摩擦力公式高中【认识“摩擦力”】

时间：2018-12-28 03:29:48　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　一、重、难点导学　　　　(一)摩擦力的产生　　(1)定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力，用字母厂表示。
　　(2)物体之间产生摩擦力必须要具备三个条件：第一，两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力；第二，接触面粗糙；第三，物体间有相对运动趋势或发生相对运动。
　　(3)理解摩擦力概念时要明确：
　　①摩擦力的产生必须同时具备上述三个条件，缺一不可；
　　②摩擦力总是成对出现的，甲、乙两物体接触并有相对运动趋势或已经发生相对运动，这时甲对乙产生了摩擦力作用。同时乙对甲也有摩擦力作用。
　　③物体间有相对运动趋势是指物体处于要动而未动的状态，此时物体间仍是相对静止的，所以不能认为静止的物体就不会受到摩擦力；相反，运动的物体不一定就受到摩擦力作用，例如，放在传送带上的物块与传送带一起向前做匀速直线运动，虽然两物体都在运动，但由于物块和传送带的运动速度大小和方向都相同，它们之间保持相对静止，没有相对运动，也没有相对运动的趋势，所以物块与传送带之间没有摩擦力。
　　
　　
　　(二)摩擦力的种类
　　摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力三类。
　　1，静摩擦力
　　(1)定义：一个物体相对另一个物体有相对运动趋势，但又没有发生相对运动的时候，接触面间便出现阻碍物体发生相对运动的力，这个力就叫静摩擦力，静摩擦力只是阻碍物体间的相对运动趋势，它不一定是阻力。
　　(2)方向：与物体相对运动趋势的方向相反，如人在行走时，脚给地面一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，地面同时给物体一个向前的力，这个力就是静摩擦力，它的方向与人运动方向相同，起动力作用，人之所以能在地面上行走，实际上就是依靠的这种静摩擦力，同样人用手拿起杯子，也是利用的静摩擦力。
　　静摩擦力的大小不是一个定值，但它有一个最大值，静摩擦力大小可通过受力分析，结合二力平衡求得。
　　2，滑动摩擦力
　　(1)定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力，滑动摩擦力只是阻碍物体间的相对运动，并非一定是阻力。
　　(2)方向：与物体相对运动的方向相反。
　　(3)研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验。
　　①测量原理：二力平衡条件。
　　②测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测办计水平拉木块，使木块做匀速直线运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
　　
　　下图是研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的装置：比较甲、乙图可得：接触面粗糙程度相同时。压力越大滑动摩擦力越大；比较甲、丙图可得：压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大，该研究采用了控制变量法，是一种间接测量法，由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
　　③大量实验表明：滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关，而与物体运动的快慢无关，与物体间接触面积大小(在一定范围内)和受外力大小等无关。
　　④研究实际问题时，为了简化往往采用“理想化”的做法，如某物体放在另一物体的光滑的表面上，这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时，它们之间没有摩擦。
　　3，滚动摩擦力
　　(1)定义：物体在滚动过程中，支持面阻碍物体运动的力叫做滚动摩擦力。
　　(2)方向：与物体相对运动的方向相反。
　　(3)在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
　　
　　(三)生活中的摩擦
　　生产和生活中摩擦处处存在，摩擦对人们既有益，又有害，对于有益的摩擦，我们要尽可能增大它；对于有害的摩擦，要想方设法减小它。
　　1，增大有益摩擦的方法：
　　(1)增大接触面的粗糙程度，如：体操队员在上单杠前总要在手上抹些镁粉。
　　
　　(2)增大压力，如骑自行车刹车时捏闸的力越大，自行车刹皮与钢圈间摩擦越大，自行车就容易停下来。
　　(3)变滚动为滑动来增大有益的摩擦，如火车、汽车在紧急制动时，车轮只滑不滚。车很快就停下来。
　　2，减小有害摩擦的方法：
　　(1)使接触面变光滑；
　　(2)减小压力；
　　(3)用滚动代替滑动，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多，如轴承的内、外圈之间装有许多光滑的钢珠，轮转动时带动外圈转动，钢珠就在内外圈之间滚动，摩擦就大大减小了。
　　(4)加润滑油，加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜，使摩擦面不接触，运动部件只在油膜上滑过，大大减小了摩擦。
　　(5)利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫，使摩擦面脱离接触，可以使摩擦变得更小，如下图：磁悬浮列车、气垫船等。
　　
　　二、常见题型分析
　　
　　1，区分摩擦类型
　　例1　下列几种情况中，属于滚动摩擦力的有( )。
　　A，用卷笔刀削铅笔。刀口与铅笔之间的摩擦
　　B，用砂轮盘磨刀，砂轮与刀口之间的摩擦
　　C，小孩从滑梯上滑下，小孩与滑梯之间的摩擦
　　D，用圆珠笔写字时。滚珠与纸之间的摩擦
　　解析　根据各种摩擦力的特点分析，A选项中用卷笔刀削铅笔，铅笔在卷笔刀孔中转动，笔杆表面与卷笔刀孔一直保持接触并有相对滑动，所以是滑动摩擦力；同样，在B、C选项中，用砂轮盘磨刀和小孩从滑梯上滑下，刀与砂轮、小孩与滑梯表面间都一直保持接触并有相对滑动，因此都属于滑动摩擦力；D项中用圆珠笔写字时，圆珠笔的笔尖端上有一个圆珠，写字时，圆珠在不停地转动，因此，圆珠与纸之间的摩擦力属于滚动摩擦力，故应选D。
　　例2　读一读：漫画中的这种现象说明
　　解析该漫画说明，在压力相同的情况下滚动摩擦比滑动摩擦小。
　　2，推断摩擦力的大小
　　关于摩擦力大小问题，初中阶段一般主要研究的是静摩擦力大小和滑动摩擦力的大小，而多数同学在做题时会把这两种摩擦混淆，把结果搞错。
　　(1)静摩擦力的大小
　　例3如图所示。用手握着一个瓶子悬在空中不动，当手握瓶子的力增大时。瓶子受到手的摩擦力将___(选填“不变”“变大”或“变小”)，若在手握瓶子的力增大时往瓶中加水，瓶子仍然悬在空中不动。则瓶子受到手的摩擦力将_____(选填“不变”“变大”或“变小”)。
　　解析　瓶子始终处于静止状态，根据平衡力的知识：瓶子受到手的静摩擦力和瓶子自身的重力是一对平衡力，当瓶子自身重力发生改变时，受到静摩擦力的大小随之改变，所以本题的答案依次为“不变”、“变大”。
　　例4　如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则( )。
　　A，小孩对车的推力大于车受到的摩擦力
　　B，小孩对车的推力等于车受到的摩擦力
　　C，小孩对车的推力小于车受到的摩擦力
　　D，小孩对车的推力与车受到的摩擦力的大小关系不能确定
　　解析　汽车在水平方向上受推力和静摩擦力，根据平衡力知识：推力和静摩擦力是一对平衡力，所以推力和静摩擦力大小相等，答案选B。
　　(2)滑动摩擦力的大小
　　例5　如图甲所示。完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为___N，若将B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙)，则推力F2=____N。
　　解析　第一问只要根据平衡力知识容易得出12N，第二问中可把A、B看成一个整体，在甲乙两种放置中，由于桌面受到的压力和接触面的粗糙程度都相同，所以两种情况下受到的摩擦力相同，又它们都做匀速运动，故F2=F1=12N。
　　总之，关于摩擦力知识的学习，只要同学们理解有关规律、抓住问题的实质、注意观察、善于比较，不论是何种题型的试题都会迎刃而解的。

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