初二物理摩擦力专题讲义

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教育学科教师辅导讲义
年级:初二学员姓名:辅导科目:物理学科教师:老师授课类型新授教学内容力与运动--摩擦力
教学内容
【知识整合】
1.定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。

2、摩擦力产生的条件:
A.接触面粗糙。

B相互接触且相互挤压。

C.两个物体之间要发生运动或已经相对运动。

3、分类:滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。

4.滑动摩擦:两个互相接触的物体,当它们发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力
(1)方向:与物体相对运动方向相反
(2)影响因素:与物体接触面的粗糙程度和压力的大小有关
4.滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦
5.静摩擦:两个互相接触的物体,当它们要发生相对运动时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。

(1)大小:与它方向相反的外力大小相等
(2)方向:与物体相对运动趋势方向相反
6、增大或减小摩擦力的办法
增大有益摩擦的方法:增大压力;使接触面粗糙;用滑动代替滚动。

减小有害摩擦的方法:减小压力;减小接触面的粗糙程度;用滚动代替滑动;使两个互相接触的摩擦面
彼此分离(如加润滑油,形成气垫,电磁场使摩擦面脱离接触等)
【典型例题】
1、关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是()1.D
A.相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的
B.相对运动的物体间总有摩擦力作用
C.只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用
D.只有相互压紧并发生相对滑动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用
2、下列各种情况中哪些不存在摩擦力( ) A
A.静放在水平地面上的木箱与地面之间B.用力平推放在地面上的柜子但没有动,柜脚与地面间C.拔河运动中运动员手与绳之间D.人在水平的地面上行走,人脚与地面之间
3. 体育课上爬杆时,先握住杆匀速上攀再匀速滑下来,设所受的摩擦力分别为F1、F2则()7.C
A.F1向下、F2向上,且F1=F2 B.F1向下、F2向上,且F1>F2
C.F1向上、F2向上,且F1=F2 D.F1向上、F2向下,且F1= F2
4.自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( B )
A.车把套上制作了花纹B.给车轴加润滑油
C.轮胎的表面做得凹凸不平D.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
5.小丽在“探究摩擦力的大小与什么有关”的实验时,她找来质量和体积都相等的A、B两个木块(B的表面更粗糙),放在木板上进行实验:
(1)实验中应水平匀速拉动弹簧测力计,比较甲、丙两次实验,可以得出摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
(2)甲、乙两图,小丽分别以较快和较慢的速度拉动木块做匀速直线运动,发现F2>F1,她认为摩擦力大小与速度大小有关.她的结论是错误的(选填“正确”或“错误”),理由是没有控制压力保持不变.
(3)在实验中若把木板换成海绵,会发现乙(选填“甲”、“乙”或“丙”)图做法中海绵凹陷得最深,说明在受力面积一定时,压力作用效果与压力大小有关.
【课堂练习】:
一、选择题
1.在下列笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于滚动摩擦的是(A)
A.圆珠笔B.毛笔 C.铅笔 D.钢笔
【分析】摩擦力包括三种:滑动摩擦,滚动摩擦和静摩擦.
【解答】解:圆珠笔笔芯上有一个小小的滚珠,写字时滚珠滚动,是滚动摩擦;毛笔、铅笔和钢笔在写字时,都是用笔尖在纸上滑动,是滑动摩擦.
2、.以下设计或操作是为了增大摩擦的是(A)
A.汽车轮胎上有凹凸不平的花纹
B.坐车时要求系上安全带
C.钢轨铺设在枕木上
D.在机器转轴上加润滑油
3.下列各项措施中,用来减小有害摩擦的是()C
A、为了防止传动带打滑,需要把皮带张紧些
B、黑板上的粉笔字不容易擦干净时,双手用力按黑板擦擦黑板
C、自行车轴承中装有滚珠
D 、在汽车轮胎上装防滑链
4、日常生活中经常需要增大或减小摩擦,下列实例中,为了增大摩擦的是(B)
A.给自行车的车轴处加润滑油B.汽车轮胎表面凹凸不平的花纹
C.缝衣针的表面做得很光滑D.为了移动重物,在它下面垫上圆柱形钢管
5、教室的门关不紧,常被风吹开.小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了.下列解释合理的是(C)
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
6. 工人师傅推车运送纯净水,对于这两种方法中哪种比较省力的判断,下列说法正确的是(A )
甲乙
A. 图甲的方法比较省力
B. 图乙的方法比较省力
C. 图甲和图乙两种方法所用的力大小相等
D. 无法判断
解析:分别对甲、乙两种情况进行受力分析。

两图最大的区别是一拉一推,导致小车对地面的压力不同,由此产生的小车与地面之间的摩擦力不同,当然摩擦力越小越省力。

7、小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( C )
不动还不动哎哟喂
甲乙丙
A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
8.如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.有关此实验的说法中正确的是(A)
A.分析甲、乙可得,滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关
B.分析甲、丁可得,滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积有关
C.乙、丙是探究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度是否有关
D.丙、丁是探究滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积是否有关
【解答】:A、分析甲、乙可得,接触面粗糙程度相同,压力不同,故可得出滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,故A正确;
B、甲、丁的实验中,压力和接触面均相同,拉力最终也相同,因此分析甲、丁可得,滑
动摩擦力的大小跟接触面的受力面积无关,故B错误;
C、乙、丙两次实验,压力和接触面的粗糙程度均不同,不符合控制变量法的要求,不能探究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度是否有关,故C错误;
D、丙、丁两次实验,接触面的粗糙程度不同不同,不符合控制变量法的要求,不能探究滑动摩擦力的大小跟接触面的受力面积是否有关,故D错误.
二、填空题
1.用铅笔在纸上写字时,笔尖与纸之间的摩擦属于(选填“滑动”或“滚动”)摩擦;当球场上运动员在跑动的过程中,脚和地面之间的摩擦属于(选填“有益”或“有害”)摩擦;自行车的轴承中装有滚珠是为了(选填“增大”或“减小”)摩擦。

1. 滑动有益减小
2、在平直的地面上,一个人用20N的水平方向拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于
N,阻力的方向向(选填“西”或“东”)。

【答案】20 西
3、如图15所示,当匀速向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数为F,此时木块N所受摩擦力的方向是向(选填“左”或“右”);当由慢到快向左水平拉动木板M,待木块N稳定时,弹簧测力计的示数会F(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

4、.图示为探究滑动摩擦力与压力间大小关系的实验。

在水平桌面上放一物块,物块上面放有砝码,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,此时弹簧测力计的示数(选填“大于”、“等于”或“小于”)物块所受的摩擦力大小。

取下砝码,水平匀速拉动物块时,与前一次相比弹簧测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

答案:等于变小
5、某同学利用如图所示装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素.实验中,他用弹簧测力计拉动物体甲做匀速直线运动,并通过在物体甲的上方放置重物乙来改变甲对水平面的压力.
①分析比较图(a)与(b)或(c)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是:当接触面相同
时,物体对接触面的压力越大,滑动摩擦力越大.
②分析比较图(a)与(c)或(b)与(d)中测力计的示数及相关条件,归纳得出的初步结论是:当压力一定时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小.
6.为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系,小华同学选用弹簧A、B、C、D和测力计进
行实验.已知弹簧A、C由同种金属丝绕制而成.弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成.A、B原来的长度均为L0.C、
D原来的长度均为L0′,且A、B、C、D的横截面均相同;他将弹簧A、B、C、D的左端固定,并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧,它们的长度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4,如图(a)、(b)、(c)、(d)所示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
①分析比较图(a)和(b)或(c)和(d)中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件.可得:不同材料制成的弹簧,原长与横截面积相同,在同样大小外力作用下,伸长的长度不同.
②分析比较(a)和(c)或(b)和(d)中的测力计示数.弹簧长度的增加量以及相关条件,可得:材料横截面积相同的弹簧,原长不同在同样大小外力作用下,伸长长度不同.
【分析】本题考查利用控制变量的思想设计、分析实验,被研究问题是弹簧受的拉力,影响因素是弹簧的材料、原来长度、横截面积、拉力.
【解答】:(1)(a)和(b)它们的原长都是L0,即原长相同,它们的横截面积也相同,测力计读数都是6N,即两弹簧受的拉力相同,两次实验用的弹簧A、B是用不种金属丝制成的,即材料不同,这样控制了弹簧原长、材料横截面积、所受拉力这三个因素相同,材料这一因素不同,我们看到△L2大于△L1,即弹簧伸长的长度不同;
(2)(a)和(c)两次实验用的弹簧A、C用同种金属丝制成,即所用的材料是相同的,它们的横截面积也相同,测力计读数都是6N,即两弹簧受的拉力相同,两根弹簧的原长是分别是L0和L0′,即原长不同,这样控制不变的因素是材料、横截面积、拉力,变化的因素是原长,我们看到△L3大于△L1,即弹簧伸长的长度不同;
【点评】本题不要受已有知识点干扰:弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧伸长的长度与所受拉力成正比.
这里考查的控制变量法的思想,通过题意找出被研问题,影响该问题的因素,在设计实验、描述结述时,要注意说清控制什么因素一定的思想,这是控制变量法的关键所在.
三、实验题
1、某同学在研究滑动摩擦力的大小跟什么因素有关时,提出猜想:可能与接触面的粗糙程度和与接触面之间的压
力有关。

为了验证猜想,他所选的实验器材和实验步骤如图所示:
(1)为保证实验成功,每次都应用弹簧秤拉着木块沿水平方向作__________运动,并在此过程中读出弹簧秤的
示数。

(2)c 和d 相比,c 弹簧秤的示数小,说明在__________不变时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,压力越大,摩擦力_________。

(3)b 与a 相比,b 弹簧秤的示数大,说明在__________不变时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力______。

1、(1)匀速 (2)接触面粗糙程度, 越大 (3)压力, 越大
2、下图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。

①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计,这样做的目的是: 。

②分析甲、乙两次实验现象,可以得出的结论: 。

③分析乙、丙两次实验现象,能否得出一个科学的结论?为什么?。

④分析甲、丁两次实验现象,可以得出的结论: 。

【解题分析】探究滑动摩擦力的大小有关因素实验中,利用二力平衡的知识间接测出滑动摩擦力的大小。

利用控制变量法的思路,分别探究与物体表面粗糙程度的关系和压力大小的关系。

【标准解答】① 摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力【或摩擦力与拉力是一对平衡力】。

② 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关【或接触面越粗糙,滑动摩擦力越大】。

③ 因为有两个变量,所以无法得出正确结论【或不符合控制变量法,所以不能得出正确结论】。

④ 滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体的材料有关。

3.(2015秋•徐汇区期末)某小组同学想探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”.成员们分别提出了不同的猜想: 猜想A :滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积有关. 猜想B :滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关.
猜想C :滑动摩擦力与物体对接触面的压力有关.
讨论方案过程中,小华提出“该如何测量物体所受滑动摩擦力大小”这一问题.为解决这一问题,他们将一木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉该木块,如图15所示,并在表一中记录下弹簧测力计的示数与木块对所应的运动状态.
表一 表二
序号 弹簧测力计示数(牛) 木块运动状态
1 0.5 静止
2 1.8 加速运动
3 1.5 匀速直线运动
经交流讨论,他们得出该木块受到的滑动摩擦力大小为 1.5 牛.
为了验证猜想A ,有多块同种材料制成的木块可供选择.表二为各木块的参数.
经过思考,他们选择了适当的木块进行实验,他们的选择是木块 A 与B .(选择字母)并通过正确实验得出滑动摩擦力与物体和接触面的接触面积无关. 木块 重力(牛) 底面积(厘米2) A 5 1.5 B 5 1 C 6 1 D 7 1
接着,他们又按正确步骤进行了一系列实验,并将数据记录在下表中.
木块序号接触面压力(牛)滑动摩擦力(牛)
B 1 木板 5 1
2 毛巾 5 1.5
C 3 木板 6 1.2
4 毛巾 6 1.8
D 5 木板7 1.4
6 毛巾
7 2.1
分析比较实验序号1与2(或3与4或5与6);的数据及相关条件,可验证猜想B.结论为当物体对接触面的压力相同时,接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大.
分析比较实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:当接触面粗糙程度相同时,物体受到的滑动摩擦力与压力成正比.
【分析】根据二力平衡的条件作答;
研究摩擦力与接触面大小的关系,应控制其它因素相同,只改变接触面的大小;
猜想B研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小,只改变接触面的粗糙程度,据此回答;分析表中数据得出结论;
比较实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件,找出相同的量及不同的量,研究摩擦力大小与变化量的关系,根据表中数据得出定量的结论.
【解答】解:表1中数据3,物体做匀速直线运动,受到平衡力的作用,所以受到滑动摩擦力大小于弹簧测力计的示数,为1.5N;
根据控制变量法,研究摩擦力大小与接触面大小的关系,应控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面的大小.因压力等于重力大小,即控制物体的重力相同,又因为同种材料的物体在同一支持面上滑动,接触面的粗糙程度相同,只改变接触面的大小即可,故选AB;
研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小,只改变接触面的粗糙程度,由表中数据可知,分析比较实验序号1与2(或3与4或5与6)的数据及相关条件,可验证猜想B,由表中数据得出的结论为:当物体对接触面的压力相同时,接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大;
分析实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件,接触面粗糙程度相同,而压力不同,压力越大,滑动摩擦力越大,且压力变为原来的几倍,滑动摩擦力就变为原来的几倍,所以,分析比较实验序号1、3与5(2与4与6)的数据及相关条件得出的结论是:当接触面粗糙程度相同时,物体受到的滑动摩擦力与压力成正比.。

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