来直接验证。2.物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。1）一切物体是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。2）没有受到外力作用是定律成立的条件，这是一种理想情况。3）时候强调了“没有受到外力作用”与“保持静止状态或匀速直线运动状态”是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动状态或静止状态这一瞬时的运动状态不变。4）总是指“一直”的意思。5）保持是指“不变”。6）或指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止状态，原来运动就保持匀速直线运动状态。三、惯性1.定义：物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质2.惯性现象：行驶的汽车突然刹车，乘客向前倾倒；静止的汽车突然启动，乘客向后倾倒。3.惯性由物体的质量决定，质量大惯性大，惯性与物体的运动速度无关。一切物体在任何情况下都具有惯性惯性是物体的固有属性4.惯性的应用与防止应用（1）用物拍打衣服上的灰尘；（2）甩体温计，把上升的水银甩回玻璃泡；（3）手上有水珠，甩手能甩去水珠；（4）运动员助跑跳远；（5）踢球后，球由于惯性仍前进；（6）投掷物资的飞机在不到投掷点的位置开始投掷；（7）铲沙子、泼水；（8）转动鸡蛋判别生、熟鸡蛋。防止：汽车刹车时，乘客前倾，车本身不能立刻停下来，容易发生事故。汽车突然启动时，乘客后倾，容易摔倒。船靠岸时，容易撞上码头。惯性和惯性定律的区别和联系惯性惯性定律区别性质是物体的固有属性是物体的运动规律条件在任何情况下都存在只有当物体不受外力作用时才遵守联系惯性定律是物体在不受外力作用时物体惯性的直接表现。四、摩擦力1.定义：当物体间要发生或已经发生相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。2.种类)(力滚动摩擦滑动摩擦力静摩擦力3.产生条件（1）直接接触（2）接触面有弹力（3）接触面粗糙（4）物体有相对运动（或相对运动趋势）4.方向：与物体相对运动方向相反五、滑动摩擦力大小的影响因素：结论：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，还与接触面的粗糙程度有关。压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。六、增大和减小摩擦的方法增大摩擦的方法：（1）增大压力（2）增大接触面的粗糙程度减小摩擦的方法：（1）减小压力（2）接触面变光滑些（3）用滚动代替滑动（4）使两个接触面彼此分离知识点一：惯性和惯性定律例1.汽车突然刹车时乘客为什么会向前倾？答案：乘客原来随车向前运动，车子突然急刹车，由于摩擦力车子停止运动，乘客由于具有惯性，而保持原来向前的运动，所以乘客向前倾。解题后的思考：怎么用惯性来解释这些现象呢？解释惯性现象的步骤：1.确定研究的对象。2.研究对象原来做什么运动。3.由于惯性，对象最后处于什么运动状态？例2.下列关于惯性的说法中，正确的是（）A.物体保持静止状态或匀速直线运动状态的规律叫物体的惯性B.只有物体的运动状态改变时才有惯性C.不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性D.一切物体在任何时候都具有惯性思路分析：惯性是物体本身的一种属性，它不是力，在任何情况下物体都具有惯性。答案：D例3.乘坐出租车在高速公路上行驶时，要求乘客一定要系安全带，这是因为（）A.把乘客束缚在汽车上，好跟汽车一起前进B.当汽车突然刹车时，安全带能够阻挡乘客由于惯性向前运动，以保证乘客的安全C.为了不让乘客在车里活动答案：B例4.有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将（）A.继续上升一段距离，然后下落B.立即下落C.以原来的速度永远上升D.以上说法都不对答案：A解题后的思考：由于惯性，原来向上运动的物体继续向上运动一段距离，但最后因重力而下落。例5.正在行驶的汽车，关闭发动机后汽车还会继续向前运动一段距离，这是由于_______的缘故；最后还是会停下来，这是因为_____________________的结果。答案：惯性，汽车受到摩擦力作用例6.在火车车厢内竖直向上抛出一小球，小球仍然落回原处，下列说法正确的是（）A.火车一定处于静止状态B.火车一定处于运动状态C.据此不能判断火车是运动还是静止的答案：C解题后的思考：火车不管处于匀速直线运动状态还是静止状态都会使小球落回原处。例7.在火车站，离站台边缘1米左右的地方有一条安全线，人们必须站在安全线以外的位置候车。其原因是当火车驶过车站时，安全线以内的地方空气流速增大，压强（选填“增大”、“减小”或“不变”），人站在安全线内是非常危险的。行驶着的火车突然刹车，乘客会向前倾倒，这是由于乘客具有的缘故。答案：减小、惯性例8.小冬用绳子拴着一石块，使石块绕着手做圆周运动，如果石块受到的力突然全部消失，石块将（）A.立即停止运动B.做匀速直线运动C.继续做圆周运动D.速度越来越慢直至停止运动答案：B解题后的思考：根据牛顿第一运动定律可知一切物体在不受外力的时候将保持静止状态或匀速直线运动状态，所以选B。例9.小明在体育考试时见到了下列的一些现象，其中不能用惯性知识来解释的是A.小华不小心在跑道上摔了一跤B.在起跑时，都用脚向后用力蹬地C.在投掷实心球时，球离开手后会继续向前运动D.参加50m×2往返跑测试的同学跑到终点后想立即停下来却办不到答案：B知识点二：摩擦力例1.假如没有了摩擦，世界会怎样？答案：由于没有了摩擦，地面将会绝对光滑，人在地面上寸步难行，一旦跌倒，就会像被翻过来的甲虫那样，任你如何挣扎，也爬不起来。由于没有了摩擦，任何螺丝都无法拧紧，奔驰中的汽车会突然散架，车轮向四周飞出。这时候，所有的物体都会在自身重力的作用下自动地集结到低洼地带。一切植物即使在微风吹拂之下，也会被连根拔出，向四周散开；房屋上的砖块、木料和钢材会唏哩哗啦地散落下来；江河湖海将像脱缰的野马咆哮翻腾；风一旦刮起来，就会永不停息地刮下去，任何物体都会被它刮跑，地球上是一片飞沙走石的世界。一切岩石和沙粒都变得无限光滑，它们再不能聚集在一起形成一座座巍峨挺立的高山。山崩地裂随处可见，岩石夹着泥沙汇成一股股泥石流奔泻而下。由于没有摩擦，各种运动起来的物质，再也无法停下来，它们在地面上你碰我撞，东滚西溜。地面就像一锅开了锅的粥，混乱不堪。例2.用圆珠笔在纸面上写字时，笔尖与纸面上之间的摩擦是（）摩擦，用铅笔在纸面上写字时，笔尖与纸面上之间的摩擦是（）摩擦。答案：滚动、滑动。例3.关于滑动摩擦力的大小，下列说法中错误的是（）A.两木块的接触面越大，滑动摩擦力就越大。B.两木块间相对滑动得越快，滑动摩擦力就越大。C.滑动摩擦力随压力的增大而增大。D.只要接触面粗糙，两木块间总存在着滑动摩擦。答案：ABD例4.笨重的箱子放在水平地面上，我们推不动它，此时（）A.箱子的惯性很大。B.箱子受到的推力小于摩擦力。C.箱子受到的推力和摩擦力平衡。D.以上说法都不对。答案：C解题后的思考：静摩擦力。例5.请填写，下面所述各事例分别是为了增大摩擦还是减小摩擦。A.自行车的车轴要经常上油是为了（）摩擦。B.皮带传动装置中的皮带要张紧是为了（）摩擦。C.使用的铁锹要经常保持干净是为了（）摩擦。D.北方下雪时，常在马路上撒灰渣是为了（）摩擦。E.行李包的底部装四个轮子是为了（）摩擦。F.自行车的前后轮都装在滚动轴承上是为了（）摩擦。答案：减小、增大、减小、增大、减小、减小例6.用手握住酒瓶，酒瓶不会掉下来的原因是（）A.手握酒瓶的力大于酒瓶受到的力B.手对酒瓶的压力与酒瓶受到的重力相平衡C.手对酒瓶的摩擦力与酒瓶受到的重力相平衡D.手对酒瓶的摩擦力大于酒瓶受到的重力答案：C解题后的思考：静摩擦力例7.关于摩擦力，下列说法中错误的是（）A.滑动摩擦力的大小跟物体间的压力和接触面的粗糙程度有关B.在相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小C.在任何情况下摩擦力都是有害的D.轮胎上有凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦答案：C解题后的思考：摩擦力也可能会成为动力，不一定都是阻力，也不都是有害的。