高中物理人教大纲版第一册：1.4 摩擦力（备课资料）.docVIP

备课资料 关于摩擦的本质 1.凹凸啮合说 这是从15世纪至18世纪，科学家们提出的一种关于摩擦本质的理论，啮合说认为：摩擦是由于相互接触的物体表面粗糙不平产生的，两个物体接触挤压时，接触面上很多凹凸部分就相互啮合，如果一个物体沿接触面滑动，两个接触面的凸起部分相碰撞，产生断裂，磨损，就形成了对运动的阻碍. 2.粘附说 这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦本质的理论，最早由英国学者德萨左利厄斯于1734年提出，他认为两个表面磨得很光的金属，摩擦会增大.可以利用两个表面充分接触时它们的分子引力将增大来解释. 20世纪以来，随着工业和技术的发展，对摩擦理论的研究进一步深入，产生了新的摩擦粘附论. 新的摩擦粘附论认为：两个互相接触的表面，无论做得多么光滑，从原子尺度来看都是粗糙的，有许多微小的凸起，把这样的两个表面放在一起，微凸的顶部发生接触，微凸起之外的部分接触间有10-8 m或更大的间隙，这样接触的微凸起的顶部就承受了接触面上的法向压力，如果这个压力很小，微凸起部分发生弹性形变，如果法向压力较大，即超过某一数值，即超过材料的弹性限度，微凸起的顶部便发生塑性形变，被压成平顶，这时互相接触的两物体间距离变小，小到分子（原子）引力发生作用的范围，于是，两个压紧的接触面上产生了原子性粘合，这时要使两个彼此接触的表面发生相对滑动，必须对其中的一个表面施加一个切向力，来克服原子（分子）间的引力，剪断实际接触区生成的接点，这就产生了摩擦. 上述理论中的粘附理论提出的机理比啮合理论更普遍，但在不同的材料上，两种机理的表现有所偏向，对金属材料、产生的摩擦以粘附作用为主，而对木材，产生的摩擦以啮合作用为主. 2．探究活动 (1)人用手握瓶子时，总是努力握得更紧一些．以保证瓶子不掉下来，这样做的点什么。从力学知识角度进行分析． (2)做下面的实验并用学过的力学知识作解释：两手伸直手心相对放在胸前(一把尺子放在伸直的两只食指上．然后两手向内用力．使两食指向内互相靠拢，下现象.先是一只食指在尺子上滑动，接着是另一只食指在尺子上滑动．之后又是凭食指在尺子上滑动……如此反复．最后两食指相遇．尺子平稳地搁在手指上。架着尺手指为什么不能同时移动呢? (3)请设计一个测量物体与桌面之问动摩擦因数的实验． [参考答案] (2)如所示，尺子是任意搁在两食指上的，食指支持尺子的两个接尺重心之间的距离一般不相等因此对两食指的压力一相同如果A点离重心C较近。则该处左食指受压力较大它与尺子间的最大静摩擦力大当用力使食指内移时B处食指所受摩擦力小，就开始先向内运动．渐渐地右食指离尺子心比A近了.摩擦力因压力增大而变大。大于A处左手指所受摩擦力．与尺的相对滑动停，处左食指开始向右滑动，这样反复交替，直到两食指相遇，而尺子的重心必在两食指中间上方． (3)所示：m的滑块在水平木板B上做匀速直线运动，据平可知A受到的滑动摩擦力等于弹簧秤对滑块的拉力F，即通过弹簧可求得滑动摩擦力的大小． 即可求得μ. 3．相关 位于斜面的物体m在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态则斜面作于块的静摩擦力 ( ) A.方向可能沿斜面向上 B．方向可能沿斜面向下 C大小可能等于零 D．大小可能等于F [考答案]ABCD4．实验资料 关于研究静摩擦力的方向以及静摩擦力的大小随外力大小的变化而变化的情况． 如图所示，在长木板上放一块毛巾，先把一把毛刷带毛的一侧轻放在毛巾上，再把带有钩子的长方体滑块放到刷子上，用弹簧秤通过钩子沿水平方向逐渐用力拉滑块(力不要过大防止块与毛刷分离)．在毛刷与滑块还没有一起运动之前观察与毛巾接触的刷毛的形变情况生共同探究静摩擦力的方向以及定性了解静摩擦力的大小随外力大小的变化而变化的情况． 如右图所示，把定滑轮固定在水平台面右端的竖直墙壁或挡板上，弹簧秤通过细绳与滑块相连接，粗糙的厚白纸放在滑块与水平台面之间，抓住厚白纸的左端向左水平匀速拉动，此时弹簧秤的读数恒定；用毛巾换下厚白纸.重复上述实验步骤；保持滑块与接触面的情况不变，在滑块上放一重物重做一次对比实验．通过这个实验来研究滑动摩擦力的有关问题．