第三節(jié)摩擦力一、學(xué)習(xí)目標(biāo)能根據(jù)生活體驗(yàn)認(rèn)識(shí)摩擦力。能根據(jù)二力平衡的條件，用彈簧測(cè)力計(jì)粗略的測(cè)量水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力。經(jīng)歷研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，能表述滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。認(rèn)識(shí)摩擦在生產(chǎn)和生活中的利用和防止，并能正確說(shuō)出增大或減小摩擦的方法。二、知識(shí)點(diǎn)摩擦力滑動(dòng)摩擦力：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們相對(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，這種力就叫做滑動(dòng)摩擦力。摩擦力的產(chǎn)生有兩種情況：一種是兩個(gè)互相接觸的物體已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在接觸面上會(huì)產(chǎn)生摩擦力；另一種是兩物體沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，如用力推箱子但未推動(dòng)時(shí)，雖然箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)，但箱子在推力作用下已有了“要發(fā)生”相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)地面對(duì)箱子就產(chǎn)生了摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件：①兩個(gè)物體相互接觸并相互擠壓；②兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③兩接觸面不光滑。三個(gè)條件缺一不可?；瑒?dòng)摩擦力的作用效果：阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。摩擦力的作用點(diǎn)：實(shí)際上摩擦力是作用在整個(gè)接觸面上的，但為了研究方便可把摩擦力的作用等效到一個(gè)點(diǎn)上，可以把這個(gè)等效點(diǎn)取在接觸面上，也可以取在物體的重心上。摩擦力的方向：總是沿接觸面的切線方向，與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反?！跋鄬?duì)運(yùn)動(dòng)方向”與“實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向”不同。如人走路時(shí)，腳用力向后蹬地，腳相對(duì)于地有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力阻礙向后運(yùn)動(dòng)，而成為腳向前運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，因此地面給鞋底的摩擦力方向與人的運(yùn)動(dòng)方向是相同的。由此說(shuō)明，摩擦力有時(shí)阻礙運(yùn)動(dòng)，有時(shí)有利于運(yùn)動(dòng)，但總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。常見(jiàn)的三種摩擦力靜摩擦力：兩個(gè)相互接觸的物體將要發(fā)生而尚未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力。如手握瓶子靜止時(shí)，手與瓶子之間的摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力。如人滑冰時(shí),冰刀和冰面之間的摩擦力。滾動(dòng)摩擦力：一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做滾動(dòng)摩擦力。如正常行駛的自行車,鋼珠軸承內(nèi)圈與外圈之間的摩擦力。例1.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是()相互壓緊的粗糙物體之間總有摩擦力B.靜止的物體一定不受摩擦力相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體,一定存在摩擦力一個(gè)物體只有在另一個(gè)物體表面運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),才有可能受到摩擦力例2.如圖所示,物體從斜面上勻速滑下的過(guò)程中(不計(jì)空氣阻力),受到的力有()A.重力和支持力B.重力、支持力和下滑力C.重力、下滑力和摩擦力D.重力、支持力和摩擦力例3.下列現(xiàn)象中屬于滑動(dòng)摩擦力的是()A.前進(jìn)中的火車車輪很軌道之間的摩擦力B.使用筷子夾菜時(shí)，手和筷子之間的摩擦力用橡皮擦去紙上的字跡時(shí)，橡皮與紙張之間的摩擦力在地面上滾動(dòng)油桶時(shí)，油桶與地面之間的摩擦力影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素（1）測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即為滑動(dòng)摩擦力的大小。（2）實(shí)驗(yàn)探究：影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。探究歸納：滑動(dòng)摩擦力的大小既跟壓力大小有關(guān)系，又跟接觸面的粗糙程度有關(guān)系。壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力就越大。（3）二力平衡法求解靜摩擦力如圖所示，水平地面上放一靜止的物體，當(dāng)人用水平力推物體時(shí)，此物體始終保持靜止。根據(jù)二力平衡條件，說(shuō)明靜摩擦力的大小等于推力的大小。有如下推理：對(duì)物體：推理F（由二力平衡原理知）f靜摩擦力等于F推力F逐漸增大（由二力平衡原理知）f靜摩擦力也逐漸增大且等于F推力為Fmax（物體就要?jiǎng)舆€沒(méi)有動(dòng)，由二力平衡原理知）f靜摩擦力等于Fmax（稱為最大靜摩擦力）故靜摩擦力的取值范圍為：OVFWFmax。物體處于平衡狀態(tài)下，靜摩擦力的大小由外部因素決定，只要人未推動(dòng)物體，則靜摩擦力的大小總是與人的推力大小相等。（4）把握三種方法，巧判摩擦力的反向判斷摩擦力方向的習(xí)題有兩類：一類是判斷滑動(dòng)摩擦力的方向，另一類是判斷靜摩擦力的方向。對(duì)于有些習(xí)題，迷惑性較強(qiáng)。下面介紹幾種方法，供同學(xué)們參考。由摩擦力的概念判斷首先明確研究對(duì)象（一般選受力物體）和參照物（一般選施力物體），再明確研究對(duì)象相對(duì)參照物的運(yùn)動(dòng)方向，然后由摩擦力的概念可判斷出研究對(duì)象所受的摩擦力的方向。由假設(shè)的方法來(lái)判斷此法通常用來(lái)判斷相對(duì)靜止的物體間所受摩擦力的方向。首先假設(shè)物體不受摩擦力，在確定研究對(duì)象與參照物之間將會(huì)出現(xiàn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況，最后判定研究對(duì)象所受到的靜摩擦力的方向。由二力平衡的性質(zhì)來(lái)判斷根據(jù)二力平衡的知識(shí)，一對(duì)平衡力一定大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上，故可對(duì)物體進(jìn)行受力分析，從而來(lái)判斷摩擦力的情況。這也是判斷各種摩擦力情況最行之有效的方法。例1?用手握住重5N的醬油瓶子，使之靜止懸在空中，瓶口豎直向上，此時(shí)手的握力為30N,瓶子受到豎直向上的摩擦力為N；若使手的握力增加為35N,瓶子受到手的摩擦力為N。例2?用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平桌面拉著一物塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物塊處于狀態(tài)；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的時(shí)數(shù)為4N時(shí)，該物塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為N。3?摩擦力的利用與防止（1）現(xiàn)象探究：摩擦的利用和防止探究歸納：增大有益摩擦的方法：增大壓力，使接觸面變粗糙，變滾動(dòng)為滑動(dòng)。減小有害摩擦的方法：使接觸面變光滑，減小壓力，變滑動(dòng)為滾動(dòng)，使接觸面分離。使接觸面分離的常見(jiàn)方式：加潤(rùn)滑油，可以在摩擦面之間形成一層油膜，使摩擦面不接觸，運(yùn)動(dòng)部件只在油膜上滑過(guò)，大大減小了摩擦。利用壓縮氣體在摩擦面間形成一層氣墊，使摩擦面脫離接觸，可以使摩擦變得更小，如氣墊船。利用磁懸浮使摩擦面脫離接觸，可以使摩擦大大減小，如磁懸浮列車。例1.下列事件中，屬于增大有益摩擦的是（）A.旱冰鞋下裝有滾輪B.水泥路面上刻劃出一道道橫線C.合頁(yè)中加潤(rùn)滑劑D.氣墊船的船底跟水面之間有一層空氣墊例2.下列實(shí)例中，是為了減小摩擦的是（）A.足球守門員戴有防滑手套B.騎自行車的人剎車時(shí)用力捏閘C.給自行車軸承中加潤(rùn)滑油D.運(yùn)動(dòng)鞋的底部制有凹凸不平的花紋（2）增大與減小摩擦的方法在日常生活中的應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)中，許多情況下的摩擦力是有益的，不可缺少的。例如，走路要利用腳與地面的摩擦，拿東西要利用手與物體之間的摩擦。汽車、拖拉機(jī)輪胎表面有許多凹凸的花紋，可以加大輪胎表面與地面的摩擦，以免輪子打滑影響前進(jìn)。皮帶傳動(dòng)靠的是皮帶與皮帶輪之間的摩擦力，只有摩擦力足夠大時(shí)才能帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。為了加大摩擦，皮帶和皮帶輪不能做得很光滑，皮帶張得要比較緊，以增大皮帶對(duì)輪的壓力。為了調(diào)節(jié)皮帶的松緊，可以加一個(gè)小輪——張緊輪。張緊輪上移時(shí)，皮帶張緊；張緊輪下移時(shí)，皮帶松弛。摩擦在日常生活中無(wú)處不在，摩擦是不可缺少的，在某些情況下它又是有害的。如機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸會(huì)由于摩擦而發(fā)熱，既浪費(fèi)了動(dòng)力還可能損壞轉(zhuǎn)動(dòng)軸。如在接觸面之間加潤(rùn)滑油（或潤(rùn)滑脂），以便在兩表面之間形成一層油膜，使凹凸部分脫離接觸，可減小摩擦力。為了減小機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦，可以把軸與軸承之間的滑動(dòng)變成滾動(dòng)，如在機(jī)器上安裝鋼球軸承或鋼珠軸承。例1.自行車是我們熟悉的交通工具。從自行車的結(jié)構(gòu)和使用來(lái)看，它涉及不少有關(guān)摩擦的知識(shí)。以下分析中，正確的是（）腳踏板凹凸不平是通過(guò)增大接觸面積來(lái)增大摩擦的輪胎上制有花紋是通過(guò)改變接觸面粗糙程度來(lái)減少摩擦的剎車時(shí)用力捏車閘是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦的在轉(zhuǎn)動(dòng)的部分加潤(rùn)滑油是通過(guò)變滑動(dòng)為滾動(dòng)來(lái)減小摩擦的4.題型一：生活中的摩擦題型二：判斷摩擦力的大小題型三：增大摩擦的方法題型四：實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)題型五：摩擦力的綜合應(yīng)用例1.下列事例中，屬于有害摩擦的是（）A.夾取食物時(shí)筷子與食物的摩擦B.機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸承受到的摩擦C.走路時(shí)鞋子與地面的摩擦D.爬桿時(shí)手與竿的摩擦例2.在大力提倡“低碳生活，綠色出行”的今天，越來(lái)越多的市民上下班由坐汽車改騎自行車。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.行車時(shí)，相對(duì)于車上的人，車是靜止的B.行車時(shí)，車輪與地面之間的摩擦是滑動(dòng)摩擦C.剎車時(shí)，車很快停下來(lái)主要是由于受到地面的摩擦力D.騎車能節(jié)約能源、減少污染例3.下列現(xiàn)象中是為了增大摩擦的是（）A.磁懸浮列車被軌道上的強(qiáng)磁場(chǎng)微微托起B(yǎng).氣墊船的船底與水面之間有一層空氣墊C.在軸承中加滾珠D.輪胎上