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3. 影响滑动摩擦力的因素

运动和力 · 初二
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。

从哪来 建立在“力的认识”(理解力是物体间的相互作用,有方向)和“同一直线上的二力合成”(理解平衡状态下拉力与摩擦力大小相等、方向相反)之上。

为什么 滑动摩擦力的本质是接触面微观凹凸不平处的相互咬合与碰撞。 1. 压力越大:微观凸起被压得越深,咬合越紧密,挣脱时需要更大的力,所以摩擦力变大。 2. 接触面越粗糙:微观凸起越多、越尖锐,咬合点越多,阻碍相对运动的阻力越大,所以摩擦力变大。 3. 与速度、面积无关:只要物体在滑动,微观咬合与挣脱的动态平衡过程不随速度线性变化;接触面积增大时,单位面积承受的压力减小,总咬合力基本不变。

生活经验类比法** 适合**形象思维强、抽象逻辑较弱**的学生。 **操作
让学生穿鞋底花纹不同的鞋在光滑地面和粗糙地毯上行走,感受“抓地力”。再让学生抱着一摞书和抱着几本书在桌面上推,感受“压得越紧越难推”。 核心话术:“想象你的鞋底是无数个小钩子,地毯是无数个小环。钩子钩住环,你走路就是要把钩子一个个拔出来。书越多,钩子陷得越深,拔出来越费劲;地毯越毛糙,环越多,钩子挂得越多,也越费劲。”
控制变量实验法** 适合**逻辑严密、喜欢探究因果**的学生。 **操作
展示弹簧测力计匀速拉动木块的实验。 1. 保持接触面不变,增加砝码(改变压力),记录示数。 2. 保持压力不变,更换毛巾/玻璃板(改变粗糙程度),记录示数。 3. 改变拉动速度(慢速/快速),记录示数。 核心话术:“我们只改变一个条件,其他不动。看数据:压力翻倍,摩擦力翻倍;粗糙度增加,摩擦力增加;但速度从0.1m/s变到1m/s,示数几乎没变。这就是科学结论。”
微观模型可视化法** 适合**空间想象力强、对微观世界好奇**的学生。 **操作
使用3D动画或高倍显微镜视频,展示两个看似光滑的金属表面在微观下像连绵的山峰。 核心话术:“宏观看是平面,微观看是山脉。滑动时,就是山脉在互相碰撞、摩擦、断裂。压力就是把你的一座山压进另一座山的山谷里。压得越狠,接触点越多,摩擦力自然越大。至于面积,如果你把山推平,虽然接触面积大了,但每座山变矮了,总阻力其实没变。”
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练一道
基础题
用弹簧测力计水平拉动木块在水平桌面上做匀速直线运动,示数为5N。若将木块对切,取一半叠放在另一半上,再次匀速拉动,示数是多少?
变式
一个木块在水平桌面上受水平拉力 $F=10N$ 作用做匀速直线运动。若将拉力增大到 $F=15N$,木块做加速运动,此时木块受到的滑动摩擦力是多少?
试试手自己判
检测题
一个重20N的木块放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉动它做匀速直线运动,测力计示数为4N。 (1) 此时木块受到的滑动摩擦力是多少? (2) 若将拉力增大到6N,木块做加速运动,此时滑动摩擦力是多少? (3) 若将木块竖直切去一半,剩余部分仍在原桌面匀速拉动,滑动摩擦力是多少?
看答案和判分标准
答案:(1) 4N (2) 4N (3) 2N
判对标准:
- (1) 答4N:正确。依据二力平衡,匀速时拉力=摩擦力。
- (2) 答4N:正确。依据滑动摩擦力只与压力和粗糙度有关,与拉力、速度无关。若答6N或“大于4N”则错。
- (3) 答2N:正确。切去一半后,重力减半,压力减半,摩擦力减半。若答4N(认为面积减半但压力不变)或2N(理由错误)需结合理由判断,但结果对即可得分。若答“无法确定”则错。
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