2025年《摩擦》標(biāo)準(zhǔn)教案

主講人：時(shí)間：20XX.XX20XX摩擦力CATALOGUE01.摩擦力的定義與產(chǎn)生條件摩擦力的分類(lèi)與特點(diǎn)02.摩擦力的測(cè)量與探究03.摩擦力的利用與防止04.目錄摩擦力在生活中的應(yīng)用05.摩擦力的定義與產(chǎn)生條件01滑動(dòng)摩擦力是兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。例如，用手推桌子時(shí)，桌子與地面之間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，阻礙桌子的移動(dòng)。靜摩擦力是兩個(gè)相互接觸且相對(duì)靜止的物體，當(dāng)它們存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。比如，人站在斜坡上沒(méi)有滑下來(lái)，是因?yàn)榇嬖陟o摩擦力，阻止了人向下滑動(dòng)的趨勢(shì)。滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力滾動(dòng)摩擦力是指當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)，物體所受到的摩擦。比如，汽車(chē)輪胎在路面上滾動(dòng)時(shí)，輪胎與地面之間存在滾動(dòng)摩擦力。滾動(dòng)摩擦力摩擦力的定義接觸面粗糙接觸面粗糙是摩擦力產(chǎn)生的必要條件之一，因?yàn)榇植诘谋砻鏁?huì)增加物體間的阻礙。例如，鞋底有花紋，增加與地面的粗糙程度，從而增大摩擦力，防止滑倒。兩物體接觸且有擠壓兩物體接觸并相互擠壓，產(chǎn)生彈力，是摩擦力產(chǎn)生的另一個(gè)必要條件。比如，將書(shū)放在桌面上，書(shū)與桌面接觸并擠壓，從而產(chǎn)生摩擦力。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是摩擦力產(chǎn)生的第三個(gè)必要條件，只有存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或趨勢(shì)，才會(huì)產(chǎn)生摩擦力。例如，當(dāng)人試圖推動(dòng)一個(gè)靜止的箱子時(shí)，箱子有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜摩擦力。010302摩擦力的產(chǎn)生條件摩擦力的分類(lèi)與特點(diǎn)02010203滑動(dòng)摩擦力的方向滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，但與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反。例如，傳送帶上的物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，是動(dòng)力；而物體在地面上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力。滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力成正比，還與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面的大小和物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)。例如，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，測(cè)出的拉力即為滑動(dòng)摩擦力的大小，通過(guò)改變壓力或接觸面粗糙程度，可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小?；瑒?dòng)摩擦力的應(yīng)用滑動(dòng)摩擦力在生活中有很多應(yīng)用，如剎車(chē)時(shí)車(chē)輪與地面的滑動(dòng)摩擦力使車(chē)停下來(lái)，擦黑板時(shí)黑板擦與黑板之間的滑動(dòng)摩擦力使黑板上的字跡擦掉?；瑒?dòng)摩擦力的特點(diǎn)靜摩擦力的方向靜摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反。例如，人站在斜坡上，靜摩擦力的方向沿斜坡向上，與人有向下滑的趨勢(shì)方向相反；而傳送帶上的物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同。靜摩擦力的大小靜摩擦力的大小與外力的大小有關(guān)，在物體即將運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到最大值，最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。例如，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊，逐漸增大拉力，木塊即將開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為最大靜摩擦力。靜摩擦力的應(yīng)用靜摩擦力在生活中也有很多應(yīng)用，如人走路時(shí)腳與地面的靜摩擦力使人能夠向前行走，手握瓶子時(shí)手與瓶子之間的靜摩擦力使瓶子不掉落。靜摩擦力的特點(diǎn)滾動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反。例如，汽車(chē)輪胎在路面上滾動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)摩擦力的方向與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)。01滾動(dòng)摩擦力的大小一般比滑動(dòng)摩擦力小，與接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)。例如，在相同的條件下，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦力，如自行車(chē)的車(chē)輪滾動(dòng)時(shí)比滑動(dòng)時(shí)摩擦力小，騎起來(lái)更省力。02滾動(dòng)摩擦力在生活中也有應(yīng)用，如在機(jī)器的轉(zhuǎn)軸上安裝滾珠軸承，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小摩擦力，提高機(jī)器的效率。03滾動(dòng)摩擦力的應(yīng)用滾動(dòng)摩擦力的大小滾動(dòng)摩擦力的方向滾動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)摩擦力的測(cè)量與探究03測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的原理是利用二力平衡條件，當(dāng)物體在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，拉力的大小等于摩擦力的大小。例如，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為滑動(dòng)摩擦力的大小。測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法是用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿水平長(zhǎng)木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即為滑動(dòng)摩擦力的大小。例如，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將木塊放在長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)中要注意使木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以保證拉力與摩擦力平衡；同時(shí)要保持彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，以便準(zhǔn)確讀數(shù)。例如，實(shí)驗(yàn)時(shí)，拉動(dòng)木塊的速度要盡量保持均勻，避免忽快忽慢，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測(cè)量原理測(cè)量方法實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)010203滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量探究滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí)，首先要提出問(wèn)題，即滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。例如，生活中我們發(fā)現(xiàn)，推重的箱子比推輕的箱子費(fèi)力，地面越粗糙推箱子越費(fèi)力，由此可以猜想滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)。提出問(wèn)題根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)，對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素進(jìn)行猜想和假設(shè)，如猜想滑動(dòng)摩擦力的大小可能與壓力大小、接觸面粗糙程度、接觸面大小、物體運(yùn)動(dòng)速度等因素有關(guān)。例如，猜想壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要運(yùn)用控制變量法，每次只改變一個(gè)因素，控制其他因素不變，以探究該因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響。例如，探究壓力對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響時(shí)，保持接觸面粗糙程度不變，改變木塊上砝碼的個(gè)數(shù)，測(cè)量不同壓力下木塊受到的滑動(dòng)摩擦力；探究接觸面粗糙程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響時(shí)，保持壓力不變，換用不同粗糙程度的木板，測(cè)量木塊受到的滑動(dòng)摩擦力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力大小的因素?cái)?shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，包括實(shí)驗(yàn)次數(shù)、接觸面材料、壓力大小、滑動(dòng)摩擦力大小等。例如，設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如實(shí)驗(yàn)次數(shù)、接觸面材料、砝碼數(shù)量、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等。數(shù)據(jù)分析對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出滑動(dòng)摩擦力大小與各因素之間的關(guān)系，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)接觸面粗糙程度一定時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；當(dāng)壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論是滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；滑動(dòng)摩擦力的大小還與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小和物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)。例如，實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明，增大壓力或增大接觸面粗糙程度可以增大滑動(dòng)摩擦力，而改變接觸面大小或物體運(yùn)動(dòng)速度對(duì)滑動(dòng)摩擦力的大小沒(méi)有影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析摩擦力的利用與防止04增大壓力增大接觸面的粗糙程度用滑動(dòng)摩擦代替滾動(dòng)摩擦增大壓力是增大有益摩擦的一種方法，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力成正比，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。例如，騎自行車(chē)時(shí)用力捏車(chē)閘，增大閘皮與車(chē)輪之間的壓力，從而增大摩擦力，使車(chē)停下來(lái)。增大接觸面的粗糙程度也是增大有益摩擦的一種方法，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。例如，鞋底有花紋，增大與地面的粗糙程度，從而增大摩擦力，防止滑倒；運(yùn)動(dòng)員往手上涂鎂粉，增大手與器械之間的粗糙程度，從而增大摩擦力，防止手滑。用滑動(dòng)摩擦代替滾動(dòng)摩擦也可以增大有益摩擦，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力一般比滾動(dòng)摩擦力大。例如，火車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪只滑動(dòng)不滾動(dòng)，增大了摩擦力，使火車(chē)更快地停下來(lái)。增大有益摩擦的方法01減小壓力是減小有害摩擦的一種方法，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力成正比，壓力越小，滑動(dòng)摩擦力越小。例如，體操運(yùn)動(dòng)員在單杠和雙杠的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作中，手握得比較松，減小手與器械之間的壓力，從而減小摩擦力。減小壓力02減小接觸面的粗糙程度也是減小有害摩擦的一種方法，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越光滑，滑動(dòng)摩擦力越小。例如，打氣筒的內(nèi)部做得很光滑，減小了活塞與筒壁之間的摩擦力。減小接觸面的粗糙程度03用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦也可以減小有害摩擦，因?yàn)闈L動(dòng)摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力小。例如，自行車(chē)的車(chē)輪滾動(dòng)、軸承中加滾珠，用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小了摩擦力，使自行車(chē)騎起來(lái)更省力。用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦04使接觸面分離是減小有害摩擦的一種方法，通過(guò)在接觸面之間加入潤(rùn)滑油、空氣等，使接觸面分離，從而減小摩擦力。例如，給機(jī)器的轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑油，使轉(zhuǎn)軸與軸承之間的接觸面分離，減小摩擦力；氣墊船的船底與水面之間有一層空氣，使船在航行中所受摩擦力減小。使接觸面分離減小有害摩擦的方法摩擦力在生活中有很多有益的應(yīng)用，如人走路時(shí)腳與地面的摩擦力使人能夠向前行走，手握物體時(shí)手與物體之間的摩擦力使物體不掉落，汽車(chē)剎車(chē)時(shí)車(chē)輪與地面的摩擦力使車(chē)停下來(lái)等。例如，如果沒(méi)有摩擦力，人將無(wú)法在地面上行走，手也無(wú)法握住物體。摩擦力的利了解摩擦力的利與弊，掌握增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法，對(duì)于提高機(jī)器的效率、減少能源消耗、延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命等具有重要意義。例如，通過(guò)增大有益摩擦，可以使機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定；通過(guò)減小有害摩擦，可以提高機(jī)器的效率，減少能源浪費(fèi)。摩擦力的利用與防止的意義摩擦力也有一些有害的影響，如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)部件之間的摩擦力會(huì)消耗能量，使機(jī)器的效率降低，還會(huì)使機(jī)器部件磨損等。例如，自行車(chē)的車(chē)輪與地面之間的摩擦力會(huì)消耗騎車(chē)人的能量，使騎車(chē)人感到費(fèi)力。摩擦力的弊摩擦力的利與弊摩擦力在生活中的應(yīng)用0501汽車(chē)輪胎的花紋汽車(chē)輪胎上有花紋，是為了增大與地面的粗糙程度，從而增大摩擦力，防止汽車(chē)在行駛過(guò)程中打滑。例如，雨天行駛時(shí)，輪胎花紋可以排出雨水，保持與地面的摩擦力，防止汽車(chē)失控。02自行車(chē)的車(chē)閘自行車(chē)的車(chē)閘是通過(guò)增大閘皮與車(chē)輪之間的壓力來(lái)增大摩擦力，使自行車(chē)能夠快速停下來(lái)。例如，當(dāng)騎自行車(chē)需要?jiǎng)x車(chē)時(shí)，用力捏車(chē)閘，增大壓力，從而增大摩擦力，使車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車(chē)停下來(lái)。03火車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)火車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)是通過(guò)增大閘瓦與車(chē)輪之間的壓力來(lái)增大摩擦力，使火車(chē)能夠快速停下來(lái)。例如，火車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，閘瓦緊緊抱住車(chē)輪，增大摩擦力，使火車(chē)在較短的距離內(nèi)停下來(lái)。摩擦力在交通中的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)員在比賽中會(huì)采取一些防滑措施，如在手上涂鎂粉、在鞋底增加花紋等，以增大摩擦力，防止手滑或腳滑。例如，體操運(yùn)動(dòng)員在上器械前會(huì)在手上涂鎂粉，增大手與器械之間的摩擦力，防止手滑；籃球運(yùn)動(dòng)員的鞋底有花紋，增大與地面的摩擦力，防止滑倒。運(yùn)動(dòng)員的防滑措施01體育器材的設(shè)計(jì)也會(huì)考慮摩擦力的因素，如籃球的表面有凹凸不平的花紋，增大與手的摩擦力，便于運(yùn)動(dòng)員控制籃球。例如，乒乓球拍的膠皮表面有顆粒，增大與乒乓球的摩擦力，使運(yùn)動(dòng)員能夠更好地控制球的方向和旋轉(zhuǎn)。體育器材的設(shè)計(jì)02在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員也會(huì)利用摩擦力來(lái)完成一些動(dòng)作，如跑步時(shí)腳與地面的摩擦力使人能夠向前推進(jìn)，跳遠(yuǎn)時(shí)腳蹬地的摩擦力使人能夠跳得更遠(yuǎn)。例如，短跑運(yùn)動(dòng)員在起跑時(shí)，腳用力蹬地，利用摩擦力獲得向前的加速度，快速起跑。運(yùn)動(dòng)中的摩擦力利用03摩擦力在體育中的應(yīng)用機(jī)器部件的潤(rùn)滑在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器部件之間的摩擦力會(huì)消耗大量的能量，還會(huì)導(dǎo)致部件磨損，因此需要對(duì)機(jī)器部件進(jìn)行潤(rùn)滑，減小摩擦力。例如，給機(jī)器的轉(zhuǎn)軸加潤(rùn)滑油，使轉(zhuǎn)軸與軸承之間的接觸面分離，減小摩擦力，提高機(jī)器的效率，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命