第三節 摩擦力
[師]其他課題組同學提問題. [生]問：為什么在木塊上加砝碼可以改變壓力?壓力的大小是如何知道的? [生]答：因為木塊是在水平面上運動的，所以物體對支撐面的壓力就等于物體的重力，因此改變物體的重力就改變了物體對支撐面的壓力，用彈簧測力計分別測出木塊、木塊和一個砝碼、木塊和兩個砝碼的重力，也就測出了壓力. 課題三：研究接觸面的大小與摩擦力大小的關系 [投影]探究報告 演示并解釋：我們將同一個長方體木塊分別平放、側放、立放在同一塊木板上，勻速拉動木塊，測出的摩擦力的大小基本相同.我們的結論是：在接觸面和壓力一定的情況下，摩擦力的大小與接觸面的面積無關. 注意：“摩擦力的大小與接觸面的大小無關”是在“正壓力一定”的情況下說的.研究結果表明兩物體相接觸擠壓時，實際接觸部分的面積越大，其摩擦力也越大.而兩者的實際接觸面積只跟正壓力的大小有關，跟它們的表面接觸面積無關.在物體的材料性質和表面粗糙程度不變的情況下，正壓力越大，實際接觸面積也越大.滑動摩擦力也越大.正壓力相同時，改變物體間表面的接觸面積，如將一塊磚從豎放改為平放，由于正壓力沒有改變，并沒有改變實際接觸面積，故摩擦力保持不變.如一塊磚變成了半塊磚，則正壓力改變了，實際接觸面也變了，那么滑動摩擦力也變了. 說明：對于摩擦力大小與物體運動速度的關系，由于要求物體勻速運動.又要用不同的速度拉動，實驗難度大.實驗效果很難觀察，不易得出正確的結論，因此教學中可模糊化處理或放在課外探究. [師]我們將各個課題小組的結論歸納一下，能得到什么結論?同學們討論. [生]我們得到的結論是：摩擦力的大小跟作用在物體表面的壓力和接觸面的粗糙程度有關，在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，摩擦力越大；在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，摩擦力越大. [師]歸納得很好，同學們再一起回憶一下在探究的過程中我們運用了哪些研究問題的方法. [生]“控制變量法”和“轉換法”. [師]“控制變量法”同學們已經很熟悉了，哪位同學能進一步說明哪些地方用了“轉換法”? [生]實驗中有兩個地方用到了“轉換法”.通過測拉力來測摩擦力，還有通過測物體的重力來測壓力. [師]通過探究實驗，同學們不僅驗證了自己的猜想，還學會了研究問題的方法.現在同學們一起來解決一個實際問題. 3.增大有益摩擦和減小有害摩擦 [師]還是老師的這塊海綿，想要減小它在運動過程中的摩擦，你有什么辦法嗎? [生]可以在桌面上鋪上一塊玻璃板，減小接觸面的粗糙程度. [生]在海綿和桌面間放幾枝圓鉛筆，讓海綿在鉛筆上滾動. [師]這位同學說的是讓滾動來代替滑動.能減小摩擦嗎?同學們試試. [生]同一個木塊，在桌面上滑動時的摩擦力是1.2n，滾動時的摩擦力是0.3n，說明用滾動代替滑動能減小摩擦.