初中物理摩擦力專題講義

PAGEPAGE1學科教師輔導講義年級：初二學員姓名：輔導科目：物理學科教師：老師授課類型新授教學內容力與運動--摩擦力教學內容【知識整合】1．定義：兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生或已經發(fā)生相對運動時，就會在接觸面是產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫摩擦力。2、摩擦力產生的條件：A.接觸面粗糙。B相互接觸且相互擠壓。C.兩個物體之間要發(fā)生運動或已經相對運動。3、分類：滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力。4．滑動摩擦：兩個互相接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動時，在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力（1）方向：與物體相對運動方向相反（2）影響因素：與物體接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關4．滾動摩擦：一個物體在另一個物體上滾動時產生的摩擦5．靜摩擦：兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生相對運動時，就會在接觸面是產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫摩擦力。（1）大小：與它方向相反的外力大小相等（2）方向：與物體相對運動趨勢方向相反6、增大或減小摩擦力的辦法增大有益摩擦的方法：增大壓力；使接觸面粗糙；用滑動代替滾動。減小有害摩擦的方法：減小壓力；減小接觸面的粗糙程度；用滾動代替滑動；使兩個互相接觸的摩擦面彼此分離（如加潤滑油，形成氣墊，電磁場使摩擦面脫離接觸等）【典型例題】1、關于摩擦力產生的條件,下列說法正確的是（）1.DA．相互壓緊的粗糙物體間總有摩擦力的B．相對運動的物體間總有摩擦力作用C．只要相互壓緊并發(fā)生相對運動的物體間就有摩擦力作用D．只有相互壓緊并發(fā)生相對滑動或有相對運動趨勢的粗糙物體間才有摩擦力作用2、下列各種情況中哪些不存在摩擦力()AA．靜放在水平地面上的木箱與地面之間B．用力平推放在地面上的柜子但沒有動，柜腳與地面間C．拔河運動中運動員手與繩之間D．人在水平的地面上行走，人腳與地面之間3.體育課上爬桿時，先握住桿勻速上攀再勻速滑下來，設所受的摩擦力分別為F1、F2則（）7.CA．F1向下、F2向上，且F1=F2 B．F1向下、F2向上，且F1＞F2C．F1向上、F2向上，且F1=F2 D．F1向上、F2向下，且F1=F24.自行車的結構及使用涉及到不少有關摩擦的知識，其中為了減小摩擦的是(B)A．車把套上制作了花紋B．給車軸加潤滑油C．輪胎的表面做得凹凸不平D．剎車時用力捏閘柄，增大閘皮對車圈的壓力5．小麗在“探究摩擦力的大小與什么有關”的實驗時，她找來質量和體積都相等的A、B兩個木塊（B的表面更粗糙），放在木板上進行實驗：（1）實驗中應水平勻速拉動彈簧測力計，比較甲、丙兩次實驗，可以得出摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關．（2）甲、乙兩圖，小麗分別以較快和較慢的速度拉動木塊做勻速直線運動，發(fā)現F2＞F1，她認為摩擦力大小與速度大小有關．她的結論是錯誤的（選填“正確”或“錯誤”），理由是沒有控制壓力保持不變．（3）在實驗中若把木板換成海綿，會發(fā)現乙（選填“甲”、“乙”或“丙”）圖做法中海綿凹陷得最深，說明在受力面積一定時，壓力作用效果與壓力大小有關．【課堂練習】：選擇題1．在下列筆寫字時，筆尖與紙之間的摩擦屬于滾動摩擦的是（A）A．圓珠筆 B．毛筆 C．鉛筆 D．鋼筆【分析】摩擦力包括三種：滑動摩擦，滾動摩擦和靜摩擦．【解答】解：圓珠筆筆芯上有一個小小的滾珠，寫字時滾珠滾動，是滾動摩擦；毛筆、鉛筆和鋼筆在寫字時，都是用筆尖在紙上滑動，是滑動摩擦．2、.以下設計或操作是為了增大摩擦的是（A）A.汽車輪胎上有凹凸不平的花紋B.坐車時要求系上安全帶C.鋼軌鋪設在枕木上D.在機器轉軸上加潤滑油3．下列各項措施中，用來減小有害摩擦的是（）CA、為了防止傳動帶打滑，需要把皮帶張緊些B、黑板上的粉筆字不容易擦干凈時，雙手用力按黑板擦擦黑板C、自行車軸承中裝有滾珠D、在汽車輪胎上裝防滑鏈4、日常生活中經常需要增大或減小摩擦，下列實例中，為了增大摩擦的是（B） A．給自行車的車軸處加潤滑油B．汽車輪胎表面凹凸不平的花紋 C．縫衣針的表面做得很光滑D．為了移動重物，在它下面墊上圓柱形鋼管 5、教室的門關不緊，常被風吹開．小明在門與門框之間塞入硬紙片后，門就不易被風吹開了．下列解釋合理的是（C）A．門被風吹開是因為門沒有受到摩擦力的作用B．門沒被吹開是因為風吹門的力小于摩擦力C．塞入硬紙片是通過增大壓力來增大摩擦D．塞入硬紙片是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦6.工人師傅推車運送純凈水，對于這兩種方法中哪種比較省力的判斷，下列說法正確的是（A）甲乙A.圖甲的方法比較省力B.圖乙的方法比較省力C.圖甲和圖乙兩種方法所用的力大小相等D.無法判斷解析：分別對甲、乙兩種情況進行受力分析。兩圖最大的區(qū)別是一拉一推，導致小車對地面的壓力不同，由此產生的小車與地面之間的摩擦力不同，當然摩擦力越小越省力。7、小明觀察如下漫畫，總結了四個觀點，錯誤的是（C）不動不動還不動哎喲喂甲乙丙A．甲圖此刻人對箱子推力等于箱子受到的摩擦力B．乙圖此刻箱子受到的摩擦力大于甲圖此刻箱子受到的摩擦力C．丙圖此刻人對箱子推力大于箱子受到的摩擦力D．丙圖箱子在同一水平面上滑動時受到的摩擦力大小不變8．如圖所示是“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗．有關此實驗的說法中正確的是（A）A．分析甲、乙可得，滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關B．分析甲、丁可得，滑動摩擦力的大小跟接觸面的受力面積有關C．乙、丙是探究滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度是否有關D．丙、丁是探究滑動摩擦力的大小跟接觸面的受力面積是否有關【解答】：A、分析甲、乙可得，接觸面粗糙程度相同，壓力不同，故可得出滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關，故A正確；B、甲、丁的實驗中，壓力和接觸面均相同，拉力最終也相同，因此分析甲、丁可得，滑動摩擦力的大小跟接觸面的受力面積無關，故B錯誤；C、乙、丙兩次實驗，壓力和接觸面的粗糙程度均不同，不符合控制變量法的要求，不能探究滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度是否有關，故C錯誤；D、丙、丁兩次實驗，接觸面的粗糙程度不同不同，不符合控制變量法的要求，不能探究滑動摩擦力的大小跟接觸面的受力面積是否有關，故D錯誤．填空題1．用鉛筆在紙上寫字時，筆尖與紙之間的摩擦屬于（選填“滑動”或“滾動”）摩擦；當球場上運動員在跑動的過程中，腳和地面之間的摩擦屬于（選填“有益”或“有害”）摩擦；自行車的軸承中裝有滾珠是為了（選填“增大”或“減小”）摩擦。1.滑動有益減小2、在平直的地面上，一個人用20N的水平方向拉力，拉動小車向東做勻速直線運動，小車所受阻力的大小等于N，阻力的方向向（選填“西”或“東”）。【答案】20西3、如圖15所示，當勻速向左水平拉動木板M，待木塊N穩(wěn)定時，彈簧測力計的示數為F，此時木塊N所受摩擦力的方向是向（選填“左”或“右”）；當由慢到快向左水平拉動木板M，待木塊N穩(wěn)定時，彈簧測力計的示數會F（選填“大于”、“等于”或“小于”）。4、.圖示為探究滑動摩擦力與壓力間大小關系的實驗。在水平桌面上放一物塊，物塊上面放有砝碼，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動物塊，此時彈簧測力計的示數（選填“大于”、“等于”或“小于”）物塊所受的摩擦力大小。取下砝碼，水平勻速拉動物塊時，與前一次相比彈簧測力計的示數將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。答案：等于變小5、某同學利用如圖所示裝置來探究影響滑動摩擦力大小的因素．實驗中，他用彈簧測力計拉動物體甲做勻速直線運動，并通過在物體甲的上方放置重物乙來改變甲對水平面的壓力．

①分析比較圖（a）與（b）或（c）與（d）中測力計的示數及相關條件，歸納得出的初步結論是：

當接觸面相同時，物體對接觸面的壓力越大，滑動摩擦力越大．

②分析比較圖（a）與（c）或（b）與（d）中測力計的示數及相關條件，歸納得出的初步結論是：

當壓力一定時，接觸面越光滑，滑動摩擦力越?。?．為了研究受到拉力時彈簧長度的增加量與彈簧自身因素的關系，小華同學選用彈簧A、B、C、D和測力計進行實驗．已知彈簧A、C由同種金屬絲繞制而成．彈簧B、D由另一種金屬絲繞制而成．A、B原來的長度均為L0．C、D原來的長度均為L0′，且A、B、C、D的橫截面均相同；他將彈簧A、B、C、D的左端固定，并分別用水平向右的力通過測力計拉伸彈簧，它們的長度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4，如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示．請仔細觀察實驗現象，歸納得出初步結論．①分析比較圖（a）和（b）或（c）和（d）中的測力計示數、彈簧長度的增加量以及相關條件．可得：不同材料制成的彈簧，原長與橫截面積相同，在同樣大小外力作用下，伸長的長度不同．②分析比較（a）和（c）或（b）和（d）中的測力計示數．彈簧長度的增加量以及相關條件，可得：材料橫截面積相同的彈簧，原長不同在同樣大小外力作用下，伸長長度不同．【分析】本題考查利用控制變量的思想設計、分析實驗，被研究問題是彈簧受的拉力，影響因素是彈簧的材料、原來長度、橫截面積、拉力．【解答】：（1）（a）和（b）它們的原長都是L0，即原長相同，它們的橫截面積也相同，測力計讀數都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩次實驗用的彈簧A、B是用不種金屬絲制成的，即材料不同，這樣控制了彈簧原長、材料橫截面積、所受拉力這三個因素相同，材料這一因素不同，我們看到△L2大于△L1，即彈簧伸長的長度不同；（2）（a）和（c）兩次實驗用的彈簧A、C用同種金屬絲制成，即所用的材料是相同的，它們的橫截面積也相同，測力計讀數都是6N，即兩彈簧受的拉力相同，兩根彈簧的原長是分別是L0和L0′，即原長不同，這樣控制不變的因素是材料、橫截面積、拉力，變化的因素是原長，我們看到△L3大于△L1，即彈簧伸長的長度不同；【點評】本題不要受已有知識點干擾：彈簧測力計的原理是在彈性限度內，彈簧伸長的長度與所受拉力成正比．這里考查的控制變量法的思想，通過題意找出被研問題，影響該問題的因素，在設計實驗、描述結述時，要注意說清控制什么因素一定的思想，這是控制變量法的關鍵所在．實驗題1、某同學在研究滑動摩擦力的大小跟什么因素有關時，提出猜想：可能與接觸面的粗糙程度和與接觸面之間的壓力有關。為了驗證猜想，他所選的實驗器材和實驗步驟如圖所示：（1）為保證實驗成功，每次都應用彈簧秤拉著木塊沿水平方向作__________運動，并在此過程中讀出彈簧秤的示數。（2）c和d相比，c彈簧秤的示數小，說明在__________不變時，滑動摩擦力的大小與壓力大小有關，壓力越大，摩擦力_________。（3）b與a相比，b彈簧秤的示數大，說明在__________不變時，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，摩擦力______。1、（1）勻速 （2）接觸面粗糙程度，越大（3）壓力，越大2、下圖是某實驗小組做的“探究滑動摩擦力與哪些因素有關”的實驗。①實驗中要求必須水平勻速拉動彈簧測力計，這樣做的目的是：。②分析甲、乙兩次實驗現象，可以得出的結論：。③分析乙、丙兩次實驗現象，能否得出一個科學的結論？為什么？。④分析甲、丁兩次實驗現象，可以得出的結論：?！窘忸}分析】探究滑動摩擦力的大小有關因素實驗中，利用二力平衡的知識間接測出滑動摩擦力的大小。利用控制變量法的思路，分別探究與物體表面粗糙程度的關系和壓力大小的關系。【標準解答】①摩擦力的大小等于彈簧測力計的拉力【或摩擦力與拉力是一對平衡力】。②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關【或接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大】。③因為有兩個變量，所以無法得出正確結論【或不符合控制變量法，所以不能得出正確結論】。④滑動摩擦力的大小與相互接觸的兩個物體的材料有關。3．（2015秋?徐匯區(qū)期末）某小組同學想探究“滑動摩擦力與哪些因素有關”．成員們分別提出了不同的猜想：猜想A：滑動摩擦力與物體和接觸面的接觸面積有關．猜想B：滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關．猜想C：滑動摩擦力與物體對接觸面的壓力有關．木塊重力（牛）底面積（厘米2）A51.5B51C61D71討論方案過程中，小華提出“該如何測量物體所受滑動摩擦力大小”這一問題．為解決這一問題，他們將一木塊置于水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉該木塊，如圖15所示，并在表一中記錄下彈簧測力計的示數與木塊對所應的運動狀態(tài)．表一表二序號彈簧測力計示數（牛）木塊運動狀態(tài)10.5靜止21.8加速運動31.5勻速直線運動經交流討論，他們得出該木塊受到的滑動摩擦力大小為1.5牛．為了驗證猜想A，有多塊同種材料制成的木塊可供選擇．表二為各木塊的參數．經過思考，他們選擇了適當的木塊進行實驗，他們的選擇是木塊A與B．（選擇字母）并通過正確實驗得出滑動摩擦力與物體和接觸面的接觸面積無關．接著，他們又按正確步驟進行了一系列實驗，并將數據記錄在下表中．木塊序號接觸面壓力（牛）滑動摩擦力（牛）B1木板512毛巾51.5C3木板61.24毛巾61.8D5木板71.46毛巾72.1分析比較實驗序號1與2（或3與4或5與6）；的數據及相關條件，可驗證猜想B．結論為當物體對接觸面的壓力相同時，接觸面越粗糙