细品教材

同学们，你是否对我们身边的某些物品的构造或人们的某些做法产生过疑问：为什么墨水瓶盖上有许多竖条纹？自行车轮胎和鞋底上为什么会有凹凸不平的花纹？骑自行车刹车时为什么要用力捏闸？锁生锈了不好打开，为什么向锁孔中滴入润滑油后便能得以改善？衣服上的拉链不能流畅地拉动时，为什么在拉链上抹上一点石蜡后便能修复……
原来，这些都是关于摩擦的应用．学好本节内容，你也能够应用有关摩擦的知识解释生活中的现象，指导人们的行为．
一、摩擦力★★
问题探究
如下图所示，

在水平地面上用力推一个小车做匀速直线运动，如果停止用力，小车速度逐渐减慢，最后停下来，小车肯定是因为受到了力而使其运动状态发生改变的，科学研究发现，小车之所以慢慢停下来，是由于受到了摩擦力的缘故．
状元笔记
产生摩擦力的条件：(1)两个物体必须相互接触且有压力；(2)接触面不光滑；(3)两物体之间必须有相对运动或相对运动的趋势．
探究总结
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力，叫做摩擦力．摩擦力总是阻碍物体的相对运动或物体的相对运动趋势，所以摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，或与物体相对运动趋势方向相反．
规律说明
摩擦力一般分三类：
(1)滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动时受到的摩擦力叫滑动摩擦力，如下图甲所示；
(2)静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们之间有相对运动的趋势时，在它们的接触面上产生的一种阻碍相对运动的力称为静摩擦力，如下图乙所示；
(3)滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滚动时所受到的摩擦力，叫滚动摩擦力，如下图丙所示．

注意
1．摩擦力的方向：摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，但与物体运动的方向可能相同．
2．摩擦力的作用点：摩擦力的作用点在接触面上，作图时也可以画在物体的重心上．
3.判断两相对静止的物体间有没有静摩擦力可以采取假设法．
假设两相对静止的物体之间不存在静摩擦力，若两物体会由静止变为运动，说明两物体间有相对运动趋势，即它们之间存在静摩擦力，若两物体仍静止，则说明它们之间没有相互运动的趋势，即不存在静摩擦力．如：斜面上的物体，若无摩擦就要下滑，所以静止时有向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力．
状元笔记
存在相对运动趋势但没有运动的物体具有的摩擦为静摩擦，已经产生相对运动的物体具有的摩擦为动摩擦.
二、滑动摩擦力的大小与什么因素有关★★★★
提出问题
一个物体在另一个物体表面滑动时受到的摩擦力叫滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？
状元笔记
滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小无关，与物体的运动快慢无关．它只与接触面的粗糙程度和压力大小有关．
猜想假设
当你推地面上的箱子时，箱子越重，推动起来越费力；地面越粗糙，推动起来越费力．看来影响摩擦力大小的因素可能与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关．
进行实验
(1)用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板匀速滑动，由二力平衡的条件可知，木块所受的摩擦力等于测力计的拉力，从而测出摩擦力的大小(图甲)；改变放在木块上的砝码的个数，从而改变木块与木板间的压力(图乙)，分别测出摩擦力的大小，记入下面的表格中．

表一

(2)把棉布、毛巾铺在木板上，用弹簧测力计拉着同一木块分别在木板、棉布和毛巾三种不同表面上滑动，分别测出木块所受的摩擦力(图丙)得下表数据．
表二

分析论证
(1)由表一数据看出在接触面相同时，作用在物体表面的压力越大，摩擦力越大，且摩擦力与压力成正比．
(2)由表二数据得出，表面受到的压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大．
探究结论
滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，物体间压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大．
实验关键
当用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动时，物体受到的拉力与摩擦力是作用于该物体的一对平衡力，即具有同体、等大、反向、共线的特点，因此在测量摩擦力大小时，必须让弹簧测力计拉动物体做匀速直线运动，此时弹簧测力计对物体的拉力大小才等于物体所受的摩擦力．
示例：在做研究摩擦力的实验时，小萍同学在同一水平桌面上对一块各个侧面光滑程度相同的木块进行了三次如下图所示的实验，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数分别为F₁、F₂、F₃，它们之间的数量关系是
F₁________F₂________F₃(填“＞”“＝”或“＜”)，其中(a)(b)两图说明__________．(a)(c)两图说明______________．

解析：滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小无关．(a)(b)两图中木块对接触面的压力都等于自身的重力，接触面的粗糙程度相同，故F₁＝F₂；在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，故
答案：＝    ＞    滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关    在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦小
三、摩擦力★★★★
在日常生活中，摩擦力是无处不在、不可缺少的．例如，我们用笔写字、用筷子吃东西、穿衣服、坐椅子、走路等，因此在很多情况下摩擦都是有益的．因此，我们应设法增大有益摩擦．
增大有益摩擦的方法：使接触面变粗糙或增大压力．如：在汽车轮胎上刻有花纹，以防打滑；啤酒瓶握在手中时，如果要下滑，就需要用力握紧．这两种方法前者就是使接触面变粗糙，后者则是增大压力．除上述两种增大有益摩擦的方法外，还可采用变滚动为滑动的方法来增大有益摩擦．如火车、汽车在紧急刹车时，车轮只滑不滚，车停得就快．
某些情况下，摩擦又是有害的，如机器的转动轴会由于摩擦而损坏，自行车轮胎会磨光而打滑，这样我们就需要减小它．
减小有害摩擦的方法：减小压力，使接触面变光滑，用滚动代替滑动；使两个互相摩擦的接触面彼此离开．如：我们在接触面加入润滑油，以便在两表面之间形成一层油膜，使凹凸部分脱离接触而减小了摩擦力；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，可以减小摩擦，如气垫船．

梳理整合
本节主要学习了摩擦力的相关知识，通过学习我们应在观察和实验的基础上，感知摩擦力的存在，知道摩擦力是如何产生的，知道摩擦力的大小与什么因素有关，并明确其利与弊．在实验探究方面会设计实验探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的粗糙程度的关系．


思维感悟
1．探究影响滑动摩擦力大小的方法
因为影响滑动摩擦力的因素很多，因此在研究滑动摩擦力与其中的一个因素的关系时，要用到控制变量法，即制约其他因素，使它们保持不变，进而找出这个因素与滑动摩擦力的关系．例如：研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系实验时，应让压力等其他因素保持不变，而改变接触面的粗糙程度，从而研究出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系．
2．静摩擦力大小和方向的判定
(1)静摩擦力的大小：根据二力平衡的条件，物体所受到的静摩擦力的大小始终与外力的大小相等．当外力逐渐增大时，静摩擦力也随之增大．当外力增大到某一数值时物体开始运动，这时静摩擦力达到最大限度，我们把此时的静摩擦力叫做最大静摩擦力．
(2)静摩擦力的方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反．