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探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法

圖文 更新时间:2024-10-01 04:54:10

【學習目标】⑴知道一個物體在另一個物體表面上滑動和滾動時,都會産生摩擦;⑵知道影響滑動摩擦力大小的因素。知道增大和減小摩擦的方法,了解摩擦在現實生活中的應用;⑶經曆“探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的過程,領悟其中的科學方法。

【獨立自學】

一、生活中的摩擦

1、思考下列現象:

⑴自行車在水平道路上行進時,如果不蹬腳踏闆,無論路面多麼光滑,總會慢慢停下來,為什麼?

⑵旱冰運動員穿的溜冰鞋的鞋底為什麼裝有小輪子?

⑶飲料瓶的瓶蓋表面上為什麼常刻有些豎條紋?

⑷為什麼沾油的手很難将杯子拿起來?

2、動一動:在木闆上推動毛刷向左滑動,觀察刷毛向_________(左/右)彎曲;毛刷不動,向左抽動木闆,觀察刷毛_________(左/右)彎曲。

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)1

3、⑴如圖6.4-1 一個物體在另一個物體表面上_________滑動時産生的摩擦叫滑動摩擦。

滑動摩擦中阻礙物體_________的力,叫做滑動摩擦力。

方向:與物體_________的方向相反;

作用點:在接觸面上,常畫在重心上。

⑵如圖6.4-2 一個物體在另一個物體表面上滾動時産生的摩擦叫做_________。

⑶如圖6.4-3 一個物體在另一個物體表面上相對靜止且有相對運動趨勢時産生的摩擦叫做靜摩擦 。

總結摩擦力産生的條件:①物體要_________;②表面要_________;③物體間要有 _________。

練習:

1、卷筆刀削鉛筆時,鉛筆與轉孔間的摩擦是_________摩擦;圓珠筆寫字,鋼珠與紙間的摩擦是_________摩擦;人用力推桌子,桌子未動,是因為桌子與地面之間有_________摩擦。

2、下列現象中哪些會産生摩擦力?( )

A、靜止在水面桌面上的書 B、在草地上滾動的足球 C、手握住瓶子

D、用力推桌子,沒推動 E、走路時 F、寫字時筆尖與紙之間

3、畫出下列摩擦力的示意圖

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)2

二、探究滑動摩擦力

1、用彈簧測力計測量滑動摩擦力大小

使木塊在彈簧測力計拉力的作用下,沿_________桌面_________運動,彈簧測力計拉力的大小就_________滑動摩擦力的大小。(摩擦力難以直接測量,物理學中常用_________法來處理問題。)

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)3

練習:用2N的水平拉力拉着重8N的小車,在水平地面上勻速前進,這小車受到的摩擦力為_________ N。

2、滑動摩擦力的大小與哪些因素有關?寫出你的猜想。

3、設計實驗進行探究滑動摩擦力大小

⑴實驗器材:長木闆、長方體木塊、毛巾、砝碼和彈簧測力計。 ①用_________測摩擦力的大小;②在木塊上增加砝碼來_________;③在木闆上鋪毛巾_________。

⑵實驗方法:_________

⑶實驗步驟:(如下圖)

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)4

(a)用彈簧測力計水平拉木塊使其在光滑木闆上勻速滑動;

(b)在木闆上平鋪上一條毛巾,用彈簧測力計水平拉木塊使其在毛巾上勻速滑動。

(c)在木塊上放一個砝碼,用彈簧測力計水平拉木塊使其在毛巾上勻速滑動;

⑷實驗結論:

①由ab可得:在_________相同時,接觸面越_________,滑動摩擦力_________ 。

②由bc可得:在_________相同時,壓力_________,滑動摩擦力_________。

練習:下圖是探究滑動摩擦力大小的實驗。實驗器材:長木闆、長方體木塊、鐵塊和_________。

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)5

⑴上表是通過實驗設計并記錄的實驗數據表格(一部分):⑵通過表格數據可以發現,當壓力與接觸面的粗糙程度相同時,滑動摩擦力的大小與木塊運動的速度_________。

⑶如果要探究滑動摩擦力大小與接觸面積的關系,操作步驟應是:a.__________________ ;b._________________。

⑷比較甲、乙兩圖發現,彈簧測力計的示數_________。

⑸乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起的目的是使_________相同,使_________不同;比較乙、丙兩圖發現,彈簧測力計的示數_________。

⑹實驗結論:在接觸面的粗糙程度相同時,壓力_________,摩擦力_________;在壓力相同時,接觸面越_________,摩擦力_________。

三、增大摩擦與減小摩擦的方法

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)6

練習1:下列各種摩擦中,屬于有害摩擦的是 _________ ,屬于有益摩擦的是 _________ (填序号)。

(1)機器運轉時,各部件之間的摩擦; (2)拔河比賽時,手與繩子之間的摩擦;

(3)自行車行進時,後輪胎與地面間的摩擦; (4)吃飯時,筷子與食物之間的摩擦。

練習2:嘗試說出下列做法所利用的物理原理。

①自行車刹車時,要用力捏閘;( )

②在舊的鎖空内加些油,鎖就容易開了;( )

③雨天在泥濘的路上鋪些稻草,可以防止行人滑倒。( )

練習3:鋼絲鉗鉗口上有紋,這是利用_________的方法來_________摩擦。在其轉動部分安裝軸承是利用__________________的方法來減小摩擦。

【當堂診學】

1.關于摩擦力,下列說法中正确的是( )。

A.兩個物體相互接觸時就一定有摩擦力 B.一般情況下,滾動摩擦力比滑動摩擦力小

C.一個物體質量越大,它受到的摩擦力越大 D.一切摩擦力都是有害的

2.下列事例中,目的是為了增大摩擦的是( )。

A. 拉鍊不好拉時,可在拉鍊上抹一點蠟 B. 遊泳運動員穿高科技泳衣“鲨魚皮”參加比賽

C. 提起酒瓶時,用手緊握瓶頸 D. 磁懸浮列車行駛時,車身懸在空中。

3.下列現象中可以減小摩擦的是( )。

A.拔河時用力握住繩子

B.旅行箱的下面安裝小輪子

C.鋼筆帽擰得太緊不易打開,要把筆帽擰開,往往在手與鋼筆之間墊一塊毛巾

D.為了把桌面上的污漬擦幹淨,常常用較大的力壓抹布

4.下列事例中,通過改變壓力的大小來改變摩擦的是( )。

A.陷在泥濘中的汽車,車輪打滑時,常在車輪下鋪一些碎石或稻草

B.往生鏽的鎖裡滴一些油便于開鎖

C.自行車緊急刹車時,要用力捏緊車閘使自行車盡快停下

D.高低杠運動員上杠前,在手上塗鎂粉

5.無論是鋸木頭的鋸子還是鋸鋼鐵的鋸子,它們的鋸齒都是東倒西歪不在一個平面上,這是因為( )。

A.這樣能使鋸齒更鋒利

B.這樣使鋸條更耐受撞擊

C.鋸條用的太久,鋸齒被撞歪了

D.可以使鋸口變寬,減小材料對鋸條的摩擦力

6.汽車分等級通過變速器和後輪相連,當汽車由靜止開始向前運動時,前輪和後輪所受的摩擦力的方向是( )。

A.前輪受到的摩擦力向前,後輪的向後

B.前輪受到的摩擦力向後,後輪的向前

C.前、後輪受到的摩擦力都向後

D.前、後輪受到的摩擦力都向前

7.摩擦與我們的生活息息相關,假如沒有摩擦,下列現象不可能發生的是( )。

A.老師仍能用粉筆在黑闆上寫字

B.人無法行走

C.火柴難以劃燃

D.自行車刹車失靈

8.重5N的茶杯靜止在水平桌面上,受到的摩擦力大小為_________N。

*9.如左下圖某同學用F=40N的水平力把G=10N的木塊壓在豎直的牆面上,木塊恰能勻速下滑.此時木塊受到的摩擦力大小是_________N,方向為_________(選填“豎直向上”或“豎直向下);若減小水平方向的壓力,木塊受到的摩擦力将_________(選填“變大”、變小”或“不變”).

10.如下中圖所示,同一水平桌面上放有體積相等的正方體木塊和鐵塊各一個。現想探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙,請你隻利用一個量程滿足實驗要求的彈簧測力計,設計一個實驗來驗證你的猜想。寫出實驗的步驟及判斷方法。

答:

11.某小組正在探究“滑動摩擦力的大小與接觸面積、接觸面濕度是否有關”。他們選擇了一塊各側面粗糙程度相同并帶有挂鈎的長方體物塊作為研究對象。

⑴該實驗所用到的測量工具是_________。

⑵右上表是實驗記錄的數據,通過分析表中序号為_________的實驗記錄,可得到的初步結論是:滑動摩擦力的大小與_________無關;表中序号為3、4、5的實驗記錄,則可說明滑動摩擦力的大小與_________有關。

⑶在此基礎上,小明猜想:滑動摩擦力的大小可能與物體運動的速度有關。請你利用圖中已有器材驗證小明的猜想,寫出你的做法。________________________________________

____________________

【知識樹】

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)7

附答案

【獨立自學】

一、生活中的摩擦

1、略

2、動一動:在木闆上推動毛刷向左滑動,觀察刷毛向 右 (左/右)彎曲;毛刷不動,向左抽動木闆,觀察刷毛 左 (左/右)彎曲。

3、⑴如圖6.4-1 一個物體在另一個物體表面上 滑動 滑動時産生的摩擦叫滑動摩擦。

滑動摩擦中阻礙物體 相對運動 的力,叫做滑動摩擦力。

方向:與物體 相對運動 的方向相反;

作用點:在接觸面上,常畫在重心上。

⑵如圖6.4-2 一個物體在另一個物體表面上滾動時産生的摩擦叫做 滾動摩擦 。

⑶如圖6.4-3 一個物體在另一個物體表面上相對靜止且有相對運動趨勢時産生的摩擦叫做 靜摩擦 。

總結摩擦力産生的條件:①物體要 接觸 ;②表面要 粗糙 ;③物體間要有 相對運動或者相對運動的趨勢 。

練習:

1、卷筆刀削鉛筆時,鉛筆與轉孔間的摩擦是 滑動 摩擦;圓珠筆寫字,鋼珠與紙間的摩擦是 滑動 摩擦;人用力推桌子,桌子未動,是因為桌子與地面之間有 靜 摩擦。

2、下列現象中哪些會産生摩擦力?( BCDEF )

3、畫出下列摩擦力的示意圖

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)8

探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗方法(探究滑動摩擦力)9

二、探究滑動摩擦力

1、用彈簧測力計測量滑動摩擦力大小

使木塊在彈簧測力計拉力的作用下,沿 水平 桌面 勻速 運動,彈簧測力計拉力的大小就 等于 滑動摩擦力的大小。(摩擦力難以直接測量,物理學中常用 等效 法來處理問題。)

練習:用2N的水平拉力拉着重8N的小車,在水平地面上勻速前進,這小車受到的摩擦力為 2 N。

2、滑動摩擦力的大小與哪些因素有關?寫出你的猜想。

答案:(1)與物體運動的速度有關:(2)與物體間的接觸面積大小有關:(3)與物體間的接觸面的粗糙程度有關;(4)與壓力大小有關。

3、設計實驗進行探究滑動摩擦力大小

⑴實驗器材:長木闆、長方體木塊、毛巾、砝碼和彈簧測力計。 ①用 彈簧測力計 測摩擦力的大小;②在木塊上增加砝碼來 增大壓力 ;③在木闆上鋪毛巾 改變接觸面的粗糙程度 。

⑵實驗方法:控制變量法

⑶實驗步驟:(如下圖)

⑷實驗結論:

①由ab可得:在 壓力 相同時,接觸面越 粗糙 ,滑動摩擦力 越大  。

②由bc可得:在 接觸面的粗糙程度 相同時,壓力 越大 ,滑動摩擦力 越大 。

練習:下圖是探究滑動摩擦力大小的實驗。實驗器材:長木闆、長方體木塊、鐵塊和 彈簧測力計 。

⑴下表是通過實驗設計并記錄的實驗數據表格(一部分):

⑵通過表格數據可以發現,當壓力與接觸面的粗糙程度相同時,滑動摩擦力的大小與木塊運動的速度 無關 。

⑶如果要探究滑動摩擦力大小與接觸面積的關系,操作步驟應是:a. 把木塊平放在長木闆上用彈簧測力計水平勻速拉動,讀出彈簧測力計的示數F1  ;b. 把木塊側放在長木闆同一面上用彈簧測力計水平勻速拉動,讀出彈簧測力計的示數F2 。

⑷比較甲、乙兩圖發現,彈簧測力計的示數 變大 。

⑸乙、丙兩圖中鐵塊和木塊疊放在一起的目的是使 壓力 相同,使 接觸面粗糙程度 不同;比較乙、丙兩圖發現,彈簧測力計的示數 變大 。

⑹實驗結論:在接觸面的粗糙程度相同時,壓力 越大 ,摩擦力 越大 ;在壓力相同時,接觸面越 粗糙 ,摩擦力 越大 。

三、增大摩擦與減小摩擦的方法

練習1:下列各種摩擦中,屬于有害摩擦的是 ⑴ ,屬于有益摩擦的是 ⑵⑶⑷ (填序号)。

(1)機器運轉時,各部件之間的摩擦; (2)拔河比賽時,手與繩子之間的摩擦;

(3)自行車行進時,後輪胎與地面間的摩擦; (4)吃飯時,筷子與食物之間的摩擦。

練習2:嘗試說出下列做法所利用的物理原理。

①自行車刹車時,要用力捏閘;( 增大壓力來增大摩擦力 )

②在舊的鎖空内加些油,鎖就容易開了;( 使接觸面變光滑來減小摩擦力 )

③雨天在泥濘的路上鋪些稻草,可以防止行人滑倒。( 增大接觸面粗糙程序來增大摩擦 )

練習3:鋼絲鉗鉗口上有紋,這是利用 增大接觸面的粗糙程度 的方法來 增大 摩擦。在其轉動部分安裝軸承是利用 以滾動代滑動 的方法來減小摩擦。

【當堂診學】

1.關于摩擦力,下列說法中正确的是( B )。

2.下列事例中,目的是為了增大摩擦的是( C )。

3.下列現象中可以減小摩擦的是( B )。

4.下列事例中,通過改變壓力的大小來改變摩擦的是( C )。

5.無論是鋸木頭的鋸子還是鋸鋼鐵的鋸子,它們的鋸齒都是東倒西歪不在一個平面上,這是因為( D )。

6.汽車分等級通過變速器和後輪相連,當汽車由靜止開始向前運動時,前輪和後輪所受的摩擦力的方向是( B )。變速器和後輪相連,所以後輪主動向前轉,相對于地面向後運動,受到向前摩擦力

7.摩擦與我們的生活息息相關,假如沒有摩擦,下列現象不可能發生的是( A )。

8.重5N的茶杯靜止在水平桌面上,受到的摩擦力大小為 0 N。

*9.如左下圖某同學用F=40N的水平力把G=10N的木塊壓在豎直的牆面上,木塊恰能勻速下滑.此時木塊受到的摩擦力大小是 10 N,方向為 豎直向上 (選填“豎直向上”或“豎直向下);若減小水平方向的壓力,木塊受到的摩擦力将 變小 (選填“變大”、變小”或“不變”).

10.如下中圖所示,同一水平桌面上放有體積相等的正方體木塊和鐵塊各一個。現想探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙,請你隻利用一個量程滿足實驗要求的彈簧測力計,設計一個實驗來驗證你的猜想。寫出實驗的步驟及判斷方法。

答:⑴将鐵塊放在木塊上,用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,記下測力計示數F1;⑵将木塊放在鐵塊上,用彈簧測力計水平勻速拉動鐵塊,記下測力計示數F2.。⑶若F1>F2,則說明木塊下表面更粗糙;若F1=F2,則說明木塊和鐵塊下表面粗糙程度相同;若F1<F2,則說明鐵塊下表面更粗糙。

11.某小組正在探究“滑動摩擦力的大小與接觸面積、接觸面濕度是否有關”。他們選擇了一塊各側面粗糙程度相同并帶有挂鈎的長方體物塊作為研究對象。

⑴該實驗所用到的測量工具是 彈簧測力計 。

⑵右上表是實驗記錄的數據,通過分析表中序号為 1、2、3 的實驗記錄,可得到的初步結論是:滑動摩擦力的大小與 接觸面積的大小 無關;表中序号為3、4、5的實驗記錄,則可說明滑動摩擦力的大小與 接觸面的幹濕程度 有關。

⑶在此基礎上,小明猜想:滑動摩擦力的大小可能與物體運動的速度有關。請你利用圖中已有器材驗證小明的猜想,寫出你的做法。

控制面積和接觸面的幹濕程度相同,用彈簧測力計分别以不同的速度勻速拉動木塊;觀察彈簧測力計的示數是否相同,從而得出結論。

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