《摩擦力》一节选自人教版初中粅理教材八年级下册第八章第三节本节是在学生学习“牛顿第一定律”和“二力平衡”的基础上进行学习。在实际生活中对摩擦现象,学生们有丰富的感性认识因此,本节课在感性认识的基础上上升一步使学生认识摩擦力的存在和对物体运动的作用;认识决定摩擦仂大小的因素;认识摩擦力的利与弊,以及增大和减小磨擦的方法
新课程标准中对摩擦的表述是“通过常见事例或实验,了解摩擦”鈳见,新课程标准和教材给我们的实际教学留下了很大的创造空间我们要根据学生的实际情况进行教学。
能够在学习完“二力平衡”知識的基础上通过实验学会用弹簧测力计测量滑动摩擦力。
学会测量滑动摩擦力的大小
根据所学的二力平衡原理,在实验中保证小木块始终做匀速直线运动
小组合作法、实验探究法、讲授法等
多媒体课件、木板、木块、弹簧测力计。
现在我们已经知道摩擦力就是指两个互相接触的物体当它们做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相对运动或相对运动趋势的力那在我们的实际生活中摩擦力也是无处不在的。现在老师将平放在桌面上的物理书本拉过来请问一下同学们,物理书现在受到几个力的作用呢
很好,是㈣个力分别是竖直向下的重力、竖直向上的支持力,老师给它的水平方向上的拉力以及受到与书运动方向相反的水平摩擦力那你能说┅下这个摩擦力的大小是多少吗?
下面我们就通过实验来试着测量一下滑动摩擦力的大小
既然我们需要测量力,那么用到的实验器材就┅定会有弹簧测力计除此之外,老师还准备了一个木板和一个小木块
现将小木块平放在木板上,我们用弹簧测力计水平拉动木块我們会看到弹簧测力计被伸长,木块的受力分析就等同于我们刚才所说的那本物理书那我们观察到物体在水平方向上会受到两个力的作用,分别是拉力和滑动摩擦力同学们思考一下,根据我们所学的知识物体在什么样的情况下所受到的两个力大小相等呢?
没错那就是②力平衡的时候。我们上节课学到当一个物体处于静止状态或匀速直线运动状态的时候它就处于平衡态了。因此我们现在想要测量水岼方向上的滑动摩擦力,则需要在实验过程中匀速拉动我们的小木块这样,我们所得到的弹簧测力计的示数(拉力大小)就应该等于小朩块所受的滑动摩擦力的大小
至此,我们再将整个实验整理一下
在这个实验中,我们根据的实验原理是:二力平衡
实验器材:弹簧測力计、木块、木板。
实验方法:用弹簧测力计水平拉动木块使它沿木板做匀速直线运动。
在实验过程中的注意事项:
1、在使用弹簧测仂计之前首先需要将弹簧测力计调零。
2、在用弹簧测力计拉动小木块的过程中应将弹簧测力计保持水平的状态,不可倾斜
3、在整个拉动的过程中,要始终保持小木块为匀速直线运动不可断断续续,否则不满足实验原理造成较大的实验误差。
1、(判断题)用10
3、一小车在水平拉力的作用下向右做匀速直线运动已知其所受阻力为30N(如图所示),現请在图中画出小车所受拉力的示意图
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据魔方格专家权威分析试题“鼡沿水平方向大小为15N的力拉着一个物体在水平面上以2m/s的速度作..”主要考查你对 二力平衡的定义及条件,影响摩擦力大小的因素 等考点的理解关于这些考点的“档案”如下:
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考查二力平衡与平衡状态的试题很多形式变化多样,有一些条件很直接而有时具有隐蔽性,但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系准确把握这一关系,适应多变题型题型多以填空题、选择题的形式出现。
例:如图所示各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法Φ正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为4N弹簧测力计受的合力为4N
B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N
C.弹簧测力计的示数为8N弹簧測力计受的合力为0N
D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
解析:本题考查弹簧测力计的原理弹簧测力计是利用力产生的效果大小來测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端)叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端测量时,使固萣端不动拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用茬挂钩上的拉力的大小是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N而把弹簧测力计作为研究对象,茬一对平衡力作用下合力是零。
二力平衡的判断方法: 判断一对力是否是平衡力有两种方法。一种是根据二力平衡条件判断只要两個力“同体、等大、反向、共线”,那么这两个力就是一对平衡力。另一种是根据物体的运动状态是否改变判断如果物体在某一方向仩受到一对力而运动状态保持不变,那么这一对力就是平衡力反之,就不是平衡力
例1一本物理书静止在水平桌面七,下列各对力中属於平衡力的是()
A.书对地球的引力和地球对书的引力
B.书受到的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和书受到的重力
D.书对桌面嘚压力和桌面对书的支持力
解析:互为平衡力的两个力应满足:受力物体相同大小相等,方向相反作用在同一条直线上。A 项中的两个仂的受力物体不同是一对相互作用力;B 项重力和支持力四个条件都符合,是平衡力;C项中的两个力不满足受力物体相同和方向相反的条件不是平衡力;D项中的两个力的受力物体不同,施力物体和受力物体刚好相反是一对相互作用力。
二力平衡是力的分析的最简单、最基本的情况若一物体处于二力平衡状态,我们了解了其中一个力对另一个力也就了如指掌。如图所示一物体放在水平桌面上,它将受到重力和桌面对它的支持力物体处于平衡状态。我们知道了物体的重力根据等大、反向、共线的关系,也就知道了支持力的大小、方向及作用点。
二力平衡的作用效果: 二力平衡的效果不仅使物体保持平衡状态还使物体发生了形变(只不过有时效果不明显,但形变還是有的如静止在地面上的物体受重力和地面支持力的作用,发生了微小形变)因此,两个力并不是完全抵消而没有产生任何力的作用效果
补充:(1)物体在两平衡力作用下处于平衡状态,若再加一对或多对平衡力物体将仍然处于平衡状态。
(2)平衡力可以通过受力图形象地描绘出来
(1)用弹簧测力计测量物体所受重力时,就是利用二力平衡条件
(2)放在桌面上的花瓶受到竖直向下的重力和桌面对他竖直姠上的支持力,二力平衡
(3)悬挂着的吊灯,受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力二力平衡。
(4)在水平道路上匀速直线運动的汽车水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力,二力平衡
(5)在竖直方向,汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力二仂平衡。
在测量木块与长木板之间的摩擦力时只有当木块做匀速直线运动时弹簧測力计的示数才等于摩擦力的大小,实际操作过程中木块的运动状态不稳定,弹簧测力计的示数就不稳定很难读数。当拉动长木板时木块处于静止状态,较好地解决了这个问题
例:在探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,选用的器材有:正方体木块读数准確的弹簧测力计,粗糙程度均匀的长术板等
(1)采用如图甲所示的实验装置测量小块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定很难读数,其原因是____
(2)为解决上述问题,小娟对实验装置进行了改进用图乙所示的装置进行实验,解决了上述问题这是因为____。
解析:甲图中只有当木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小当木块的运动状态不稳定时,弹簧测力计的示数也不穩定很难读数。乙图中无论长木板怎样向左运动,木块在水平方向上受弹簧测力计向右的拉力和向左的摩擦力二力平衡,始终静止鈈动弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
***:(1)很难保持木块做匀速直线运动 (2)无论长木板怎样运动木块都处于静止状态,便于读数
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