实验课教案滑动摩擦力

2024-09-27 版权声明 我要投稿

实验课教案滑动摩擦力(精选7篇)

实验课教案滑动摩擦力 篇1

物理学07级05班马铃松

一、教学目标

1、知识目标:(1)、知道滑动摩擦的概念、产生条件;

(2)、知道决定滑动摩擦力的因素及数学表达式。

2、能力目标:让学生认识控制变量的研究方法,培养学生的观察、操作和归纳表达能力。

3、情感目标:(1)、通过对牛顿的分析,培养学生淡定、宽容的生活态度;

(2)、通过实验,培养学生严谨、执着、创新、理性、求真、协作的科学精神。

二、学习重点和难点

重点:研究影响滑动摩擦力的因素

难点:控制变量法的运用

三、正文

1、引入:用小实验验证牛一,并得到矛盾。

复习牛一,提问:根据牛一,给桌子上的书一个初速度,它将怎样运动?小实验:桌子上有一本书,给它一个初速度,观察它的运动情况。

和预期结果不一样,提出假设:牛一是牛顿吹的一个牛。

引出牛顿的话:让时间去证明一切吧。分析这句话,得出“我们都应该有淡定、宽容的生活态度。”

2、正题:牛顿是正确的,为什么试验结果和理论结果对不上号呢?因为我们还有知识没有学。

滑动摩擦力

定义:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的,阻碍物体相对运动的力。产生条件:a 两个物体; b 接粗面不光滑;c 物体间存在压力;d 物体间存在相互运动。

三要素:。a作用点 :在物体与物体的接触面上

b方向 :总跟接触面相切,并跟物体的运动方向相反

c大小 :实验感受

小实验:a将手放在桌面上轻轻滑动,用力!再用力!再用力!感觉滑动摩擦力不断增大;b 将手放在纸上重复上述动作。

探究影响滑动摩擦力大小的因素:

(1),实验方法:控制变量法。

(2),实验器材:滑块、砝码、弹簧测力计、棉布、纸等。

(3),实验步骤:a提出问题:探究影响滑动摩擦力大小的因素

b作出假设:① 跟作用在接粗面的正压力有关系

② 跟接触面的粗糙程度有关系

③ 跟接触面积大小有关系

④ 跟运动速度有关系

c证明假设:利用弹簧测力计测滑动摩擦力

d分析,得出结论:F滑=μFN

e、实验精神:严谨、执着、创新、理性、求真、协作。

3,实际应用:

a课内思考:

如何改变滑动摩擦力的大小?

(1)什么时候需要增加滑动摩擦力?怎么办?

(2)什么时候需要减小滑动摩擦力?用什么方法?

方法归纳:

(1)改变动摩擦因素μ

(2)改变正压力

b实际例题:

例:一个重G=500N的物块贴着地

面滑动,已知物块和地面间的动摩擦因数

为μ=0.2,拉力F=100N,如图所示,则此

时物体所受地面的滑动摩擦力F滑的大

小为多少?

解:如图

F滑= FNμ

= μ G =0.2*500N=100N

C发散思维:

(1)、F拉总等于F滑吗?

(2)、生活中正压力都是重力G吗?若不是,滑动摩擦力怎么求?

(3)、不使用测力计,利用另外器材,验证滑动摩擦力大小公式。(创新)(小提示:斜面)

4,作业:(1)实验报告(500字以内)

(2)发散思维题目的大概思路,建议组成团队讨论。(500字以内)5,结束语:物理世界随时欢迎大家前来观光、研究。

四、板书设计:

实验课教案滑动摩擦力 篇2

关于滑动摩擦力的教学却是初中物理教学中一个难点和重点。摩擦力是初中物理力学中的最基础的知识, 是力学中重要的台阶, 滑动摩擦力对于物体的受力分析以及作力的示意图都很重要。它是今后学习运动和力、二力平衡、压强、浮力等概念规律的基础。

现使用的人教版物理教材中八年级下册第八章第三节的内容为摩擦力, 在该章节中有一个重要的实验研究“影响滑动摩擦力大小的因素”。本实验的核心内容是:用测力计测出滑动摩擦力。实验方案的思想是:通过控制变量法测出滑动摩擦力, 即在研究多因素问题时只改变多因素中的y一个量, 而控制其他的量不变。从而探究得出影响滑动摩擦力大小的因素。

实验中要测出滑动摩擦力的原理是根据二力平衡的知识, 让测力计水平拉动木块作匀速直线运动。由于二力平衡弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力大小。这样当指针示数稳定时, 弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。多数教师在处理本节教材时, 都有一种感觉:若按照所使用的人教版教材上的实验装置和步骤做实验, 不仅操作过程中难度比较大, 而且实验误差大, 以至通过实验得出的结果与理论相反。这样就迫使我们去寻找更好的方法来做该实验, 从而得到更加准确地实验结果。

一、实验存在的问题

课改后, 关于人教版物理教材中探究滑动摩擦力大小的影响因素实验有两个版本。鉴于原人教版中实验存在瑕疵, 才出现了现行物理教材中的实验改版。

该实验的实验原理为由于弹簧测力计的拉动下木块做匀速直线运动, 处于平衡状态。此时根据二力平衡, 弹簧测力计的示数就是木块所受到的滑动摩擦力的大小。因此探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验是否成功, 其关键在于弹簧测力计的拉力作用下木块能否作匀速直线运动。实验时误差产生的两个原因就是:一是不易在让木块做匀速直线运动;二是弹簧测力计的读数不准确。 (如果无法保证弹簧测力计做匀速直线运动, 那么弹簧测力计的示数也就不稳定;还有一个方面接触面较为粗糙, 用测力计拉动木块运动时, 弹簧测力计本身在运动, 不是处于静止状态的弹簧测力计的示数在不同的时刻有变化。这两个方面的原因使弹簧测力计的示数不可靠。) 课本的实验中这两个问题都没有得到解决。一方面课本中是直接用手拉动弹簧测力计的, 人为因素的影响很难使木块一直做匀速直线运动, 这样弹簧测力计的示数就不能代表滑动摩擦力的大小;另一方面一直处于运动状态的弹簧测力计的示数可靠性也不高。这样两方面的原因是实验的结果并不可靠。

人教版的实验如此, 但老师在实际的教学中、和学生的交流中、在大小的考试中碰到的关于影响滑动摩擦力大小因素的问题却不能如此解决。老师严谨的实验态度, 学生关于实验的提问和设计, 考试里关于实验设计的探究等都逼迫老师进行滑动摩擦力实验改进。

二、部分改进的方案

近年来, 随着实验条件的改善、教改的深入, 一些富有时代特色的“滑动摩擦力测量的实验”层出不穷, 本文将收集到的一些有代表性的方案进行介绍。

方法一

原理:使木块在绳子的拉力下做匀速直线运动, 木块处于平衡状态。根据二力平衡, 木块在木板上受到的滑动摩擦力的大小就等于绳子的拉力。而砝码和砝码盘也处于平衡状态, 根据二力平衡绳子的拉力等于砝码和砝码盘的重力。这样测得砝码盘和砝码的重力就能够知道木块所受到的滑动摩擦力的大小。

方法描述:如图, 把长木板放在水平桌面上, 通过滑轮连接砝码和砝码盘。往砝码盘中加砝码, 在过程中调节, 加减砝码一直到手推一下摩擦块后, 木块刚好能够在长木板上做匀速直线运动。匀速直线运动处于平衡状态, 根据二力平衡, 此时摩擦力的大小等于砝码盘和砝码的总重。

优点:这样的设计或许能得到摩擦块的匀速直线运动, 利用木块的重力拉动木块比直接用手更加稳定。利用重力等于摩擦力避免了使用弹簧测力计读数不稳定带来的误差。

缺点:调节过程比较繁琐, 况且寻找合适的砝码组合让摩擦块做匀速直线运动也不是很容易。滑轮有一定的摩擦力对实验也有一定影响。另外, 如何判断摩擦块的匀速直线运动也是我们肉眼进行判断的一个不好控制的环节。

方法二

原理:在水和水桶的重力的作用下使物体做匀速直线运动。匀速直线运动的物体处于平衡状态, 物体受到的滑动摩擦力等于水和水桶的重力。用弹簧测力计测出水和水桶的重力就可以知道物体所受到的滑动摩擦力的大小。

方法描述:在方法一的基础上改进。实验装置如图, 在实验时, 往小桶中加入适量的水。使木板为水平状态, 在往小桶中用胶头滴管滴入少量的水, 直到物体木块开始做匀速直线运动。根据二力平衡, 木块所受到的摩擦力的大小等于水桶和水的总重力。

优点:更容易使木块匀速直线运动。胶头滴管的使用能够使调节更加精确。木块受到的滑动摩擦力的大小就可以通过测桶和水的重力知道。

缺点:同样不好判定木块是否在长木板上做匀速直线运动, 滑轮有一定的摩擦力会对实验结果造成影响

方法三

原理:利在水和水桶的重力的作用下使物体做匀速直线运动。匀速直线运动的物体处于平衡状态, 物体受到的滑动摩擦力大小就等于水和水桶的重力。由于在实验二中, 学生不好判断木块是否在做匀速直线运动, 从而对实验产生了一定的影响。该实验的改进之处就是增加一个小的装置, 用来判别木块是否在做匀速直线运动。该判别器的构造如下 (1) 轻质指针, 用铝箔套或者轻质指针套着的大头针作为指针的轻轴; (2) 弧形标尺, 用画上均匀刻度的白色硬纸板的等物品做成; (3) 支架。

方法描述:如图所示的装置中, 使木板为水平状态。不断调节砝码盘中砝码的量直到木块可以做匀速直线运动为止。并且利用判别器判断木块在滑动过程中是否一直在做匀速直线运动, 即判断指针的位置是否不变。木块做匀速直线运动, 处于平衡状态。根据二力平衡, 木块所受到的摩擦力大小就等于砝码和砝码盘的重力。砝码和砝码盘的重力可以通过弹簧测力计得出。

优点:实验时, 用小指针位置的是否改变去判断木块是否在做匀速直线运动。因为物体在做匀速直线运动, 根据二力平衡, 木块所受到的摩擦力大小就等于砝码和砝码盘的总重力。上述改进给我们的启示是:实验的操作难度降低了, 系统误差减小了, 可观测性提髙了, 数据采集精准了, 实验者可以更加顺利地完成教学中的任务。

缺点:判别器本身存在一定的误差对判别木块是否做匀速直线运动存在一定的影响。定滑轮的摩擦也会带来一定的误差, 教师自己动手制作该实验装置也存在一定的难度。

方法四

原理:在书本上的实验中让弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动, 弹簧测力计处于运动状态中, 这样给弹簧测力计的读数带来了一定的误差。为了使弹簧测力计的读数准确, 在实验过程中应该尽量保证滑动弹簧测力计静止。而摩擦力产生的条件之一就是要是木块与长木板之间发生相对运动, 而木块与弹簧测力计相对于地面要保持静止, 可以抽动木块下方的长木板。这样既保证了木块与长木板之间发生了相对运动, 有使弹簧测力计相对于地面保持静止状态。在长木板的作用下, 使木块相对于长木板向左运动, 相对于地面静止, 木块处于平衡状态。根据二力平衡, 木块所受到的滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。

方法描述:实验装置如图, 将弹簧测力计的一端固定住, 另一端勾着小木块。使位于木块下方的长木板向右运动, 木块就相对于长木板做水平向左运动, 木块所受到的滑动摩擦力方向水平向右, 与相对运动方向相反。木块相对于地面保持静止。木块处于平衡状态, 根据水平方向上的二力平衡, 弹簧测力计的示数大小就是木块所受到的滑动摩擦力的大小。

优点:如图装置所测到的滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关, 不需要匀速拉动木板, 木块和他弹簧测力计处于静止状态, 操作比较容易;同时测力计相对静止, 容易读数。

缺点:此法是目前老师教学中采取的方法之一, 但对于才接触力学时间不长的初二学生来讲理解却不是很容易, 刚接触到二力平衡, 此时要用二力平衡以及作用力与反作用力结合分析。并且接触面粗糙, 拉动时弹簧测力计的读数不稳定。弹簧测力计悬空, 弹簧自身的重力对弹簧测力计的读数有一定的影响。

三、感悟

很多时候, 我们做实验只是按照书本上既定的模式去做, 可在实验过程中的不顺利以及实验结果的不准确迫使我们去想更多的改进方法。正如在这个实验中, 弹簧测力计读数的影响以及很难保证木板在手拉动下去做匀速直线运动。这两个大的缺陷让教师们去寻找更多更好的方法, 也许在这个过程中遇到了很多的困难, 花费了很多的时间。但看到一个个好的方法呈现在我们面前, 实验做出来的效果更好, 我们便觉得一切都很值得。

实验课教案滑动摩擦力 篇3

一、提出问题

我们如何研究影响滑动摩擦力的因素?怎样测滑动摩擦力的大小呢?

二、猜想

通过学生的自主讨论,得到如下猜想与假设:

猜想1:滑动摩擦力大小与接触面间的压力有关系

猜想2:滑动摩擦力大小与相对运动快慢有关系

猜想3:滑动摩擦力大小与接触面面积有关系

猜想4:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关系

三、设计实验

将一端固定的测力计拴在滑块上,并使滑块位于水平木板上,使木板匀速运动,测力计和滑块虽然处于静止状态,但滑块与木板有相对运动,因此滑块受到滑动摩擦力.观察测力计的读数F,根据F=f测得f的大小.通过控制变量法,探究上述猜想.(本实验也可用微型电动机代替重物拉动木块)

四、实验器材

玻璃板、铁板、泡沫板等各一张、滑块、钩码、长木板、托盘天平、重物(微型电动机)、细绳、测力计等

五、实验装置

六、进行实验

实验一、滑动摩擦力大小与接触面间的压力的关系

在物体的接触面面积、接触面的粗糙程度、物体相对运动的速度一定的条件下(控制变量法),探究滑动摩擦力与接触面间压力的关系:

实验二、滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系

在物体的接触面面积、接触面间的压力、物体相对运动的速度一定的条件下(控制变量法),探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系

实验三、滑动摩擦力大小与接触面面积的关系

在物体的接触面粗糙程度、接触面间的压力、物体相对运动的速度一定的条件下(控制变量法),探究滑动摩擦力与接触面面积的关系

实验四、滑动摩擦力大小与相对运动快慢的关系

在物体的接触面粗糙程度、接触面间的压力、接触面面积一定的条件下(控制变量法),探究滑动摩擦力与物体相对运动的速度的关系

七、实验结论

滑动摩擦力的大小与正压力的大小成正比;滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小无关;滑动摩擦力的大小与接触面的材料、平滑程度有关;在速度较小时,滑动摩擦力大小与相对速度无关.

八、改进实验、活化学生思维

本实验中有一个误区,在探究滑动摩擦力大小与接触面间的压力的关系时,学生误以为压力一定等于重力,从而出现滑动摩擦力的大小与重力成正比的经典错误.

作如图2改进就解决了上述问题,实验过程中用铁架台及长木板搭建斜面,测量斜面的高度和长度求的倾角θ.实验过程同上实验.拉动木块,观察测力计读数F,根据f=T-Gsinθ和FN=Gcosθ测得f和FN.改变不同倾角,重复上述实验.这样改进的目的,主要探究滑动摩擦力与重力和压力的关系.在重力不变的情况下,调整倾斜的角度,改变压力.拉动木板,观察测力计的读数,判断滑动摩擦力与重力和压力的关系.当然也可以探究滑动摩擦力大小与相对运动快慢的关系;滑动摩擦力大小与接触面面积的关系;滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系等.

滑动摩擦力教学设计 篇4

【知识与技能目标】

1、知道滑动摩擦力的概念、产生条件;

2、能判断并运用决定滑动摩擦力的因素及数学表达式。

【过程与方法目标】

掌握控制变量的研究方法,在实验中培养观察操作、归纳和表达能力。

【情感态度价值观目标】

通过实验探究,养成严谨、创新、理性、求真、协作的科学精神。

二、教学重、难点

【重点】

滑动摩擦力的影响因素的探究过程。

【难点】

实验中控制变量法的理解和使用。

三、教学过程

环节一:导入新课

实验导入:前面学习的牛顿第一定律中强调:物体在不受力的时候总保持静止或者匀速直线运动,即处于平衡状态,换句话说,力是改变物体运动的原因,那为什么我们在推桌子的时候桌子并没有动呢?在桌面用弹簧拉动物块使其做匀速直线运动,物块受到拉力为什么还会是匀速直线运动呢?引出课题《滑动摩擦力》。

环节二:建立概念

1、学生分组用弹簧测力计拉动桌面上的木块,感受滑动摩擦力的存在,并仔细观察弹簧测力计上的示数,并根据观察到的现象尝试描述滑动摩擦力的的定义、方向、大小。教师之后根据学生的认知和观察进行总结明确概念定义:当一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的i,这种力叫做滑动摩擦力。方向总是阻碍物体运动,故与物体的相对运动方向相反。

2、回忆旧知,归纳滑动摩擦力产生条件:

(1)相互接触的两个物体并存在挤压力;

(2)接触面粗糙;

(3)有相对运动。

通过几组演示实验来验证以上条件,如不接触的两个物体间是否存在摩擦力?接触但没有相互挤压力的`情况,学生也可自行尝试验证,以此来加深学生对滑动摩擦力产生条件得记忆和理解。

(2)教师明确说明摩擦力的三要素:大小、方向、作用。(根据以往对力的探究过程引导学生主动思考)

环节三:深化概念

【滑动摩擦力影响因素的探究】

1、小实验:

a、将手放在桌面上轻轻滑动,用力!再用力!再用力!感觉滑动摩擦力不断增大;

b、将手放在纸上重复上述动作。

2、探究影响滑动摩擦力大小的因素:

(1)实验方法:控制变量法。

(2)实验器材:滑块、砝码、弹簧测力计、棉布、纸等。

(3)实验步骤:

a、提出问题:探究影响滑动摩擦力大小的因素

b、作出假设:

①跟作用在接粗面的正压力有关系

②跟接触面的粗糙程度有关系

③跟接触面积大小有关系

④跟运动速度有关系

c、证明假设:利用弹簧测力计测滑动摩擦力

d、分析得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比

学生四人一组进行实验,教师首先强调实验步骤和注意事项,然后进行实验,教师进行巡视指导。

实验结束后,小组代表上台进行数据分享,最后得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比:

环节五:小结作业

1、教师引领学生回顾本节课学到了什么,对摩擦力有怎样的认识。

2、作业:如何改变滑动摩擦力的大小?

(1)什么时候需要增加滑动摩擦力?怎么办?

(2)什么时候需要减小滑动摩擦力?用什么方法?

方法归纳:

(1)改变动摩擦因素μ

(2)改变正压力

实验课教案滑动摩擦力 篇5

15-8.1 【课题名称】

轴承的功用和类型,滑动轴承与滑动轴承的代号。【教学目标与要求】

一、知识目标.了解轴承的功用和类型。2.了解滑动轴承的结构及材料。3.熟悉滚动轴承的传动结构及基本代号。

二、能力目标.能够熟悉滚动轴承与滑动轴承的特点及应用场合。2.能够读懂滚动轴承基本代号的含义。

三、素质目标.了解轴承的作用及两种轴承的特点。2.能读懂滚动轴承类型及内径代号的含义。

四、教学要求.熟悉滚动轴承与滑动轴承的特点及应用场合。2.了解滚动轴承与滑动轴承的结构。.熟悉滚动轴承的基本代号中的常用类型3、6、7和内径代号的含义。【教学重点】.滚动轴承与滑动轴承的主要特点及应用场合。2.滚动轴承的基本代号含义。【难点分析】

1.轴承衬的作用和轴瓦的关系。2.直径系列和宽度系列的含义。【分析学生】

为使学生对轴承有感性认识,应配教具、实物或视频。该内容结构图较多,由于学生识图水平不同,有的学生对轴承结构可能看不懂,尤其是油沟部分的结构更不易理解。滑动轴承的内径小于20㎜时,其代号没有规律性,必须要求学生背熟。【教学思路设计】

1.用比较法来讲授滑动轴承和滚动轴承的各自特点及应用场合。.滚动轴承的类型很多,应突出常用轴承的特点,达到以点带面的效果。【教学安排】

3学时(135分钟)【教学过程】

一、轴承的功用和类型 1.功用

用以支承轴和轴上零件一起转动。轴承是机器中非常重要的零件。如果没有轴承,机器就不能工作。

2.类型 按轴与支承之间的摩擦状态分为两种,轴与支承之间为滑动摩擦状态的支承称为滑动轴承;轴与支承之间为滚动摩擦状态的轴承称为滚动轴承,如图8—1所示。

滑动轴承的轴与轴承之间为面接触,其压强小,适合于载荷大、速度低的工作场合。如果轴径与轴承之间能够被油膜完全隔离开,称为液体摩擦滑动轴承,其使用寿命长、传动平稳;如果轴径与轴承之间不能被油膜完全分开,称为非液体摩擦滑动轴承,常用机械的滑动轴承属于这种工作状态,它具有结构简单、制造、安装方便等优点。

滚动轴承的轴与轴承被滚动体隔离开,属于点、线的高副接触,压强较大,但滚动摩擦阻力较小,启动容易,应用很广。尤其是滚动轴承已有统一的国家标准,由专业工厂生产,更换维护方便,价格也较低廉。

二、滑动轴承 1.类型与结构。

1)向心滑动轴承也称径向滑动轴承,承受径向载荷。有以下三种结构型式:

a 整体式 如图8—2所示,其结构简单,磨损后无法调整轴与轴瓦的间隙。适用于低速、轻载荷。

B 剖分式 如图8—3所示,轴承被剖分成上下两部分,通过增减剖分面间的调整垫片来调整轴与轴瓦的间隙。应用较广。

c 调心式 如图8—5所示,轴承的轴瓦可绕中心转动而调整位置,以适应轴径的加工或装配而引起的轴线倾斜。2)推力滑动轴承 也称止推轴承,承受轴向载荷,如图8—6所示。通过采用环状支承面来承受轴向载荷。.结构和材料

为了减少磨损,滑动轴承选用锡青铜做轴瓦与轴径直接接触承受载荷,轴瓦的结构分为整体式和剖分式两种。

1)轴瓦的结构

a 整体式 如图8—7所示。一般上表面内留有油沟和油孔作润滑用。油沟形状如图8—9。由钳工用油沟堑剃出。

b 剖分式 如图8—8所示。分上下两片轴瓦,上轴瓦内开设油沟。

2)轴瓦与轴承衬的材料

常用轴瓦材料以锡青铜为多,见表8—1。为了提高滑动轴承的性能,在轴瓦的内表面上浇注上一层很薄的轴承合金,也称巴氏合金。巴氏合金的抗胶合能力强,耐磨性好、跑合性好,用以较重要的滑动轴承中。

三、滚动轴承 1.结构、类型及代号

1)结构 如图8—11,滚动轴承由内、外圈、滚动体和保持架组成。滚动体分为球和柱两大类,见图8—12。工作时一般内圈与轴一起转动,外圈固定在轴承座内不动。

2)类型 按承受载荷方向分为向心轴承和推力轴承,向心轴承主要承受径向载荷;推力轴承主要承受轴向载荷。按滚动体的形状分为球轴承和滚子轴承,球轴承的滚动体与轴承套圈之间是点接触,承载能力小,但允许速度高;滚子轴承的滚动体与轴承套圈之间是线接触,承载能力较大,但允许速度较低。

按能否调心分为可调心和不可调心两类,如图8—13所示,内外圈允许有一定的角偏差。

3)接触角 滚动体与滚道接触处的法线方向与轴承径向平面的夹角称为公称接触角,接触角的大小是随轴向载荷的变化而变化,如表8—2。

4)代号

代号由基本代号、前置代号和后置代号三段组成,应记住基本代号的含义。

a.基本代号 基本代号由5位数表示。如72108左边第一位表示轴承类型是角接触球轴承,左起第二位表示宽度系列,即同内径和外径相同但不同宽度的轴承;左起第三位表示直径系列,即同内径但不同外径和高度的轴承,表明其滚动体大小不一样,滚动体大,其承载能力大,但宽和高都增大,常用表示为1、2、3,分别为轻、中、重型,即滚动体由小逐渐增大。宽度系列和直径系列公称为尺寸系列,如表8—5所示,必要时由查表可得含义。而内径代号是必须牢记的,一般规律为第4、5位数乘以5为轴承的内径,如12,则内径为12×5=60,但内径小于20mm时其内径代号见表8—4。

b.前置与后置代号 前置代号在基本代号的左侧用字母表示轴承的分部件,如L、K等。后置代号在基本代号的右侧,用字母或字母与数字的组合表示。常用/P0~/P2表示精度等级。/P0级为普通级,可不标准。举例如例8—1所示。

四、布置作业

实验课教案滑动摩擦力 篇6

一、在受力分析图上直接合成全反力F全反, 找出摩擦角θ, 根据求动摩擦因数μ

【例1】 (2002年全日制普通高级中学教科书 (必修) , 第四章物体的平衡, 第66页例2) 物体A在水平力F1=400N的作用下, 沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑, 如图2所示, 物体A受到的重力G=400N, 求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ。

解析:物体在水平外力F1、重力G、支持力FN、和沿斜面向上的滑动摩擦力Fμ四力作用下平衡, 斜面对物体A的支持力FN, 由正交分解不难求得, 这里从略。设物体A与斜面间的摩擦因数为μ, 在受力图中合成全反力F全反, 找到摩擦角θ, 如图3所示, 水平外力F1与重力G的合力F合与全反力F全反一定二力平衡, 大小相等, 方向相反, 作用在一条直线上, 由对顶角相等得摩擦角θ=60°-45°=15°, 所以动摩擦因数为

点评:在平衡态下的受力分析图中, 根据与全反力F全反平衡的力, 求得全反力F全反, 然后在支持力FN、滑动摩擦力Fμ的直角三角形中, 找到摩擦角θ, 进而得到动摩擦因数, 形象、直观, 是一种可行的方法.

二、在矢量三角形中, 摩擦角恒定, 所对的边会有多解

【例2】如图4所示, 用与水平方向成30°角的力F拉物体时, 物体匀速前进, 若将此力改为沿水平方向拉该物体, 物体仍然匀速前进, 求:

⑴物体与水平面间的动摩擦因数μ;

⑵若用最小的力使物体移动, 则F的大小为多少?

解析:⑴与水平方向成30°时, 物体的受力分析图如图5所示, 那么全反力F全反、重力G和外力F构成首尾相连的封闭的三角形, 如图6所示。F沿水平方向时, 物体的受力分析图如图7所示, 那么全反力F全反、重力G和外力F构成首尾相连的封闭三角形, 如图8所示。根据题意, 图6中的F与图8中的F关于F全反所在边上的高线对称, 得出摩擦角θ=15°, 所以动摩擦因数.

⑵在矢量三角形中, 重力G所在边的大小、方向恒定, 全反力F全反与重力G的夹角恒定为θ=15°, 如图9所示, 当外力F与全反力F全反垂直时, 有最小值, 即

三、一物体相对另一物体滑动, 相互间弹力不变的情况下, 全反力F全反的大小、方向恒定

【例3】如图10所示, 质量为M、倾角为θ的斜面放在粗糙水平面上, 质量为m的物体在斜面上恰能匀速下滑。现加上如图10所示的沿斜面向下的力F, 使物体在斜面上加速下滑, 则此时地面对斜面的支持力FN地面的大小和物体的加速度a的大小为 () 。

解析:质量为m的物体在斜面上恰能匀速下滑, 说明全反力F全反与重力G平衡, 如图11所示。现加上如图10所示的沿斜面向下的力F后, 支持力FN不变, 因而全反力F全反恒定不变, 斜面M受到物体m的作用力没有变化, D选项正确;此题情况与验证《牛顿第二定律》实验类同, 先平衡滑动摩擦力, 所以所加外力F, 就是物体受到的合力, C选项正确.

【例4】如图12所示, 在粗糙的水平面上有一粗糙斜面体M, 用力将质量为m的物体分别用两个不同的F沿斜面上拉, 第一次匀速上拉;第二次加速上拉;斜面体M始终静止不动.两次M与水平面之间的摩擦力分别为Ff1和Ff2.则摩擦力大小的关系正确的是 () 。

A.Ff1<Ff2 B.Ff1>Ff2

C.Ff1=Ff2D.无法判断.

解析:因为两次全反力F全反不变, 所以斜面体M两次受力相同, 选项C正确.

点评:先判断不同情况下物体的相互弹力, 进而确定全反力F全反, 然后判断相互作用的另一物体的受力情况, 明显要方便得多。

实验课教案滑动摩擦力 篇7

1.摩擦力

摩擦力是自然界中一种常见的力,当一个物体在另一物体的表面沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间会产生阻碍它们相对运动或相对运动趋势的作用力,这个力叫摩擦力.

2.静摩擦力

当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动(相对静止),但它们之间存在相对运动的趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动的力,这种力叫做静摩擦力.

(1)相关实例:静摩擦力是很常见的.例如,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦力作用的结果.能把线织成布,把布缝制成衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用.静摩擦力在生产技术中的应用也很多.例如,皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力把货物送往别处.

(2)产生条件:①接触面粗糙;②两物体彼此接触且相互挤压(有弹力);③两物体间存在相对运动的趋势.

(3)作用效果:阻碍物体间发生相对运动.

(4)大小

①静摩擦力的大小不是一个定值,与两个相互接触且存在挤压的物体之间的相对运动趋势有关,与接触面的压力大小无关.实验表明,当运动的趋势增大时,静摩擦力也随着增大,但静摩擦力的增大有一个限度,这个静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力.静摩擦力随实际情况而变,大小在零和最大静摩擦力fmax之间.其数值由物体此时受的外力所决定.

②最大静摩擦力:它等于使物体刚要运动所需要的最小外力.最大静摩擦力与接触面正压力成正比,最大静摩擦力随正压力的增大而增大,随正压力的减小而减小.例如:用手握一个玻璃瓶,另一个人去抽出玻璃瓶,当握瓶子的人用很小的力去握时,抽出瓶子的人也只需要很小的力就可抽出.但当握瓶子的人用很大的力握住瓶子的时候,抽出的人也要用很大的力去抽出.这个实验说明,最大静摩擦力的大小随接触面压力(正压力)的增大而增大.

③通常情况下,最大静摩擦力总是略大于滑动摩擦力的.

(5)方向:总是跟两物体的接触面平行或相切,且跟物体间相对运动趋势的方向相反.

3.滑动摩擦力

两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生相对运动时,每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力.

(1)相关实例:生活中物体受到滑动摩擦力也很常见,例如:家里有个箱子,想挪一个位置,搬不动时就推着箱子移动,箱子和地面间的摩擦就是滑动摩擦力;你每天玩电脑时,鼠标不断地在鼠标垫上运动,鼠标和鼠标垫之间的摩擦力就是滑动摩擦力.

(2)产生条件:①接触面粗糙;②两物体彼此接触且相互挤压(有弹力);③沿接触面发生相对运动.

(3)作用效果:阻碍物体间发生相对运动.

(4)大小

①滑动摩擦力f的大小跟正压力成正比,即f=μN.其中μ为动摩擦因数,μ跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关,从式子中可知μ没有单位.

②滑动摩擦力的大小比最大静摩擦力Fmax略小.通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.

③影响滑动摩擦力大小的因素:滑动摩擦力大小与接触面的压力、接触面的粗糙程度有关,与接触面的面积无关.

(5)方向:总是跟两物体的接触面平行或相切,且跟物体间相对运动的方向相反.

二、求解摩擦力的方法与技巧

例1有关静摩擦力的说法中正确的是()

A.只有静止的物体才受静摩擦力

B.静摩擦力与压力成正比

C.静摩擦力可能与运动方向垂直

D.静摩擦力的方向与物体运动方向一定相反

解析 受静摩擦力作用的物体不一定静止,故A错.静摩擦力的大小与压力无关,而与物体的运动状态及所受其他力的情况有关,故B错.静摩擦力的方向可与运动方向成任意角度,故C正确.静摩擦力的方向与运动方向无关,但一定与相对运动趋势方向相反,故D错.

点拨运动的物体之间也可产生静摩擦力,所以静摩擦力中的“静”应理解为“相对静止”.静止的物体也可以受到滑动摩擦力,例如:在桌面上拖滑块运动时,静止的桌面就受到滑块施加的滑动摩擦力作用.所以滑动摩擦力中的“动”应理解为“相对运动”.

例2 如图1所示,用外力F水平压在质量为m的物体上(设受力F的面绝对光滑),恰好使物体静止,此时物体与墙之间的摩擦力为________;如果F增大为3F,物体与墙之间的摩擦力为____________.

解析 物体受向下的重力为,mg,由二力平衡条件知静摩擦力大小也为mg,方向向上,当推力增为3F时,物体重力不变,则静摩擦力也不变.

点拨静摩擦力的大小总是随使物体产生相对运动趋势的外力(本题中的重力)的增大而增大的,而与接触面压力的大小(本题中的F)无关.本题中F的大小只是会影响到接触面间的最大静摩擦力的大小.

例3 质量为2kg的物体,静止在水平面上.物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.给物体一水平拉力F,

(1)当F=5N时,地面对物体间的摩擦力是多大?

(2)当F=12N时,地面对物体间的摩擦力是多大?

(3)此后若将拉力F又减小为5N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?

(4)若撤去拉力F,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大?(取g=10N/kg)

解析 (1)当F=5N时,Fmax物体没有滑动,地面对物体的摩擦力为静摩擦力,f=F=5N.

(2)当F=12N时,F>Fmax,物体滑动起来,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力F滑=μN=μmg=0.5x2×10N=10N.

(3)当拉力F又减小为5N时,物体受到滑动摩擦力,仍是10N.

(4)当拉力F撤去后,仍是滑动摩擦力,大小为10N.

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