2019-2020学年八年级物理下册 第八章 第3节 摩擦力课件 （新版）新人教版

第八章运动和力知识点一摩擦力1.滑动摩擦力定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。拓展(1)产生条件:①两个物体必须接触;②两个物体之间要相互挤压,发生形变;③两个物体之间有相对运动或有相对运动的趋势;④两接触面不光滑。四个条件必须同时具备。(2)滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动方向相反,而不是与运动方向相反,有时与运动方向相同。(3)摩擦力也不一定都是阻力,有时也可以是动力。三种摩擦静摩擦:两个相互接触的物体将要发生而尚未发生相对运动时产生的摩擦 推物体但没推动滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面上相对滑动时产生的摩擦 在粗糙表面上推着物体运动滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦 带轮小车在力的作用下运动(4)三种摩擦2.探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验(1)实验器材:弹簧测力计、带钩木块、表面粗糙程度不同的同种材料的长木板、砝码(或其他小重物)等。(2)实验方法:转换法、控制变量法。(3)实验步骤:①如图8-3-1所示,用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的摩擦力。②改变放在木板上的砝码,从而改变木块与长木板之间的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。③换用材料相同但表面更粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。…… 图8-3-1(4)实验记录:实验次数压力接触面测力计示数F/N11个木块木板0.421个木块+1个砝码木板0.631个木块+1个砝码更粗糙的木板0.8……………………(5)实验结论:滑动摩擦力大小与压力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。压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。例1(2018湖北襄阳谷城模拟)小君用500N的力拉放在水平地面上的木箱没有拉动,此时木箱与地面之间的摩擦力为N。当爸爸帮忙推一下放手之后,小君发现木箱能匀速拉动了,且用的力变为480N,此时木箱与地面间的摩擦力为N。解析当拉力为500N时,由于木箱处于静止状态,摩擦力与拉力是一对平衡力,故其大小相等,即f1=F1=500N;当在爸爸帮助后,木箱在水平地面上匀速运动,此时木箱受到的滑动摩擦力和此时的拉力是一对平衡力,故f2=F2=480N。答案500480知识点二摩擦的利用与防止 例2(2017贵州安顺期中)下列属于有害摩擦的是 ()A.自行车车轴与轴承之间的摩擦B.自行车脚踏板与鞋之间的摩擦C.自行车刹车时,刹车闸与车轮间的摩擦D.自行车把手与手之间的摩擦解析答案A 题型一判断增大还是减小摩擦例1(2019广西北部湾经济区中考)下列实例中,属于增大摩擦的是 ()A.往自行车轴承中加润滑油B.行李箱下安装滚动轮子C.骑自行车刹车时用力捏闸D.将滑梯的滑道做得光滑解析答案C方法归纳明确增大和减小摩擦的方法,紧扣试题情景找到变化因素,进而做出判断是解答此类问题的关键。选项方法作用A轴承中加入润滑油,使接触面分离减小摩擦B行李箱安装滚动轮子,用滚动摩擦代替滑动摩擦D滑道做得光滑,减小接触面的粗糙程度C骑自行车刹车时用力捏闸,增大了压力增大摩擦题型二“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验探究及应用例2(2017四川自贡中考)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图8-3-2所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的接触面是棉布。图8-3-2(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做运动,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)由图和图可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系。(3)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,滑动摩擦力将(选填“不变”“变大”或“变小”)。(4)评估此实验方案的不足之处:。(答出一条即可)解析(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力大小相等,即木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)图甲和图乙,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,可探究摩擦力大小与压力大小的关系。(3)由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,即使拉力增大,滑动摩擦力也不变。(4)实验中需拉动木块做匀速直线运动时进行读数,而很难保证其一直做匀速直线运动,会造成测力计的读数困难。答案(1)匀速直线(2)甲乙(3)不变(4)不能保证木块一直做匀速直线运动(或测力计在运动中读数困难,或拉动木块匀速运动非常困难)点拨在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”及应用结论分析问题时,要注意应用二力平衡的知识和控制变量法。比较滑动摩擦力大小时,首先明确所控制的变量,再明确未控制变量的变化,得出结论即可,同时要注意物体的接触面积大小、运动速度等因素不影响滑动摩擦力的大小。易错点摩擦力作用及方向的判断例(2018广东模拟)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,如图8-3-3所示,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列各题,请选填以下合适的字母标号)A.受到方向向右的摩擦力B.受到方向向左的摩擦力C.不受摩擦力图8-3-3(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为。(3)当输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为。解析(1)米袋刚放上时,由静止变为向右运动,水平方向上只受摩擦力的作用,这个力使它由静止到运动,故方向是向右的;(2)米袋匀速直线运动时,运动状态保持不变,故在水平方向上不受力或者受平衡力,若在水平方向上受摩擦力,一定有另一个力与它平衡,因为没有其他力,所以不受力;(3)当将输送带突然制动时,输送带停止运动,但米袋由于惯性仍向右运动,为了阻碍米袋向右运动,就会产生一个方向向左的摩擦力,故米袋在水平方向上受到方向向左的摩擦力。答案(1)A(2)C(3)B易错警示有的同学认为,摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反,这种观点是错误的,出错的原因在于不理解摩擦力的概念,混淆了物体的运动方向与相对运动方向的关系。摩擦力的作用是阻碍物体相对运动(或相对运动趋势),并非阻碍物体的运动。当摩擦力阻碍物体的运动时,摩擦力的方向与物体的运动方向相反;当摩擦力作为物体运动的动力时,其方向与物体的运动方向相同。赏析“运动和力”中的学科素养素养呈现本章中“牛顿第一定律”、“惯性”、“二力平衡”和“摩擦力”等物理观念不仅是“力学”知识的基础,也是人们在生产和生活中经常接触到的物理现象,为此,本章的实验方法、物理思维、知识应用是各类考试考查的重要考点和热门考点。典例剖析例(2019四川泸州一模改编)科技的进步也为测摩擦力的大小提供了先进的手段,如图8-3-4甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:图8-3-4(1)当用F=4N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为N;(2)若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为N;(3)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力F压大小的关系,在重力为17N的木块上每次增加1N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实验测量数据如下:根据表格数据,得出滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为。木块对水平面的压力F压(N)1718192021水平拉力F(N)5.15.45.76.06.3解析(1)由乙图和题干可知,0~t1时间木块静止,此过程中木块受到的最大拉力为5.5N,即木块受到5.5N的拉力后开始运动,故可知当用F=4N的水平拉力拉静止的木块时,木块静止,则受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,木块所受摩擦力大小等于拉力等于4N;(2)由乙图和题干可知,木块t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力和摩擦力是一对平衡力,此时拉力F=5.1N,所以此时摩擦力f=F=5.1N;当F=5.8N时,物体将做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体所受摩擦力仍为5.1N;(3)从表格中数据可以看出,拉力与压力大小的比值是0.3,即摩擦力与所受压力的比值是0.3,所以摩擦力大小与接触面受到压力之间的关系是Ff=0.3F压。答案(1)4(2)5.1(3)Ff=0.3F压素养解读本题借助图象和实验记录综合考查了“获取和处理信息”、“基于证据得出结论”的科学探究素养,(1)、(2)问还同时考查了“能应用物理知识解决一些实际问题”的物理观念素养以及科学思维素养。总之,本题是一道综合性较强的题目,对物理核心素养的考查较为全面。知识点一摩擦力1.(2019吉林长春德惠四模)如图所示的四种情况,木块一定不受摩擦力的是 ()答案A水平面上静止的木块不运动,也没有运动趋势,故不受摩擦力。 2.(2018贵州安顺中考)如图8-3-1所示,物体重5N,一人用20N的力将它压在竖直墙上,物体处于静止状态。这时物体受到的摩擦力大小为N,方向是。 图8-3-1答案5竖直向上解析用20N的水平力把重5N的物体紧压在竖直墙壁上,处于静止状态,竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,故摩擦力f=G=5N,方向是竖直向上。3.(2019江苏盐城建湖一模)如图8-3-2,用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上做匀速直线运动,此时木块受到的摩擦力为N。在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的的关系(选填序号)。①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;②滑动摩擦力的大小与压力大小。 图8-3-2答案0.8①解析由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,其示数为0.8N。在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,木块对水平面的压力相同,改变了接触面的粗糙程度,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,故①正确。知识点二摩擦的利用与防止4.(2019四川乐山中考)如图的各种做法,属于减小摩擦的是 ()  答案D“鞋底上印有花纹”、“举重前,在手上涂防滑粉”、“自行车的车闸用橡胶制作”,三种做法均是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A、B、C选项均不符合题意;气垫船底部跟水面之间有一层空气垫,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故D选项符合题意。5.(2018中央民大附中期中)如图8-3-3所示,爷爷推箱子感到吃力。聪明的芳芳在爷爷推的箱子下面撒一些圆形的砂子后,爷爷感觉轻松多了。这是因为压力一定时,滚动摩擦力比滑动摩擦力要(选填“大”或“小”)得多。 图8-3-3答案小解析当压力一定时,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。1.(2019北京通州一模)随着低碳理念的不断深入,自行车成为绿色出行的重要交通工具。下列为了减小摩擦的是 ()A.轮胎表面制有凹凸不平的花纹B.给车轴加润滑油C.刹车时用力捏闸D.车把处有橡胶套答案B给车轴加润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦力的,故B选项正确;其他三个选项均是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。2.(2018山东临沂郯城四模)下列有关摩擦力的说法中正确的是()A.只有相互接触的物体间才可能产生摩擦力B.只要两个物体相互接触,则这两个物体间一定存在摩擦力C.摩擦力总是与物体的运动方向相反D.摩擦力总是有害的答案A摩擦力产生的条件是,两个物体相互接触挤压,且发生相对运动或有相对运动的趋势,故A正确,B错误;滑动摩擦力阻碍相对运动,与物体相对运动的方向相反,有时会和物体的运动方向相同,故C错误;有些摩擦力对人们有益,例如人走路时,鞋底和地面之间的摩擦力,自行车的车把和手之间的摩擦力等都是有益的摩擦力,故D错误。3.(2017江苏无锡一模)如图所示,重为5N的物体A在8N的水平压力作用下静止在竖直墙壁上,物体A所受的摩擦力为N,方向。当水平力减小为原来的一半,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑,则物体A受到