8年级下册沪粤版物理 第六章 第四节 探究滑动摩擦力 逐字稿-4,282字

  师:同学们好,今天我们一起学习 6.4 探究滑动摩擦力。冰面上运动的物体最后都会慢慢停下来,这是因为受到了摩擦力。摩擦现象在生活中随处可见,比如运动员在冰面上快速滑行,汽车轮胎有凹凸花纹,传送带能传送行李,登山时要穿防滑靴。那什么是摩擦力?摩擦力又有什么特点呢?带着这些好奇,我们来揭开它的神秘面纱。

  首先,把一木块放在水平桌面上,用力推动木块向右滑动,最后它停了下来。在这个过程中,木块与桌面之间的摩擦叫滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦就是滑动摩擦。木块从桌面左侧滑到右侧,这种运动在物理上叫木块相对于桌面向右运动。在相对运动过程中,木块受到一个向左的阻力,这个阻力就是滑动摩擦力,也就是滑动摩擦中阻碍物体相对运动的力,用小 f 表示。滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,作用在物体的接触面上。

  接着,把一小球放在水平桌面上,用力推动小球,让它自行滚动,小球最终也停了下来。此时,小球与桌面之间的摩擦叫滚动摩擦。一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦就是滚动摩擦。小球滚动时受到的阻力就是滚动摩擦力。滚动摩擦力的方向同样与物体相对运动的方向相反,小球相对于桌面向右运动,桌面就给它一个向左的阻碍作用。实验证明,相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。远古时代,劳动人民就利用这个物理知识,搬运重物时用滚动代替滑动,减小搬运阻力。

  除了滑动摩擦、滚动摩擦,还有其他种类的摩擦吗?我们继续看。把一个质量较大的物块放在水平桌面上,对木块施加一个向右的推力,木块却不动。此时木块在推力作用下有向右运动的趋势,但受到桌面的阻碍,保持静止。这种摩擦叫静摩擦。一个物体在另一个物体表面有相对运动趋势时产生的摩擦就是静摩擦。静摩擦中阻碍物体相对运动趋势的力叫静摩擦力,也用小 f 表示。木块在推力作用下有向右运动的趋势,桌面给木块一个阻力,阻碍这种相对运动趋势,这个阻力就是静摩擦力。所以,静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。

  比如滑梯时,会感觉滑梯向上拽裤子,这是因为滑梯对屁股有阻碍作用,这就是摩擦力。用小 f 表示。什么是摩擦力呢?两个表面粗糙的物体相互接触挤压,当它们相对滑动时,会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这就是滑动摩擦力。像扫把和地面接触挤压且有滑动,地面向后阻碍它向前,摩擦力向后。那是不是只有滑动摩擦力呢?当然不是,比如爬树挂在树上静止时,受力平衡,重力向下,给向上力的是树,这也是摩擦力。不过此时只有向下掉的趋势,没有相对滑动,所以叫静摩擦力。

  两个相互接触挤压的物体,当其接触表面之间有相对运动的趋势,但还保持相对静止时,接触面上会产生阻碍相对运动的力,叫静摩擦力,它的方向和相对运动的趋势方向相反。那除了滑动摩擦力、静摩擦力,还有其他摩擦力吗?有。当足球在地上滚动时,速度越来越慢,是因为地面给了它一个阻碍运动的力,这叫滚动摩擦。自行车轮子滚动时和地面的摩擦就是滚动摩擦。小结一下,相互接触的物体之间存在一种阻碍物体相对运动的力叫摩擦力,分为静摩擦、滑动摩擦与滚动摩擦。那用铅笔在纸上写字时,二者之间是什么摩擦?很明显,铅笔在纸上滑动,属于滑动摩擦。那圆珠笔在纸上写字时也是滑动摩擦吗?不是,圆珠笔笔尖有个小圆珠,写字时圆珠在纸上滚动,将笔油留在纸上,所以是滚动摩擦。那手握着瓶子保持静止,手与瓶子之间是什么摩擦?瓶子有向下掉的趋势,摩擦力向上,此时瓶子与手相对静止,是静摩擦。总结一下,摩擦力有 3 种。

  至此,我们介绍了滑动摩擦力的定义和种类。摩擦力就是两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势时,会在接触面上产生阻碍相对运动或者相对运动趋势的力,用小写的 f 表示。摩擦力有三种类型,分别是滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。刚刚学习完摩擦力的定义、种类、方向和作用点,那摩擦力的大小又是怎样的呢?接下来我们继续探究。由于时间关系,重点探究滑动摩擦力的大小。

  二、探究滑动摩擦力

  活动一:测量滑动摩擦力。前面学过测量力的工具是弹簧测力计,它可以测量拉力和重力,那能不能用它测量滑动摩擦力呢?同学们看,用弹簧测力计拉着木块运动时,弹簧测力计读数是拉力大小。那怎么测量滑动摩擦力呢?经研究,木块在拉力作用下在水平面做水平匀速运动时,摩擦力等于拉力大小。所以,用弹簧测力计拉着木块沿水平桌面做水平匀速滑动,弹簧测力计测出的拉力大小就等于滑动摩擦力大小。总结一下,测量滑动摩擦力的工具是弹簧测力计,测量方法是弹簧测力计拉着木块沿水平桌面做水平匀速滑动,此时弹簧测力计的拉力大小 f 等于物体所受滑动摩擦力大小。同学们课下一定要动手做一做,测量滑动摩擦力大小时,别忘了多次测量取平均值减小误差。老师测量时发现,拉动不同物块在不同水平面,所测滑动摩擦力大小不同,那滑动摩擦力大小究竟跟什么因素有关呢?接下来一起探究。

  活动二:探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关。首先提出问题,滑动摩擦力与哪些因素有关?同学们思考一下,提出自己的猜想并写下来。

  生活中我们有这样的经验,推箱子时,箱子越重,推起来越费力,地面越粗糙,推起来也越费力。这说明箱子压力越大,所受滑动摩擦力越大,地面越粗糙,所受滑动摩擦力也越大。据此我们猜想,接触面所受的压力和接触面的粗糙程度等会影响滑动摩擦力的大小。

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