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教學流程
摩擦力6‧2
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靜摩擦力動摩擦力摩擦力的應用
在日常生活中常有以下的經驗:推動一張大桌子比推動一張小桌子費力。在粗糙的平面上推動物體比在光滑的平面上推動物體費力。
這是為什麼呢?
前言
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靜摩擦力
3
若用平行於水平地面的力,推動靜止於地面上的物體,物體卻仍然不動。
靜摩擦力 1/4
4
靜摩擦力 1/4
5
則根據力的平衡條件,必存在另一個力將推力的作用抵消。此力和推力的大小相等、但方向相反,故與接觸面平行,稱為靜摩擦力。
當推力方向改變時,摩擦力的方向也會跟著改變。物體推不動時,表示推力( )和靜摩擦力( )大小相等、方向相反。
靜摩擦力 2/4
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如果持續加大推力,產生的靜摩擦力也會隨著增大,直到當推力大小超過一個定值時,物體才會移動。物體即將移動的前一瞬間,靜摩擦力達到最大值,稱為最大靜摩擦力。
靜摩擦力 3/4
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推推推推
靜摩擦力最大
靜摩擦力 4/4
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「影響」靜摩擦力
大小
(1)接觸面材質及表面狀況(包括粗糙及乾燥的程度等)
(2)與垂直作用在接觸面的作用力(正向力)大小成正比。
「不影響」
靜摩擦力大小
(1) 接觸面積。
動腦時間 1/3為何用力將板擦壓在黑板上,板擦不會掉下來?
用力將板擦壓在黑板上,提供了正向力,此正向力越大,板擦與黑板間的最大靜摩擦力也越大,只要板擦所受重力未超過此最大靜摩擦力,即不會掉下來。
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ANSANS
動腦時間 2/3承上題,此時板擦受了哪些力作用?
當板擦在黑板上靜止不動時,板擦受到手壓的力、黑板的支撐力、重力及板擦和黑板間的靜摩擦力等四個力,且這四個力的合力等於零,所以板擦靜止不動。
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ANSANS
動腦時間 2/3承上題,請以圖示畫出板擦的受力情形。
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黑板支撐力手壓的力
重力
摩擦力ANSANS
動摩擦力
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物體在水平面移動時,如果外力停止作用,物體會減速,最後停止,這是因為物體受到阻止其運動的作用力,這種阻力平行於接觸面,稱為動摩擦力( )。
動摩擦力
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推推
動摩擦力通常比最大靜摩擦力小,並且大致會維持一個固定值,不會受到運動快慢的影響。
動摩擦力
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推推推推
靜摩擦力最大動摩擦力
知識快遞動摩擦力和最大靜摩擦力性質相似,與接觸面的性質、條件及狀況有關。動摩擦力與物體所受正向力成正比,而且與接觸面積無關。
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知識快遞
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「影響」動摩擦力大小
(1)接觸面材質及表面狀況(粗糙、乾燥的程度等)。 (2)與正向力大小成正比。
「不影響」動摩擦力大小
(1)接觸面積。(2)運動快慢。
物體由靜止到運動時,所受外力與摩擦力之間的關係,可用下圖表示。
外力與摩擦力關係圖
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運動靜止
靜摩
擦力
B :最大靜摩擦力動摩擦力
外力A
C D
摩擦
力
摩擦力的應用
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摩擦力在生活中的應用隨處可見,且有利有弊。人行走時需借助摩擦力才能前進或後退;有了摩擦力,車輛才能啟動或煞車。
摩擦力的應用 1/3
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wetwebwork
鞋底或輪胎上的紋路可以增加摩擦力,如果紋路不夠深則容易打滑造成危險,故須定期檢查與更換。
摩擦力的應用 2/3
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但有時摩擦力也會造成不必要的能量損耗或降低機械工作效率。故常利用滾珠、滾輪或加上潤滑劑,可以有效減少摩擦力。
摩擦力的應用 3/3
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滾輪
滾珠
Daniel Oines
例題6-4 (1) 1/2 有一 200 公克重之物體靜置於水平桌面上,摩擦力和所受外力的關係如圖所示。請根據提供的資料,回答下列問題:
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例題6-4 (1) 2/2(1)若對此物體施向右 30 公克重的水平推力,則關於此物體所受的摩擦力,下列敘述何者正確?
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(A)物體所受靜摩擦力為 0 (B)物體所受最大靜摩擦力為 30公克重,方向向左(C)物體所受靜摩擦力為 30公克重,方向向左 (D)物體所受動摩擦力為 30公克重,方向向右。
例題6-4 (1) 詳解
24
30
(1)(C) ,由圖可知外力小於最大靜摩擦力 60公 克重,若對此物體施予向右 30 公克重的水平推力,此物體仍靜止不動,即表示靜摩擦力亦為 30 公克重,且其方向與施力相反,為水平向左。
例題6-4 (2) (2)
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若以 100公克重的水平推力推動物體一段時間後,則摩擦力的大小應為多
少公克重? (A)0 (B)50 (C)60 (D)100。
例題6-4 (2) 詳解(2)
26100
(B) ,由圖可知此外力大於最大靜摩擦力 60 公克重,能推動物體,故此時所受摩擦力為動摩擦力,即為 50 公克重。
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