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文档简介
第八章
运动和力同学们①因ppt使用高质量视频,故资源比较大,本ppt约150MB.②所用视频资源已全部内嵌在ppt中,不需另外下载.③本节ppt共有82张、4个小视频,可根据需要选择点播.④本节ppt画面比例为宽屏16:9,使用PowerPoint制作,建议使用PowerPoint播放.说明:部分视频来源于网络,归原作者所有,如涉及问题,请及时联系我们删除。第八章
运动和力第
节
摩擦力3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。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。学习内容第3节
摩擦力01.摩擦力02.影响滑动摩擦力大小的因素03.静摩擦与滚动摩擦04.摩擦的利用与防止学习目标1
能根据生活体验认识摩擦力。2
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。3
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。4
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。目录导航01.摩擦力02.影响滑动摩擦力大小的因素03.静摩擦与滚动摩擦04.摩擦的利用与防止05.课堂总结06.动手动脑学物理07.课堂练习课堂导入(1)复习平衡力与二力平衡条件①平衡力匀速直线当一个物体在两个力的作用下处于静止状态或_________运动状态时,这两个力叫做平衡力。②二力平衡条件:相等作用在同一物体上的两个力,如果大小_____、方向_相反同一直线上____,并且在_____________,这两个力就彼此平衡。课堂导入议一议(2)小明推箱子,没推动,箱子受到哪些力的作用?分别是什么力?F支F推G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?课堂导入想一想(2)下图是体育比赛中的一些场景,你是否想过其中的原因吗?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。课堂导入(3)观看视频——《分不开的书》看一看书为什么分不开?通过今天的学习,你就明白其中的道理了。第3节
摩擦力一、摩擦力物理悟理
工作室1.
摩擦力一、摩擦力(1)现象探究阻碍物体相对运动的力【做一做】分别做下面的几个小实验,根据现象,分析原因。实例感知和原因①把手掌压在桌面上向前滑动感觉桌面对手的前进有一种阻碍的作用发现刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向相反,说明桌面对刷毛的运动有一种阻碍作用②如图所示,在桌面上用力拉动牙刷1.
摩擦力一、摩擦力实例感知和原因③如图所示,让足球在草坪上滚动草坪上滚动的足球会慢慢停下来,说明草坪对足球的运动有一种阻碍作用④如图所示,把一个物体静止在斜面上物体能静止在斜面上没有下滑,说明斜面对物体的下滑有一种阻碍作用1.
摩擦力一、摩擦力(2)摩擦力两个相互接触的物体,当它们有相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。摩擦力f运动趋势向下2.
摩擦力的三要素一、摩擦力(1)作用点摩擦力实际上是作用在整个接触面上的,但为了研究方便,一般情况下把摩擦力的作用等效到一个点上,可以把这个等效点取在接触面上,也可以取在物体的重心上。(2)方向摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。(3)大小当物体做匀速直线运动或保持静止时,受到的摩擦力大小可以利用二力平衡条件求解。3.
滑动摩擦力一、摩擦力(1)定义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。(2)产生的原因相互接触的两个物体表面总是凹凸不平的,在压力作用下这些凹凸不平的部位会相互啮合。当两个物体做相对滑动时,啮合部位就会产生阻碍相对运动的显微镜下观察到的桌面示意图作用,产生滑动摩擦力。3.
滑动摩擦力一、摩擦力(3)产生的四个条件①两个物体相互接触;②两个物体相互挤压;③两个物体发生相对运动;④两个接触面不光滑。四个条件缺一不可。(4)方向滑动摩擦力的方向是与物体间相对运动的方向相反的。箱子相对于地面向右运动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。摩擦力f跟踪练习【例题1】关于摩擦力,下列说法正确的是(
)DA.
相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力B.
静止的物体一定不受摩擦力C.
相对运动的两个物体,一定存在摩擦力D.
一个物体只有在另一个物体表面运动或有相对运动趋势时,才有可能受到摩擦力所以选D。二、影响滑动摩擦力大小的因素物理悟理
工作室1
测量滑动摩擦力(
)原理
二力平衡(2)测量方法二、影响滑动摩擦力大小的因素拉力F摩擦力f测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。(3)原理分析上做匀速直线运动,受到的力为平衡力,在水平方向上木块受到滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力。由二力平衡条件可知,木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等,所以读出弹簧测力计的示数,即为滑动摩擦力的大小。2.探究影响滑动摩擦力大小的因素提出问题滑动摩擦力的大小与什么因素有关?猜想和假设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?
………2.探究影响滑动摩擦力大小的因素设计实验(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。2.探究影响滑动摩擦力大小的因素(3)实验数据表格次数
压力的大小程度
接触面粗糙程度
摩擦力(N)123小大大光滑光滑粗糙2.探究影响滑动摩擦力大小的因素进行实验与收集数据(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;2.探究影响滑动摩擦力大小的因素(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.探究影响滑动摩擦力大小的因素(1)实验数据分析与论证次数
压力的大小程度
接触面粗糙程度
摩擦力(N)123小大大光滑光滑粗糙234(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。2.探究影响滑动摩擦力大小的因素4.实验结论:压力
接触面的粗糙程度2.探究影响滑动摩擦力大小的因素交流与讨论1.实验中的探究方法(1)控制变量法:探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时,控制接触面的粗糙程度不变,改变物块对接触面的压力;探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时,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。2.探究影响滑动摩擦力大小的因素实验评估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》2.探究影响滑动摩擦力大小的因素【拓展1】探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系F1=0.8N①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。F2=0.8N②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。2.探究影响滑动摩擦力大小的因素实验数据实验序号
接触面材料
压力大小
受力面积大小
摩擦力大小12长木板长木板相同相同大小0.8N0.8N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。实验结论2.探究影响滑动摩擦力大小的因素【拓展2】探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系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。2.探究影响滑动摩擦力大小的因素实验数据实验次数
接触面材料
压力大小运动速度0.1m/s摩擦力大小0.7N12长木板长木板相同相同0.2m/s0.7N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。实验结论2.探究影响滑动摩擦力大小的因素归纳结论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。二、影响滑动摩擦力大小的因素跟踪练习【例题2】学习小组利用如图装置探究影响滑动摩擦力大小的因素.匀速直线(1)实验中,应在水平方向拉着木块做________运动;根据______二力平衡原理得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数;(2)比较甲、乙两次实验数据,可初步确定滑动摩擦力的大小与_压力大小__________有关;压力(3)由__甲__、__丙__两次实验数据,可知:在接触面受到的______相同时,越大接触面越粗糙,滑动摩擦力_______;(4)在乙实验中,若将拉力增大到3.5N,此时木块受到木板的滑动摩擦力为__3___N,钩码__受__(选填“受”或“不受”)摩擦力的作用。二、影响滑动摩擦力大小的因素跟踪练习三、静摩擦与滚动摩擦物理悟理
工作室三、静摩擦与滚动摩擦1.静摩擦力下图所示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?人推箱子而未动手拿杯子而未下落纸箱在斜面上向上运动在这些现象中,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。静摩擦力三、静摩擦与滚动摩擦(1)静摩擦力静摩擦力f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。运动趋手握杯子,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。势向下三、静摩擦与滚动摩擦1.静摩擦力(2)静摩擦力的方向人走路时,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。运动趋势静摩擦力f静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反三、静摩擦与滚动摩擦1.静摩擦力(3)静摩擦力的大小静摩擦力f①根据二力平衡条件求静摩擦力。如图所示,手握瓶子处于静止状态,瓶子受到重力G和静摩擦力f的作用,该二力是一对平衡力,所以大小相等f=G,静摩擦力的方向竖直向上。重力G三、静摩擦与滚动摩擦1.静摩擦力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,可根据二力平衡条件求出。③箱子刚好运动①箱子静止②箱子仍静止推力F=5N推力F=12N推力F=9N静摩擦力
f=5N静摩擦力
f=9N最大摩擦力f=12N当推力分别为5N、9N时,箱子没有某著名企业,此时的静摩擦力与推力平衡,故大小分别为5N、9N;当推力为12N时,箱子刚好运动,则最大静摩擦力为12N。视频欣赏——《筷子提大米》三、静摩擦与滚动摩擦三、静摩擦与滚动摩擦(1)滚动摩擦力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。三、静摩擦与滚动摩擦(2)生活中的滚动摩擦旱冰鞋拉杆箱的轮子圆珠笔尖轮滑鞋(Rollerskating)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。三、静摩擦与滚动摩擦(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②在木块下面垫上铅笔时,再拉动木块,弹簧测力计示数变小。①木块在木板上滑动时,弹簧测力计示数比较大。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力的1/40到1/60。实验结论:滚动摩擦小于滑动摩擦.跟踪练习三、静摩擦与滚动摩擦【例题2】小华同学用用100N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____N,100方向水__平__向__左__。小华增大推力,最后在125N的水平推力作用下使木箱向右做匀速直线运动,则物体受到的滑水平向左动摩擦力为____N,方向_________。125四、摩擦的利用与防止物理悟理
工作室四、摩擦的利用和防止1.增大有益摩擦的方法况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。增大摩擦的方法:(1)增大物体间的压力宁瓶盖时用力骑车刹车时用力捏闸机器靠皮带传递动力四、摩擦的利用和防止1.增大有益摩擦的方法(2)使接触表面粗糙程度也可以增大摩擦。在结冰的路面车轮缠绕铁链要上杠的运动员手上擦镁粉鞋底有凹凸不平的花纹四、摩擦的利用和防止1.增大有益摩擦的方法(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,使车容来。四、摩擦的利用和防止2.减小有害摩擦的方法况下摩擦是有害的,人们常常设法减小它。减小摩擦的方法:(1)减小压力把物品拿出一部分,减小压力,摩擦力也变小。四、摩擦的利用和防止2.减小有害摩擦的方法(2)使接触面光滑,可以减小摩擦力。滑梯的表面比较光滑是为了减小人与滑梯间的摩擦。冰壶比赛中,运动员不断的刷冰,使接触面光滑减小摩擦。四、摩擦的利用和防止2.减小有害摩擦的方法(3)变滑动摩擦为滚动摩擦以使物体间的滑动摩擦变为滚动摩擦时,可以减小摩擦。机器里的轴承四、摩擦的利用和防止2.减小有害摩擦的方法建造金字塔时,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。四、摩擦的利用和防止2.减小有害摩擦的方法(4)使两个物体间的接触面分离向机器里面加润滑油,可以使接触面分离。磁悬浮列车通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,减少了摩擦力,高速磁悬浮列车的速度可达600km/h以上。四、摩擦的利用和防止3.想想议议下列三幅图中,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
自行车的车闸乙
涂有防滑粉的手丙
冰壶运动乙图中是增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的。跟踪练习四、摩擦的利用和防止【例题3】自行车的结构和使用涉及了关摩擦力的知识,下列说法中正确的是(ꢀꢀ)AA.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解析见下页跟踪练习四、摩擦的利用和防止故选A.五、课堂总结物理悟理
工作室五、课堂总结(1)①定义:两个相互接触的物体,当有相对运动(或有相对运动趋势)时,在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力,这种力叫做摩擦力。②方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。摩擦力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。②滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。接触面越粗糙,压力越大,滑动摩擦力越大。摩影响滑动摩擦力大小的因素擦力①增大有益摩擦的方法:增大压力;使接触面粗糙;变滚动摩擦为滑动摩擦。②减小有害摩擦的方法:减小压力;使接触面光滑;变滑动摩擦为滚动摩擦;使接触面分离。摩擦的利用与防止五、课堂总结(2)六、动手动脑学物理物理悟理
工作室六、动手动脑学物理1.有些某省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?六、动手动脑学物理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。轮胎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。六、动手动脑学物理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。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。六、动手动脑学物理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F
=F
,说明滑动摩擦力的大小,与接触面积无关,如果12F
≠
F
,说明滑动摩擦力的大小与接触面积有关。12六、动手动脑学物理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。七、课堂练习物理悟理
工作室七、课堂练习⑤1.下面所列的摩擦中,属于滑动摩擦的有______;静摩擦的①
③
②
④有_______;滚动摩擦的有_________。①走路时鞋与地面之间的摩擦;②拉动拉杆箱时,箱轮与地面间的摩擦;③手拿瓶子时手与瓶子的摩擦;④机器上轴与轴承间的摩擦;⑤冰壶比赛时,冰壶与冰面的摩擦。七、课堂练习①
②③⑤2.下面所列的摩擦中,属于有益摩擦的是___________;属于④有害摩擦的是_________。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;③手握筷子时的摩擦;④机器上轴与轴承间的摩擦;⑤擦黑板时,板擦与黑板间的摩擦。(七、课堂练习3.如图所示,在“测量滑动摩擦力大小”的实验中,匀速直线应拉着木块在长木板上做__________运动,此时摩擦力大小为__2_._2__N。七、课堂练习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
(
)AA.
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.
两者都是减小摩擦所以选A。七、课堂练习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(ꢀBꢀ)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所以选B。七、课堂练习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A的实验方案。以下说法正确
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