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人教版八年级下册第八章 运动和力8.3 摩擦力优质备课教学课件ppt
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这是一份人教版八年级下册第八章 运动和力8.3 摩擦力优质备课教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了平衡力与二力平衡条件，书为什么分不开，感受摩擦力，②产生的条件，④滑动摩擦力的方向，实验数据表格，实验结论，归纳结论，①静摩擦力，②静摩擦力的方向等内容，欢迎下载使用。
滑雪运动包含很多科学知识，学好关于运动的科学，不仅能够使你深入认识体育运动，还能深入了解自然。
跳台滑雪运动员由高处急速滑下，在即将到达赛道底部时，他的速度已达到100km/h。这时，他双膝弯曲，使劲一蹬，顺势跃向空中。然后，为了减小空气阻力的影响，他上身前倾，双臂后摆，整个身体就像飞机一样，向前滑翔。最终，滑雪板稳稳地落在地面上。
第八章 运动和力
能根据生活体验认识摩擦力。
能根据二力平衡的条件用弹簧测力计粗略的测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。
经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，知道滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。
认识摩擦在生产或生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
①平衡力 当一个物体在两个力的作用下处于_________或匀速直线运动状态时，这两个力叫做平衡力。
②二力平衡条件： 作用在同一物体上的两个力，如果大小_____、方向_____，并且在_____________，这两个力就彼此平衡。
①小明推箱子，没推动，箱子受到哪些力的作用？分别是什么力？
在竖直方向上，箱子受到一对平衡力：重力G和支持力 F支；在水平方向上，箱子除受推力F推外，一定存在一个跟推力相平衡的力，这个力叫什么力？是怎样产生的呢？
花样滑冰运动员停止用力后，尽管冰面光滑，但最后总是慢慢停下来。
②下图是发生在我们生活中的一些现象，你是否想过其中的原因吗？
观看视频——《分不开的书》
通过今天的学习，你就明白其中的道理了。
在以上活动中，你感受到手掌受到有阻碍作用的是_________。
①滑动摩擦力 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 常用字母 f 表示。
③滑动摩擦力产生的原因 我们用肉眼看到的光滑固体表面，当用显微镜观察时，就会发现其表面是凸凹不平的，当两个接触面发生相对运动的时候，就会彼此阻碍，从而形成了摩擦力。
视频欣赏——《滑动摩擦力的产生》
滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。
人推箱子向右滑动时，箱子相对于地面向右运动时，受到的滑动摩擦力方向就向左。
人推箱子向左滑动时，箱子相对于地面向左运动时，受到的滑动摩擦力方向就向右。
①测量方法：把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F拉即为木块受到的摩擦力 f摩。
②测量原理：因为木块做匀速直线运动，所以木块受到的拉力 F拉与滑动摩擦力 f摩是一对平衡力，大小相等，即 f摩=F拉。
2. 滑动摩擦力的测量
滑动摩擦力的大小与什么因素有关?
根据生活经验进行猜想与假设：当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力。①滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关？②滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关？③滑动摩擦力的大小可能跟接触面积有关？…………
3. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
1. 实验器材：弹簧测力计、木块、木板3块（粗糙程度不同）、砝码等。 2. 实验方法：①控制接触面的粗糙程度不变，通过加减砝码改变木块对木板的压力，测出摩擦力。②控制压力不变，改变木板的粗糙程度，测出摩擦力。③分析数据，归纳结论。
1. 用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
2. 在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，测出此时滑动摩擦力；
3. 换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，测出此时的滑动摩擦力大小。
2. 在第1与2次实验中，接触面的粗糙程度不变，改变压力，可得出结论：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。3. 在第2与3次实验中，压力不变，接触面的粗糙程度不同，可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
1. 实验中的探究方法（1）控制变量法：①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系： 控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力。 ②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系： 控制压力不变，改变接触面的粗糙程度。（2）转换法： 通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。2. 实验中要水平匀速拉动木块，做匀速直线运动，才能保证滑动摩擦力等于的大小拉力大小。
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态，便于读数。
视频演示——《探究影响滑动摩擦力大小的因素》
①把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1。
②把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2。
【拓展1】探究摩擦力的大小与接触面积的关系
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
①把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。
②保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。
速度v1=0.1米/秒
速度v2=0.2米/秒
【拓展2】探究摩擦力的大小与物体运动速度的关系
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
滑动摩擦力的大小跟接触面的面积、物体运动的速度都无关；只与作用于接触面的压力和接触面的粗糙程度有关。
【例题1】如图所示 是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铁块和木块的大小和形状完全相同．
（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小？（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是什么？（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是什么？（4）图丁是小红同学对实验方案 改进，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点．
（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小？
（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是什么？
（1）因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，弹簧测力计的弹簧会缩回一些，指针所指的位置会小于零刻度线，会使测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小；（2）甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，乙图对水平面的压力大，滑动摩擦力大。所以结论是：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是什么？（4）图丁是小红同学对实验方案改进，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点．
（3）图乙、丙中铁块和木块叠在一起，对水平面的压力相同，而接触面的粗糙程度不同，探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；（4）D是电动装置，电动机匀速转动这样可保证弹簧测力计读数较准确，且易于保持长木板进行匀速直线运动．
在这些现象中，两个物体间都有相对运动的趋势，会在接触面间产生一个阻碍物体运动的力，这个力是另外一种摩擦力——静摩擦力。
发生在我们生活中的一些现象，你是否想过其中的原因吗？
当两个物体具有相对运动趋势时，在接触面上产生阻碍物体间发生相对运动的力，叫做静摩擦力。
手握杯子，杯子由于受到重力，相对于手有往下掉的趋势，但是没有掉下来，是因为手对杯子有一个向上的静摩擦力。
人走路时，脚（鞋底）向后蹬地面，相对于地面有向后的运动趋势，地面会对脚有一个向前的静摩擦力 f，人靠这个静摩擦力前进。
静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反
静摩擦力存在一个最大值，称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动时所需要的最小外力。
当外力分别为5N、9N时，物体没有移动，此时的静摩擦力与推力相互平衡，所以大小分别为5N、9N；当外力为12N时，物体刚好运动，则最大静摩擦力为12N。
视频欣赏——《筷子提大米》
【例题2】小华同学用用100牛的力水平向右推木箱，结果没有推动，则此时木箱受到的静摩擦力为____牛，方向________。小华增大推力，最后在125牛的水平推力作用下使木箱向右做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力为____牛，方向_________。
①如果用100牛的力水平向右推木箱，没有推动，则此时木箱受到的静摩擦力与推力平衡，大小为100牛，方向水平向左。 ②若木箱在125牛的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力与拉力平衡，大小为125牛，方向水平向左。
①滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫作滚动摩擦力。产生原因：物体滚动时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用。
② 生活中的滚动摩擦：
轮滑鞋（Rller skating）俗称旱冰鞋，起源荷兰，是一种利用特别的轮滑鞋为比赛工具的竞赛项目，也是一种生活休闲的玩意儿。今日多数的溜冰者主要都是用直排轮，又称溜溜、66。
③滚动摩擦小于滑动摩擦
比较滚动摩擦与滑动摩擦的大小
滚动摩擦比最大静摩擦和滑动摩擦要小得多，在一般情况下，滚动摩擦只有滑动摩擦阻力的1/40到1/60。
实验结论：滚动摩擦小于滑动摩擦.
许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。增大摩擦的方法：
②增加接触表面的粗糙程度。
增大物体接触表面的粗糙程度也可以增大摩擦。
③变滚动摩擦为滑动摩擦
汽车急刹车时，车轮在路面滑动，把滚动变为滑动，增大了轮胎与地面间的摩擦力，使车容易停下来。
把物品拿出一部分，减小压力，摩擦力也变小。
许多情况下摩擦是有害的，人们常常设法减小它。减小摩擦的方法：
使物体间的接触面变光滑，可以减小摩擦力。
③ 变滑动摩擦为滚动摩擦
因为滚动摩擦小于滑动摩擦，所以使物体间的滑动摩擦变为滚动摩擦时，可以减小摩擦。
变滑动摩擦为滚动摩擦的事例
建造金字塔时，古达埃及人在比较重的物体下面垫上滚木，物体与地面间的摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力。
④ 使两个物体间的接触面分离
下列三幅图中，哪些是要增大摩擦的？哪些是要减小摩擦的？通过什么方法增大或减小摩擦？
甲图中是用增大压力的方法来增大摩擦的。乙图中是增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。丙图中是使接触面光滑来减小摩擦的。
【例题3】自行车的结构和使用涉及了许多有关摩擦力的知识，下列说法中正确的是（ ）A．在自行车转动部分添加润滑油是为了减小摩擦B．用力捏刹车闸是为了减小摩擦C．在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹主要是为了外观好看D．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承是为了增大摩擦
A．在自行车转动部分添加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的，故A正确；B．用力捏刹车闸是通过增大接触面所受的压力来增大摩擦，故B错误；C．在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹主要是通过接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错误；D．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故D错误。
增大接触面的粗糙程度
①滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面 上会产生一种阻碍相对运动的力，叫做滑动摩擦力。
④影响滑动摩擦力大小的因素：
压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大。
③测量方法： 把物体放在水平面上，用弹簧测力计拉物体做 匀速直线运动，此时拉力F拉即为木块受到的摩擦力 f摩。
②摩擦的种类：滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。
课堂总结——《摩擦力》
下大雪后，人们常常将煤渣撒在结冰的路面上，是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的．
1. 有些北方城市常常在下大雪后将煤渣撒在结冰的路面上，你知道这是为什么吗？
轮胎、脚踏板上以及车把上都刻有凹凸不平的花纹，利用了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。刹车时，用力捏紧车闸，是利用增大压力的方法来增大摩擦的。在轴的位置放置滚珠或轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦；往自行车的转动部分加润滑油使原来接触的表面彼此分离来减小摩擦。
2. 在自行车中有的设计是为了增大摩擦，有的是为了减小摩擦。请各举两例说明是通过什么方法来增大或减小摩擦的。
登冰脚的鞋底为橡胶制成，是为了增大接触面的粗糙程度以增大摩擦。滑行脚的鞋底为塑料制成，是为了减小接触面的粗糙程度以减小摩擦。
3. 冰壶比赛时，运动员需要不断调节自己的运动。一名运动员穿的两只鞋鞋底材质并不相同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，而滑行脚的鞋底为塑料制成。请你利用本节知识说明其中的道理。
将一个长方体木块分别平放和侧放在同一水平放置的长木板上，用弹簧测力计匀速拉动木块，是它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力，分别记为F1和F2，并进行比较。
4. 在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。如果要做这项研究，你认为应该如何设计这个实验?
如果F1=F2 ，说明滑动摩擦力的大小，与接触面积无关，如果F1≠ F2 ，说明滑动摩擦力的大小与接触面积有关。
天花板上的灯会下落；老师拿不起粉笔，学生拿不起钢笔；稍微一动椅子、桌子会滑走；老师、同学们无法走路等等。
5. 如果上课时教室内的摩擦力突然消失10秒，我们身边的情景将会发生哪些变化？描述两个可能出现的场景。
1. 下面所列的摩擦中，各属于哪种摩擦？
①走路时鞋与地面之间的摩擦；
③手拿瓶子时手与瓶子的摩擦；
②拉动拉杆箱时，箱轮与地面间的摩擦；
⑤机器上轴与轴承间的摩擦；
⑥冰壶比赛时，冰壶与冰面的摩擦。
②属于滚动摩擦的有：拉动拉杆箱时，箱轮与地面间的摩擦；机器上轴与轴承间的摩擦。③属于静摩擦的有：走路时鞋与地面之间的摩擦；手拿瓶子时手与瓶子的摩擦；手握筷子时的摩擦。
①属于滑动摩擦的有：冰壶比赛时，冰壶与冰面的摩擦
2. 下面所列的摩擦中，哪些摩擦是有益的？哪些是有害的？
①走路时鞋与地面之间的摩擦；
②汽车刹车时，车轮与地面间的摩擦；
⑥擦黑板时，板擦与黑板间的摩擦。
②属于有益摩擦的有：走路时鞋与地面之间的摩擦；汽车刹车时，车轮与地面间的摩擦；手拿瓶子时手与瓶子的摩擦；手握筷子时的摩擦；擦黑板时，板擦与黑板间的摩擦。①、②、③、④、⑥.
①属于有害摩擦的有：机器上轴与轴承间的摩擦.即⑤.
用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。 由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.2N，此时的摩擦力 f=F=2.2N
3. 如图所示，在“测量滑动摩擦力大小”的实验中，应拉着木块在长木板上做__________运动，此时摩擦力大小为______N。
4. 在体操比赛中，运动员在上单杠之前要在手上抹一些镁粉，而在杠上做回环动作时手握杠又不太紧，他这样做的目的是 （ ） A. 前者是为了增大摩擦，后者是为了减小摩擦 B. 前者是为了减小摩擦，后者是为了增大摩擦 C. 两者都是增大摩擦 D. 两者都是减小摩擦
在手上抹一些镁粉，是为了增大摩擦；在杠上做回环动作时手握杠又不太紧，是为了减小摩擦。
5. 小明推静止在水平地面上的桌子，他使用的是水平向左的力，但没有推动，下列说法正确的是（ ）A. 推力大于摩擦力B. 推力等于摩擦力C. 推力小于摩擦力D. 不能确定推力与摩擦力的大小
小明没有推动，说明此时桌子还是静止状态，处于平衡态，而在水平方向上，桌子受到了推力和摩擦力，推力和摩擦力是平衡力，故推力的大小等于摩擦力，故B正确。
6. 下列四幅图是小明在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案。以下说法正确的是（ ）
A. 通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响B. 通过甲、丁对比，可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响C. 通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响D. 通过乙、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，应采用控制变量法。A．甲、乙两图中，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，可以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；B. 甲、丁两图中，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面积大小不同，存在两个变量，所以无法探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响，故B错误；C. 乙、丙两图中，压力大小不同，接触面的粗糙程度不同，存在两个变量，所以不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故C错误；D. 乙、丁两图中，压力大小不同，接触面的粗糙程度不同，接触面积大小不同，存在三个变量，所以不能可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响，故D错误。
7. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A. 图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小B. 图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力C. 甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关D. 甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
A．图甲所示实验中，弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，故A错误； B．图乙所示实验中，将铁块放在木块上，木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和，故B错误； CD．将铁块放在木块上，增大了木块对木板的压力，因为木块与木板间的接触面粗糙程度不变，所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关，故C正确，D错误。
8. 如图所示，质量为0.5千克的物体受到一个大小为10牛，方向水平向左的力F后，静止在竖直墙面上。求：（1）物体所受重力的大小。（2）物体所受的摩擦力大小及方向。
（1）物体所受重力大小：G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N（2）因物体静止，所以在竖直方向上受到的重力与静摩擦力是一对平衡力，则静摩擦力大小f=F=4.9N，方向与重力的方向相反，即竖直向上。
（1）如图所示的三次实验中，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做___________运动，此时弹簧测力计对木块的拉力______（填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为______N。
9. 小奇用木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小因素。
（1）用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动，测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等。实验中砝码与木块相对静止，没有相对运动或相对运动的趋势，所受摩擦力为0。
（2）①对比甲、乙实验可知：压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越_____。②对比______实验可知：接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。雪后由于路面湿滑，为避免学生滑倒，学校工作人员在校门口撒上沙子。这一事例可用结论_____（填“①”或“②”）来解释。
①对比甲、乙实验，说明压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。②甲、丙实验，接触面的粗糙程度相同，丙中物体对接触面的压力大，弹簧测力计的示数大，说明接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。在雪地上撒沙子，是通过增大接触面粗糙程度的方式来增大摩擦，这一事例可用结论①解释。
10. 如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验所用的长木板，一面比较光滑，另一面比较粗糙．同学们根据猜想进行了实验，得出数据如下表所示．
（1）木块在长木板上做匀速直线运动，在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力平衡，此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。（2）实验序号①②粗糙程度相同，压力不同，可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关．
（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据 的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等．（2）由实验序号 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关．
（3）由实验序号②③可知，压力相等，接触面的粗糙程度不同，摩擦力大小不同，得到的结论是： 滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关．
（3）由实验序号②③可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的 有关．
滑雪运动包含很多科学知识，学好关于运动的科学，不仅能够使你深入认识体育运动，还能深入了解自然。
跳台滑雪运动员由高处急速滑下，在即将到达赛道底部时，他的速度已达到100km/h。这时，他双膝弯曲，使劲一蹬，顺势跃向空中。然后，为了减小空气阻力的影响，他上身前倾，双臂后摆，整个身体就像飞机一样，向前滑翔。最终，滑雪板稳稳地落在地面上。
第八章 运动和力
能根据生活体验认识摩擦力。
能根据二力平衡的条件用弹簧测力计粗略的测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。
经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，知道滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。
认识摩擦在生产或生活中的利用与防止，并能正确说出增大或减小摩擦的方法。
①平衡力 当一个物体在两个力的作用下处于_________或匀速直线运动状态时，这两个力叫做平衡力。
②二力平衡条件： 作用在同一物体上的两个力，如果大小_____、方向_____，并且在_____________，这两个力就彼此平衡。
①小明推箱子，没推动，箱子受到哪些力的作用？分别是什么力？
在竖直方向上，箱子受到一对平衡力：重力G和支持力 F支；在水平方向上，箱子除受推力F推外，一定存在一个跟推力相平衡的力，这个力叫什么力？是怎样产生的呢？
花样滑冰运动员停止用力后，尽管冰面光滑，但最后总是慢慢停下来。
②下图是发生在我们生活中的一些现象，你是否想过其中的原因吗？
观看视频——《分不开的书》
通过今天的学习，你就明白其中的道理了。
在以上活动中，你感受到手掌受到有阻碍作用的是_________。
①滑动摩擦力 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 常用字母 f 表示。
③滑动摩擦力产生的原因 我们用肉眼看到的光滑固体表面，当用显微镜观察时，就会发现其表面是凸凹不平的，当两个接触面发生相对运动的时候，就会彼此阻碍，从而形成了摩擦力。
视频欣赏——《滑动摩擦力的产生》
滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。
人推箱子向右滑动时，箱子相对于地面向右运动时，受到的滑动摩擦力方向就向左。
人推箱子向左滑动时，箱子相对于地面向左运动时，受到的滑动摩擦力方向就向右。
①测量方法：把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F拉即为木块受到的摩擦力 f摩。
②测量原理：因为木块做匀速直线运动，所以木块受到的拉力 F拉与滑动摩擦力 f摩是一对平衡力，大小相等，即 f摩=F拉。
2. 滑动摩擦力的测量
滑动摩擦力的大小与什么因素有关?
根据生活经验进行猜想与假设：当你推箱子时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力。①滑动摩擦力的大小可能跟压力大小有关？②滑动摩擦力的大小可能跟接触面的粗糙程度有关？③滑动摩擦力的大小可能跟接触面积有关？…………
3. 探究影响滑动摩擦力大小的因素
1. 实验器材：弹簧测力计、木块、木板3块（粗糙程度不同）、砝码等。 2. 实验方法：①控制接触面的粗糙程度不变，通过加减砝码改变木块对木板的压力，测出摩擦力。②控制压力不变，改变木板的粗糙程度，测出摩擦力。③分析数据，归纳结论。
1. 用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
2. 在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，测出此时滑动摩擦力；
3. 换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，读出弹簧测力计的示数，测出此时的滑动摩擦力大小。
2. 在第1与2次实验中，接触面的粗糙程度不变，改变压力，可得出结论：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。3. 在第2与3次实验中，压力不变，接触面的粗糙程度不同，可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
1. 实验中的探究方法（1）控制变量法：①探究滑动摩擦力的大小与压力的关系： 控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力。 ②探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系： 控制压力不变，改变接触面的粗糙程度。（2）转换法： 通过读取弹簧测力计的示数来间接测量滑动摩擦力的大小。2. 实验中要水平匀速拉动木块，做匀速直线运动，才能保证滑动摩擦力等于的大小拉力大小。
实验中很难控制水平匀速拉动弹簧测力计，所以会导致弹簧测力计的示数不稳定。因此，将实验方案改进如下：木块位于长木板上，用弹簧测力计拉住一端，弹簧测力计的另一端固定。改进后，水平向右拉动长木板，当木块保持静止时，木块处于平衡状态，此时无论长木板是否做匀速直线运动，都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计相对于桌面始终保持静止状态，便于读数。
视频演示——《探究影响滑动摩擦力大小的因素》
①把木块平放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F1。
②把木块侧放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F2。
【拓展1】探究摩擦力的大小与接触面积的关系
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
①把木块与砝码放在木板上面，以比较小的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F1。
②保持压力、粗糙程度都相同，以比较大的速度拉动木块做匀速直线运动，读出这时的拉力F2。
速度v1=0.1米/秒
速度v2=0.2米/秒
【拓展2】探究摩擦力的大小与物体运动速度的关系
在接触面粗糙程度和压力大小相同时，摩擦力的大小与运动速度的大小无关。
滑动摩擦力的大小跟接触面的面积、物体运动的速度都无关；只与作用于接触面的压力和接触面的粗糙程度有关。
【例题1】如图所示 是小明同学“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铁块和木块的大小和形状完全相同．
（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小？（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是什么？（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是什么？（4）图丁是小红同学对实验方案 改进，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点．
（1）实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与实际摩擦力相比是偏大还是偏小？
（2）分析比较甲、乙两图弹簧测力计示数，得到的结论是什么？
（1）因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，弹簧测力计的弹簧会缩回一些，指针所指的位置会小于零刻度线，会使测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小；（2）甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，乙图对水平面的压力大，滑动摩擦力大。所以结论是：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）图乙、丙所示的实验过程，探究的问题是什么？（4）图丁是小红同学对实验方案改进，D是一个电动装置，可带动木板匀速运动，请你指出小红同学实验方案的优点．
（3）图乙、丙中铁块和木块叠在一起，对水平面的压力相同，而接触面的粗糙程度不同，探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；（4）D是电动装置，电动机匀速转动这样可保证弹簧测力计读数较准确，且易于保持长木板进行匀速直线运动．
在这些现象中，两个物体间都有相对运动的趋势，会在接触面间产生一个阻碍物体运动的力，这个力是另外一种摩擦力——静摩擦力。
发生在我们生活中的一些现象，你是否想过其中的原因吗？
当两个物体具有相对运动趋势时，在接触面上产生阻碍物体间发生相对运动的力，叫做静摩擦力。
手握杯子，杯子由于受到重力，相对于手有往下掉的趋势，但是没有掉下来，是因为手对杯子有一个向上的静摩擦力。
人走路时，脚（鞋底）向后蹬地面，相对于地面有向后的运动趋势，地面会对脚有一个向前的静摩擦力 f，人靠这个静摩擦力前进。
静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反
静摩擦力存在一个最大值，称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动时所需要的最小外力。
当外力分别为5N、9N时，物体没有移动，此时的静摩擦力与推力相互平衡，所以大小分别为5N、9N；当外力为12N时，物体刚好运动，则最大静摩擦力为12N。
视频欣赏——《筷子提大米》
【例题2】小华同学用用100牛的力水平向右推木箱，结果没有推动，则此时木箱受到的静摩擦力为____牛，方向________。小华增大推力，最后在125牛的水平推力作用下使木箱向右做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力为____牛，方向_________。
①如果用100牛的力水平向右推木箱，没有推动，则此时木箱受到的静摩擦力与推力平衡，大小为100牛，方向水平向左。 ②若木箱在125牛的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，则物体受到的滑动摩擦力与拉力平衡，大小为125牛，方向水平向左。
①滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫作滚动摩擦力。产生原因：物体滚动时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用。
② 生活中的滚动摩擦：
轮滑鞋（Rller skating）俗称旱冰鞋，起源荷兰，是一种利用特别的轮滑鞋为比赛工具的竞赛项目，也是一种生活休闲的玩意儿。今日多数的溜冰者主要都是用直排轮，又称溜溜、66。
③滚动摩擦小于滑动摩擦
比较滚动摩擦与滑动摩擦的大小
滚动摩擦比最大静摩擦和滑动摩擦要小得多，在一般情况下，滚动摩擦只有滑动摩擦阻力的1/40到1/60。
实验结论：滚动摩擦小于滑动摩擦.
许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。增大摩擦的方法：
②增加接触表面的粗糙程度。
增大物体接触表面的粗糙程度也可以增大摩擦。
③变滚动摩擦为滑动摩擦
汽车急刹车时，车轮在路面滑动，把滚动变为滑动，增大了轮胎与地面间的摩擦力，使车容易停下来。
把物品拿出一部分，减小压力，摩擦力也变小。
许多情况下摩擦是有害的，人们常常设法减小它。减小摩擦的方法：
使物体间的接触面变光滑，可以减小摩擦力。
③ 变滑动摩擦为滚动摩擦
因为滚动摩擦小于滑动摩擦，所以使物体间的滑动摩擦变为滚动摩擦时，可以减小摩擦。
变滑动摩擦为滚动摩擦的事例
建造金字塔时，古达埃及人在比较重的物体下面垫上滚木，物体与地面间的摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力。
④ 使两个物体间的接触面分离
下列三幅图中，哪些是要增大摩擦的？哪些是要减小摩擦的？通过什么方法增大或减小摩擦？
甲图中是用增大压力的方法来增大摩擦的。乙图中是增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。丙图中是使接触面光滑来减小摩擦的。
【例题3】自行车的结构和使用涉及了许多有关摩擦力的知识，下列说法中正确的是（ ）A．在自行车转动部分添加润滑油是为了减小摩擦B．用力捏刹车闸是为了减小摩擦C．在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹主要是为了外观好看D．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承是为了增大摩擦
A．在自行车转动部分添加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的，故A正确；B．用力捏刹车闸是通过增大接触面所受的压力来增大摩擦，故B错误；C．在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹主要是通过接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错误；D．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故D错误。
增大接触面的粗糙程度
①滑动摩擦力：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面 上会产生一种阻碍相对运动的力，叫做滑动摩擦力。
④影响滑动摩擦力大小的因素：
压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大。
③测量方法： 把物体放在水平面上，用弹簧测力计拉物体做 匀速直线运动，此时拉力F拉即为木块受到的摩擦力 f摩。
②摩擦的种类：滑动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。
课堂总结——《摩擦力》
下大雪后，人们常常将煤渣撒在结冰的路面上，是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的．
1. 有些北方城市常常在下大雪后将煤渣撒在结冰的路面上，你知道这是为什么吗？
轮胎、脚踏板上以及车把上都刻有凹凸不平的花纹，利用了增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。刹车时，用力捏紧车闸，是利用增大压力的方法来增大摩擦的。在轴的位置放置滚珠或轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦；往自行车的转动部分加润滑油使原来接触的表面彼此分离来减小摩擦。
2. 在自行车中有的设计是为了增大摩擦，有的是为了减小摩擦。请各举两例说明是通过什么方法来增大或减小摩擦的。
登冰脚的鞋底为橡胶制成，是为了增大接触面的粗糙程度以增大摩擦。滑行脚的鞋底为塑料制成，是为了减小接触面的粗糙程度以减小摩擦。
3. 冰壶比赛时，运动员需要不断调节自己的运动。一名运动员穿的两只鞋鞋底材质并不相同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，而滑行脚的鞋底为塑料制成。请你利用本节知识说明其中的道理。
将一个长方体木块分别平放和侧放在同一水平放置的长木板上，用弹簧测力计匀速拉动木块，是它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力，分别记为F1和F2，并进行比较。
4. 在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，有的同学提出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。如果要做这项研究，你认为应该如何设计这个实验?
如果F1=F2 ，说明滑动摩擦力的大小，与接触面积无关，如果F1≠ F2 ，说明滑动摩擦力的大小与接触面积有关。
天花板上的灯会下落；老师拿不起粉笔，学生拿不起钢笔；稍微一动椅子、桌子会滑走；老师、同学们无法走路等等。
5. 如果上课时教室内的摩擦力突然消失10秒，我们身边的情景将会发生哪些变化？描述两个可能出现的场景。
1. 下面所列的摩擦中，各属于哪种摩擦？
①走路时鞋与地面之间的摩擦；
③手拿瓶子时手与瓶子的摩擦；
②拉动拉杆箱时，箱轮与地面间的摩擦；
⑤机器上轴与轴承间的摩擦；
⑥冰壶比赛时，冰壶与冰面的摩擦。
②属于滚动摩擦的有：拉动拉杆箱时，箱轮与地面间的摩擦；机器上轴与轴承间的摩擦。③属于静摩擦的有：走路时鞋与地面之间的摩擦；手拿瓶子时手与瓶子的摩擦；手握筷子时的摩擦。
①属于滑动摩擦的有：冰壶比赛时，冰壶与冰面的摩擦
2. 下面所列的摩擦中，哪些摩擦是有益的？哪些是有害的？
①走路时鞋与地面之间的摩擦；
②汽车刹车时，车轮与地面间的摩擦；
⑥擦黑板时，板擦与黑板间的摩擦。
②属于有益摩擦的有：走路时鞋与地面之间的摩擦；汽车刹车时，车轮与地面间的摩擦；手拿瓶子时手与瓶子的摩擦；手握筷子时的摩擦；擦黑板时，板擦与黑板间的摩擦。①、②、③、④、⑥.
①属于有害摩擦的有：机器上轴与轴承间的摩擦.即⑤.
用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。 由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.2N，此时的摩擦力 f=F=2.2N
3. 如图所示，在“测量滑动摩擦力大小”的实验中，应拉着木块在长木板上做__________运动，此时摩擦力大小为______N。
4. 在体操比赛中，运动员在上单杠之前要在手上抹一些镁粉，而在杠上做回环动作时手握杠又不太紧，他这样做的目的是 （ ） A. 前者是为了增大摩擦，后者是为了减小摩擦 B. 前者是为了减小摩擦，后者是为了增大摩擦 C. 两者都是增大摩擦 D. 两者都是减小摩擦
在手上抹一些镁粉，是为了增大摩擦；在杠上做回环动作时手握杠又不太紧，是为了减小摩擦。
5. 小明推静止在水平地面上的桌子，他使用的是水平向左的力，但没有推动，下列说法正确的是（ ）A. 推力大于摩擦力B. 推力等于摩擦力C. 推力小于摩擦力D. 不能确定推力与摩擦力的大小
小明没有推动，说明此时桌子还是静止状态，处于平衡态，而在水平方向上，桌子受到了推力和摩擦力，推力和摩擦力是平衡力，故推力的大小等于摩擦力，故B正确。
6. 下列四幅图是小明在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时设计的实验方案。以下说法正确的是（ ）
A. 通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响B. 通过甲、丁对比，可探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响C. 通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响D. 通过乙、丁对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，应采用控制变量法。A．甲、乙两图中，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，可以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故A正确；B. 甲、丁两图中，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面积大小不同，存在两个变量，所以无法探究接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响，故B错误；C. 乙、丙两图中，压力大小不同，接触面的粗糙程度不同，存在两个变量，所以不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，故C错误；D. 乙、丁两图中，压力大小不同，接触面的粗糙程度不同，接触面积大小不同，存在三个变量，所以不能可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响，故D错误。
7. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动，如图甲所示；将铁块放在木块上，再次用弹簧测力计水平拉动木块，使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A. 图甲所示实验中，弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小B. 图乙所示实验中，木板受到的压力等于木块受到的重力C. 甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关D. 甲、乙两次实验，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
A．图甲所示实验中，弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，故A错误； B．图乙所示实验中，将铁块放在木块上，木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和，故B错误； CD．将铁块放在木块上，增大了木块对木板的压力，因为木块与木板间的接触面粗糙程度不变，所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关，故C正确，D错误。
8. 如图所示，质量为0.5千克的物体受到一个大小为10牛，方向水平向左的力F后，静止在竖直墙面上。求：（1）物体所受重力的大小。（2）物体所受的摩擦力大小及方向。
（1）物体所受重力大小：G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N（2）因物体静止，所以在竖直方向上受到的重力与静摩擦力是一对平衡力，则静摩擦力大小f=F=4.9N，方向与重力的方向相反，即竖直向上。
（1）如图所示的三次实验中，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做___________运动，此时弹簧测力计对木块的拉力______（填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为______N。
9. 小奇用木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小因素。
（1）用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动，测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等。实验中砝码与木块相对静止，没有相对运动或相对运动的趋势，所受摩擦力为0。
（2）①对比甲、乙实验可知：压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越_____。②对比______实验可知：接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。雪后由于路面湿滑，为避免学生滑倒，学校工作人员在校门口撒上沙子。这一事例可用结论_____（填“①”或“②”）来解释。
①对比甲、乙实验，说明压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。②甲、丙实验，接触面的粗糙程度相同，丙中物体对接触面的压力大，弹簧测力计的示数大，说明接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。在雪地上撒沙子，是通过增大接触面粗糙程度的方式来增大摩擦，这一事例可用结论①解释。
10. 如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验所用的长木板，一面比较光滑，另一面比较粗糙．同学们根据猜想进行了实验，得出数据如下表所示．
（1）木块在长木板上做匀速直线运动，在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力平衡，此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。（2）实验序号①②粗糙程度相同，压力不同，可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关．
（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据 的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等．（2）由实验序号 可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关．
（3）由实验序号②③可知，压力相等，接触面的粗糙程度不同，摩擦力大小不同，得到的结论是： 滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关．
（3）由实验序号②③可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的 有关．
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