北師大八年級物理下冊 （探究-摩擦力的大小與什么有關）運動和力課件

第七章運動和力探究——摩擦力的大小與什么有關

觀察與思考運動員松手后，在水平冰面上滑行的冰壺，失去動力后為什么會停下來呢？滑冰車的同學停止撐冰后為什么也會停下來呢？新知探究肉眼看起來十分光滑的桌面，在顯微鏡下觀察也是凸凹不平的。兩個相互接觸的物體當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對滑動的力，這就是摩擦力,也叫滑動摩擦力。一、摩擦力的概念新知探究思考當你推箱子時，箱子越重，推起來越費力；地面越粗糙，推起來越費力。那么，滑動摩擦力的大小與哪些因素有關呢？一、摩擦力的概念新知探究小實驗：感知摩擦力1、用手壓住桌面，手向前推，感受滑動摩擦力的大小。2、增大手壓桌面的力，手再向前推，再次感受滑動摩擦力的大小，并與第1次進行比較。3、用手壓住鋪在桌面上的毛巾表面（注意：所用的力要與第1次差不多），手向前推，感受滑動摩擦力的大小，并與第1次進行比較。二、影響摩擦力大小的因素新知探究猜想與假設通過上面的3次實驗，猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：（1）接觸面所受的壓力（2）接觸面的粗糙程度……二、影響摩擦力大小的因素新知探究設計實驗與制訂計劃在水平桌面上沿水平方向拉動木塊，使其做勻速直線運動，此時測力計的示數等于滑動摩擦力的大小。彈簧測力計、砝碼、木板、木塊、毛巾、棉布等注意：實驗器材：二、影響摩擦力大小的因素新知探究數據記錄次數接觸面材料壓力（N）摩擦力（N)1木塊與木板2木塊與木板3木板與毛巾4640.81.22.0二、影響摩擦力大小的因素新知探究a.由1、2兩次實驗可得出什么結論：______________________________________________________。b.由2、3兩次實驗可得出什么結論：______________________________________________________。接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。數據分析二、影響摩擦力大小的因素新知探究結論滑動摩擦力的大小與作用在物體表面的壓力和接觸面的粗糙程度有關。當接觸面的粗糙程度一定時，表面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大；當表面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。二、影響摩擦力大小的因素新知探究科學窗靜摩擦：兩個相對靜止的物體間產生的摩擦。手握著瓶子時，手與瓶子之間的摩擦就是靜摩擦。推桌子但沒有推動時，桌子與地面之間的摩擦也是靜摩擦新知探究科學窗滾動摩擦：一個物體在另一個物體上滾動時所產生的摩擦。旱冰鞋與地面間的摩擦就是滾動摩擦注意：在其他條件相同的情況下，用滾動代替滑動，可以大大地減小摩擦。新知探究想一想1、日常生活中那些現象存在摩擦？2、這些摩擦中哪些是有益的，哪些是有害的？3、增大有益摩擦，減小有害摩擦的方法有哪些？三、增大與減小摩擦的方法新知探究摩擦力的利用實例走路寫字單杠三、增大與減小摩擦的方法新知探究想想議議應該怎么增大摩擦？你能否再舉出幾個生活中關于利用摩擦和增大摩擦的例子？三、增大與減小摩擦的方法新知探究增大摩擦力的例子三、增大與減小摩擦的方法新知探究減小摩擦力的例子三、增大與減小摩擦的方法新知探究（2）增加接觸面的粗糙程度增大或減小摩擦的方法（4）利用加潤滑油等方法，使兩個互相接觸的摩擦面彼此離開。1、增大摩擦（1）增大壓力（2）減小接觸面的粗糙程度2、減小摩擦（3）變滑動為滾動（1）減小壓力三、增大與減小摩擦的方法新知探究摩擦力二、影響滑動摩擦力大小的因素壓力的大小接觸面的粗糙程度三、增大摩擦的方法增大壓力。如：剎車時，就是利用增大壓力來增大摩擦的。增大接觸面的粗糙程度。如鞋底、輪胎上有凸凹不平的花紋等。四、減小摩擦的方法減小壓力減小接觸面的粗糙程度用滾動代替滑動使兩個接觸面的摩擦面彼此離開加潤滑油利用氣墊一、摩擦力：兩個互相接觸的物體,當它們做相對運動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫做摩擦力(f)。電磁場使接觸面分離本課小結本課小結1、請指出下列各事件中分別是為了增大摩擦還是減小摩擦？各用了什么方法？（1）在北方雪后的馬路上撒灰渣（2）自行車軸要裝滾珠軸承（3）自行車軸要注入潤滑油（4）騎自行車剎車時（5）收錄機的旋鈕上刻有花紋（6）體操運動員在上器械前，常在手上涂些鎂粉，防止手從器械上滑落。隨堂練習隨堂練習2、下列各摩擦中屬于有害摩擦的是（）A、自行車剎車皮與鋼圈之間的摩擦

B、單杠運動員上杠時，手與單杠的摩擦

C、汽車行駛時與空氣之間的摩擦

D、人走路時，鞋子與地面之間的摩擦C3、用彈簧秤在水平方向上拉動一個置于地面的物體，使它做勻速直線運動時，彈簧秤示數5N，它受到的摩擦力大小是(

)A、6NB、5NC、1ND、11NB隨堂練習第5節探究——使用機械是否省功

一、探究——使用機械是否省功問題與猜想

人們使用杠桿、輪軸、滑輪等機械是為了達到一定的目的.在使用中，有的機械可以省距離，有的機械可以省力.那么，使用機械能夠省功嗎？與同學交流一下你的猜想.制訂計劃直接用彈簧測力計吊起一個重物，彈簧測力計的拉力對重物做的功為W1.再用彈簧測力計通過一個動滑輪吊起重物，使重物上升相同的高度，彈簧測力計的拉力做的功為W2.比較這兩個力所做的功就可以知道使用機械是否省功.收集證據按下圖所示的過程進行實驗.實驗中保持重物緩慢上升.用彈簧測力計測量拉力.記錄重物和繩子自由端的始、末位置.將以上數據及計算結果填入下表中.力/N移動距離/m力做的功/JF=G=2h=0.1W1=Fh=0.2JF'=1.2s=0.2W2=F's=0.24J由實驗結果可知，W2

W1.>分析與結論

圖甲中直接用彈簧測力計勻速提升重物，拉力要對重物做功.圖乙中拉動繩子使動滑輪上升時，拉力在對重物做功的同時也要對動滑輪做功，同時還要克服摩擦力做功，因此，使用動滑輪并不省功.

大量實驗表明：使用任何機械都不能省功.二、機械效率在用動滑輪提升重物時，動滑輪對物體所做的功是有用的，是必須做的，這部分功叫作有用功（W有用）.提升重物時，不可避免地要對動滑輪本身做功和克服摩擦做功，這部分功叫作額外功（W額外）.有用功與額外功的總和叫作總功（W總）.W總=W有用+W額外用水桶從井中提水的時候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是額外功.如果桶掉到井里，從井里撈桶的時候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是額外功.我們希望在總功中有用功所占的比例越大越好.有用功的比例大，說明機械的工作效率高.我們用有用功跟總功的比值來描述機械的這種特性，稱之為機械效率.η＝W有用W總機械效率（）表示為有用功是總功的一部分，所以W有用<W總.因此總小于1.用一個動滑輪,將200N的鉤碼勻速提升2m高，拉力F為120N，此動滑輪的機械效率是多少？

解：W有=Gh=200N×2m=400JW總=Fs=120N×4m=480J

η=W有/W總=400J/480J=83.3%交流討論1.討論怎樣提高滑輪組的機械效率.由機械效率的公式=η＝W有用W有用+W額外η＝W有用W總可以看出，提高機械效率的方法有兩種：①在有用功一定的情況下，盡量減小額外功.如減輕動滑輪和繩子的重力、加潤滑油減小摩擦等.②在額外功一定的情況下，增大有用功.如在機械所能承受的范圍內，增加被提升物體的重力等.2.如下圖所示是某地區的供水系統發生故障后，居民利用滑輪提水的情景.在這個情景中，人所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？人對水做的功為有用功，克服水桶、繩重及摩擦所做的功為額外功.根據上圖我們可以看出：斜面也是一種省力機械.斜面為什么能省力？斜面是一個與水平面成一定夾角的平面.是簡單機械的一種.斜面斜面的分析

如左圖，如果不計物體與斜面之間的摩擦，用力F沿斜面把物體勻速推（或拉）上去所做的功，應該等于直接將物體舉高所做的功，即：Gh=FL由此可知推力或拉力F的計算公式為：F=Gh/L如果不計摩擦，斜面長是斜面高的幾倍，拉力或推力就是物體所受重力的幾分之一.所以說斜面是一種省力機械.將玩具車升高20公分，說說誰費力誰省力.甲最費力，丙最省力.由此可知斜面越緩和越省力.斜面的應用螺旋——特殊的斜面螺旋除了省力，還可以將螺旋運動與沿軸向的運動進行相互轉化.螺旋可以看作是繞在圓柱上的斜面.飲料瓶瓶蓋、木螺絲、螺桿、螺母等都是利用螺旋的裝置.各種形式的螺旋螺旋式千斤頂盤山公路機械效率三種功有用功（W有用）額外功（W額外）總功（W總）機械效率公式：η＝W有用W總課堂小結1.關于機械效率，下列說法正確的是（）A.機械效率高的機械做功一定多B.使用機械可以省力，省力越多，機械效率越高C.沒有摩擦時，機械效率一定等于100%D.做同樣的有用功，額外功越小，機械效率越大C課堂訓練2.關于機械效率，以下說法正確的是（）A.機械效率總小于1B.單位時間里做功越多的機械，機械效率越高C.做功越多的機械，機械效率越高D.省力越多的機械，機械效率越高A、D3.某機械的機械效率是75%，這說明使用這一裝置做功（）A.總功是額外功的3倍B.有用功是額外功的3倍C.總功是有用功的3倍D.額外功占總功的3/4倍B4.如圖所示的滑輪組將重G＝12N的物體勻速提升20cm.所用的拉力F＝5N，所做的有用功為_______J，機械效率為_____，當改為提升18N的重物時，該滑輪組的機械效率為_______.（忽略繩重和滑輪與軸的摩擦）FG2.480%85.7%5.一臺起重機將重3