蘇科版《摩擦力》課件

摩擦力摩擦力是物體之間由于接觸而產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力。by摩擦力的定義接觸面兩個物體相互接觸的表面。相對運(yùn)動兩個接觸物體之間有相對運(yùn)動趨勢或正在發(fā)生相對運(yùn)動。阻礙運(yùn)動摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢。摩擦力的分類靜摩擦力靜摩擦力是物體沒有發(fā)生相對運(yùn)動時，兩個接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力。它阻止物體運(yùn)動，并使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)?；瑒幽Σ亮Ξ?dāng)兩個物體發(fā)生相對滑動時，它們之間的接觸面會產(chǎn)生一種阻礙滑動的力，稱為滑動摩擦力。它與物體之間的相對運(yùn)動方向相反。滾動摩擦力當(dāng)一個物體在另一個物體表面上滾動時，它們之間的接觸面會產(chǎn)生一種阻礙滾動的力，稱為滾動摩擦力。滾動摩擦力比滑動摩擦力小很多。靜摩擦力1定義當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，與運(yùn)動趨勢相反的摩擦力被稱為靜摩擦力。2大小靜摩擦力的大小會隨著外力的增加而增加，直到達(dá)到最大值。3方向靜摩擦力始終與物體運(yùn)動趨勢相反。4作用靜摩擦力使物體保持靜止，防止其發(fā)生滑動。動摩擦力定義動摩擦力是物體在相對運(yùn)動中產(chǎn)生的摩擦力。它存在于兩個相互接觸的物體之間，它們正在發(fā)生相對滑動。動摩擦力總是阻礙運(yùn)動，使物體的運(yùn)動速度減慢。例子例如，當(dāng)冰球在冰面上滑動時，冰球和冰面之間就會產(chǎn)生動摩擦力。這種摩擦力會使冰球的運(yùn)動速度逐漸減慢，最終停止。摩擦力的影響因素接觸面性質(zhì)粗糙的表面比光滑的表面產(chǎn)生更大的摩擦力。例如，輪胎上的花紋有助于增加與路面的摩擦力，提高抓地力。接觸面積接觸面積越大，摩擦力越大。例如，一塊磚平放比豎放更容易滑動，因?yàn)榻佑|面積更大。物體重量物體重量越大，摩擦力越大。例如，一輛重型卡車比一輛小轎車更容易停下來，因?yàn)樗闹亓扛?。物體表面性質(zhì)表面粗糙度表面越粗糙，摩擦力越大。例如，砂紙比光滑的玻璃表面更容易產(chǎn)生摩擦力。表面材質(zhì)不同材料之間的摩擦力也不同。例如，橡膠與水泥之間的摩擦力比橡膠與冰之間的摩擦力更大。表面干燥程度干燥的表面比濕潤的表面更容易產(chǎn)生摩擦力。例如，在雨天，道路和輪胎之間的摩擦力會減小。接觸面積1影響摩擦力接觸面積越大，摩擦力越大。2接觸面大小接觸面是指兩個物體直接接觸的表面積。3摩擦力的作用摩擦力的大小與接觸面積的大小成正比。4實(shí)際應(yīng)用在一些情況下，可以通過增大接觸面積來增大摩擦力，例如：輪胎上的花紋。物體重量重量與摩擦力物體的重量越大，與接觸面之間的壓力就越大。壓力與摩擦力壓力越大，物體表面之間的相互作用力就越強(qiáng)，摩擦力也就越大。接觸面壓強(qiáng)接觸面壓強(qiáng)與摩擦力接觸面壓強(qiáng)越大，摩擦力越大。這是因?yàn)閴簭?qiáng)大，接觸面之間相互作用的分子越多，產(chǎn)生的摩擦力也越大。舉例來說，當(dāng)我們用手指輕輕按壓桌面時，摩擦力很??；但當(dāng)我們用力按壓桌面時，摩擦力就會明顯增大。摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)表示材料表面之間的摩擦程度。它是一個無量綱量，通常用符號“μ”表示。表面性質(zhì)表面越光滑，摩擦系數(shù)越??；表面越粗糙，摩擦系數(shù)越大。材料特性不同材料之間的摩擦系數(shù)也不同。例如，橡膠與水泥的摩擦系數(shù)大于金屬與金屬之間的摩擦系數(shù)。運(yùn)用摩擦力的例子摩擦力在生活中無處不在，它與我們息息相關(guān)。比如，我們在走路時，鞋底與地面之間的摩擦力讓我們能夠穩(wěn)步前行。此外，摩擦力也應(yīng)用于很多工業(yè)領(lǐng)域，比如汽車的剎車系統(tǒng)、輪胎與路面的摩擦力等等。日常生活中的摩擦力摩擦力無處不在，是日常生活的重要組成部分。行走、跑步、騎自行車、抓握物品等都需要摩擦力。沒有摩擦力，我們就無法在平地上行走，甚至連站立也難以實(shí)現(xiàn)。工業(yè)中的摩擦力摩擦力在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，它可以是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵因素，也可能帶來負(fù)面影響。例如，機(jī)器的齒輪、軸承、皮帶等都需要摩擦力來傳遞動力，而過度摩擦?xí)?dǎo)致能量損失和設(shè)備磨損。摩擦力的優(yōu)點(diǎn)保證物體穩(wěn)定靜摩擦力能夠防止物體在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生滑動，例如，鞋底和地面之間的摩擦力保證我們能夠穩(wěn)穩(wěn)地站立。實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制動摩擦力能夠減緩物體的運(yùn)動速度，例如，剎車時輪胎與地面之間的摩擦力能夠使汽車減速停止。促進(jìn)能量傳遞摩擦力可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，例如，摩擦生熱可以用來點(diǎn)燃火柴或進(jìn)行機(jī)械加工。提高效率摩擦力可以提高機(jī)器效率，例如，皮帶傳動利用摩擦力將動力傳遞給其他機(jī)械。摩擦力的缺點(diǎn)能耗損耗摩擦力會導(dǎo)致能量的損耗，降低機(jī)器效率，例如，汽車的引擎需要克服輪胎與地面的摩擦力才能行駛，這部分能量轉(zhuǎn)化成了熱能，浪費(fèi)掉了。磨損與腐蝕摩擦?xí)?dǎo)致物體表面磨損，甚至造成金屬疲勞，最終導(dǎo)致機(jī)械失效。例如，齒輪、軸承等機(jī)械部件長期工作，會因摩擦而磨損，降低使用壽命。如何增大摩擦力1增加接觸面粗糙程度例如，使用砂紙打磨物體表面，或在物體表面添加紋理。2增大接觸面積例如，在物體表面添加凹凸不平的圖案，或增加兩個接觸面的接觸面積。3增加壓力例如，增加物體重量，或使用工具施加壓力。4改變接觸面材料例如，使用粗糙的材料代替光滑的材料。如何減小摩擦力1潤滑使用潤滑油等物質(zhì)減少摩擦2減少接觸面積例如，使用滾珠軸承3改變接觸面性質(zhì)使用光滑的材料減少摩擦4氣墊或磁懸浮利用空氣或磁場減少接觸減小摩擦力可以提高效率，降低能耗，延長機(jī)械壽命。摩擦力與滑動11.滑動摩擦力滑動摩擦力是指兩個物體相互接觸并發(fā)生相對滑動時產(chǎn)生的摩擦力。22.摩擦力大小滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)。33.滑動方向滑動摩擦力的方向總是與物體的相對運(yùn)動方向相反。44.影響因素滑動摩擦力的大小會受到接觸面材料、表面粗糙程度以及物體重量等因素的影響。摩擦力與轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)運(yùn)動旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中，摩擦力通常會阻礙物體的旋轉(zhuǎn)，例如汽車輪胎與路面之間的摩擦力，會導(dǎo)致汽車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動減速。傳動系統(tǒng)齒輪、鏈條等傳動系統(tǒng)中，摩擦力既可以用來傳遞動力，也可以用來減少能量損失。滾動摩擦滾動摩擦是物體在表面滾動時產(chǎn)生的摩擦力，其大小通常小于滑動摩擦力，有利于減少能量損失。摩擦力與平衡平衡木上的運(yùn)動員平衡木上的運(yùn)動員需要克服重力，保持身體平衡，這需要摩擦力的幫助，以防止滑倒。自行車騎行山坡騎行山坡時，自行車與地面之間的摩擦力，幫助自行車保持平衡，防止滑倒。摩擦力的大小決定了騎行是否穩(wěn)定。繩索橋上行走行走于繩索橋上，需要克服重力，并保持身體平衡，摩擦力在其中起著重要作用，確保行走安全。摩擦力與加速度加速度定義加速度是物體速度變化率的量度。加速度的方向與速度變化的方向相同。摩擦力與加速度摩擦力可導(dǎo)致物體加速或減速，取決于摩擦力的方向和物體運(yùn)動的方向。摩擦力與動能摩擦力會導(dǎo)致動能的改變，摩擦力做功會導(dǎo)致動能的減少或增加。摩擦力的測量11.測量靜摩擦力利用彈簧秤測量物體靜止時克服最大靜摩擦力所需要的力。22.測量動摩擦力通過測量物體勻速運(yùn)動時克服動摩擦力所需的力，從而獲得動摩擦力的大小。33.實(shí)驗(yàn)方法使用專門的摩擦力測量儀器或設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測量。摩擦力的測量方法直接測量法使用彈簧秤直接測量摩擦力的大小。將彈簧秤水平拉動物體，使物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，此時彈簧秤的示數(shù)即為摩擦力的大小。間接測量法根據(jù)牛頓第二定律，通過測量物體的質(zhì)量、加速度和合力來間接計(jì)算摩擦力的大小。例如，可以利用斜面來測量摩擦力。其他方法還可以利用其他方法來測量摩擦力，例如利用壓力傳感器來測量摩擦力的大小，利用圖像分析來測量摩擦力的大小等。測量靜摩擦力1準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的器材，例如木塊、彈簧測力計(jì)、水平桌面等。確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境穩(wěn)定且光滑。2施加逐漸增加的拉力用手輕輕拉動木塊，觀察木塊是否開始運(yùn)動。逐漸增加拉力，直到木塊即將開始運(yùn)動。3讀取彈簧測力計(jì)示數(shù)當(dāng)木塊即將開始運(yùn)動時，讀取彈簧測力計(jì)的示數(shù)。此時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為靜摩擦力的大小。4重復(fù)實(shí)驗(yàn)為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，并取平均值。測量動摩擦力1準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備一個水平桌面，一個木塊，一個彈簧測力計(jì)，一個鉤碼等實(shí)驗(yàn)器材。2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作將木塊放置在水平桌面上，用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊使其勻速運(yùn)動，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)。3記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟多次，記錄每次實(shí)驗(yàn)得到的彈簧測力計(jì)的示數(shù)，并計(jì)算動摩擦力的平均值。摩擦力的應(yīng)用汽車剎車剎車片與剎車盤之間的摩擦力，使汽車減速或停止。輪胎與路面輪胎與路面之間的摩擦力，使汽車行駛或轉(zhuǎn)向。人行走腳與地面之間的摩擦力，使人能夠行走。書寫筆尖與紙張之間的摩擦力，使人能夠?qū)懽?。制動系統(tǒng)中的摩擦力制動原理制動系統(tǒng)利用摩擦力來減速或停止汽車。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時，制動器會施加壓力到制動盤或制動鼓上，產(chǎn)生摩擦力。輪胎與路面的摩擦力摩擦力與汽車行駛輪胎與路面之間的摩擦力是汽車行駛的動力來源，為汽車提供前進(jìn)的動力。摩擦力與汽車剎車輪胎與路面之間的摩擦力也起著至關(guān)重要的作用，幫助汽車在剎車時減速，防止汽車滑行。日常生活中的摩擦力應(yīng)