Transcript 課程名稱：摩擦力 編授教師： 中興國中 楊秉鈞  摩擦力的存在  摩擦力： 摩擦力的意義 （媒體：1，2’39”） （1）存在的證據：  朝水平方向推桌子，桌子仍然不動  在草地上滾動的球，不久就停下來  靜止於斜面上的物體  物體在靜止或運動中時，都 可能 有摩擦力 （2）意義：阻止物體 運動 的力  摩擦力發生於物體與 接觸面 之間  物體沿接觸面有受力傾向者，才有摩擦力 （摩擦力 //

課程名稱：摩擦力
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
 摩擦力的存在
 摩擦力：
摩擦力的意義
（媒體：1，2’39”）
（1）存在的證據：
 朝水平方向推桌子，桌子仍然不動
 在草地上滾動的球，不久就停下來
 靜止於斜面上的物體
 物體在靜止或運動中時，都 可能 有摩擦力
（2）意義：阻止物體 運動 的力
 摩擦力發生於物體與 接觸面 之間
 物體沿接觸面有受力傾向者，才有摩擦力 （摩擦力 // 接觸面）
摩擦力的方向
 摩擦力：
 找接觸面
 摩擦力與受力傾向相反
物體運動傾向
（3）摩擦力的方向：恆與
相反
 找與接觸面平行的受力傾向
（4）說明例：標示摩擦力的方向及大小（F
表外力；f 表摩擦力）
 靜止於平面的物體：  對物體施以垂直力
物無運動傾向
物無運動傾向
（摩擦力
// 接觸面）
 f 0
 f 0 F
 對物體施以水平力
 if 合力 0 時, F  f
 if 合力 0 時, F  f
摩擦力 f
F
接觸面
 在斜面上的靜止物體  施力將物體靜止於牆  筷子夾滷蛋
摩擦力 f
 f  F // 接觸面）
 f  F （摩擦力
摩擦力 f
摩擦力 f
下滑力 F
物重 F
物重 F
 f F
 摩擦力的測量
摩擦力的測量
 摩擦力的測量：
（1）摩擦力的種類：
 靜摩擦力 ：物體受力作用，仍靜止時的摩擦力
 最大靜摩擦力 ：物體受力作用，恰運動瞬間的摩擦力
 動摩擦力 ：物體受力作用，運動時的摩擦力
 滑動摩擦  滾動摩擦
（2）摩擦力的測量原理：
f F 。
 靜摩擦力與最大靜摩擦力 ： 合力＝0 
F
f
逐次增加拉力 F
 物體由靜止到恰運動瞬間
 仍靜止或恰運動 (等速) , 其合力 0
 摩擦力 f  外力F
摩擦力的測量
 摩擦力的測量：
（2）摩擦力的測量原理：
f  F  m a。
 動摩擦力：牛頓第二運動定律 
（3）討論：
 施以水平力，仍靜止
 靜摩擦力  水平力
 施以水平力，恰運動瞬間  最大靜摩擦力 ＝ 水平力
靜
止
等
速
 當無施力時（F＝0 ）
 摩擦力 0 gw
 當施水平力時（F＝10 gw）仍靜止  摩擦力 10 gw
 當施水平力時（F＝20 gw）仍靜止 摩擦力 20 gw
 當施水平力時（F＝30 gw）仍靜止 摩擦力 30 gw
 當施水平力時（F＝40 gw）恰運動 摩擦力 40 gw
F
f
 f F
靜
摩
擦
力
最
大
靜
摩
擦
力
外力與摩擦力關係圖
 摩擦力的測量：
 外力與摩擦力關係圖：
 靜摩擦力：有多個，施力＝靜摩擦力。
 最大值只一個，為最大靜摩擦力，等於恰運動時的水平力。
 動摩擦力：為 定值 ，比最大靜摩擦力 小
。
f F
●
f
f  F  ma
F
F
f
（媒體：1 ）
 摩擦力的性質
摩擦力的性質探討
 摩擦力的性質探討：
（1）探討物體 接觸面積大小 對最大靜摩擦力的影響：
 f1  f 2  f 3  最大靜摩擦力與接觸面積 無關 。
f1
f2
f3
（2）探討物體 接觸面性質 對最大靜摩擦力的影響：（表面粗糙程度）
f5  f 4

。
 接觸面愈粗糙，最大靜摩擦力愈 大 。（愈難拉動）
f4
f5
（媒體：1，1’5” ；2，2’23”）
摩擦力的性質探討
 摩擦力的性質探討：
（3）探討物體 正向力 對最大靜摩擦力的影響：（物體置於平面時）
 f 2  f1 。
 接觸面上正向力愈大，最大靜摩擦力愈 大 。（愈難拉動）
 正向力：垂直於物體接觸面的力 N，與物體重量W 相等 。
 最大靜摩擦力與正向力成 正 比  f  N 。
F1
N1 正向力
拉力
最大
f1 靜摩擦力
 F f ; WN
N2
W2
N2
N1
W1 重量
F2
N
f1 f 2
f2
f  N（ 比值相等 ）

N
N1
N
 2  ...  n
f1
f2
fn
f
摩擦力關係回顧
靜摩擦力
只與外力有關
f最大靜  N
最大靜摩擦力
最大靜摩擦力只與二者有關：
 接觸面粗糙程度
 正比於下壓重量 ( 正向力 )
●
f動  N
f
f F
f  F  ma
用於靜摩擦
用於動摩擦
F
問題討論
 摩擦力的性質探討：
（1）將兩手掌分開，掌心相對，球棒平放在兩手掌之上方（如圖）
（2）然後將兩手掌緩慢靠近合併在一起（如圖）。
 為什麼兩手併攏後，球棒能夠維持平衡？
 F1  F2  W 。
 為什麼細端側的手較容易移動呢？
因細端下壓重量小，最大靜摩擦力較小，故較易移動。 。


F1
 合力 0
 F1  F2  W W
F2
細端
 f最大靜摩擦  W下壓重
 摩擦力的應用
摩擦力的應用
 摩擦力的應用：
（1）減少摩擦力的方法：
 使接觸面光滑
 在接觸面間加潤滑劑
 減少正向力
 以滾動代替滑動（∵ 滾動摩擦 ＜ 滑動摩擦）
滾珠軸承
摩擦力的應用
 摩擦力的應用：
（2）增加摩擦力的方法：
 使接觸面粗糙
 增加正向力
範例解說
1.如圖之甲、乙、丙三情形如下，其中以 A～J符號為其力圖的分力，
則請將各分力代號填在下表中：
甲：為平面上靜止的物體
乙：為平面上，受一水平外力向左運動的物體
丙：為施一水平外力，使物體靜止於牆面上的物體
重力，恆鉛直向下
範例解說
正向力，垂直接觸面之作用力
向左
摩擦力，與運動方向相反
物體重力
外力
摩擦力
正向力
甲
B
無
無
A
乙
F
C
E
D
丙
I
J
H
G
大小關係
AB
DF
CE
GJ
H I
範例解說
2.甲、乙、丙三個完全相同的磁鐵，質量皆為200 g。分別將甲磁鐵吸附
於鐵櫃水平的頂部，乙磁鐵吸附於鐵櫃鉛直的側壁，丙磁鐵吸附於鐵
櫃正上方的鐵質碗櫥下方，如圖所示。若三個磁鐵皆保持靜止，磁鐵
所受磁力方向與接觸面垂直，則甲、乙、丙三磁鐵與鐵櫃、碗櫥之間
摩擦力f甲、f乙、f丙的大小與方向為何？
磁力 F
碗櫥
 f甲＝ 0 gw，方向向
。
 f乙＝ 200 gw，方向向 上 。
 f丙＝ 0 gw，方向向
。
丙 磁鐵重 W
正向力 N
摩擦力 f
 找接觸面
 找與接觸面平行的受力傾向
 摩擦力與受力傾向相反
磁鐵重 W
+ 磁力
磁鐵重 W
（摩擦力 // 接觸面）
範例解說
3.某物體 10 公克重，原靜止於桌面上，如圖，今在物體兩側分別施以 20
公克重與 9 公克重的水平力，發現物體仍靜止，則該物體所受的摩擦力
大小及方向為何？ 11gw，向東 。
10 gw
f
合力 0
 20  9  f  f  11gw
f1
10 gw
4.（ D ）在浴室裝上浴簾，將兩段式的
桿子伸長並旋緊，恰好頂住
兩邊牆壁而不致滑落，如圖
所示。若桿子的重量為2.0公
斤重，浴簾的重量為1.0公斤
重，則桿子兩端所受摩擦力
共為多少公斤重？
 合力 0
(A) 1.0
(B) 1.5
(C) 2.0
(D) 3.0。
f2
W
W  f1  f 2
 1  2  f1  f 2  3Kgw
範例解說
5.如圖，小花以不同大小的力水平向右拉地面上的重物，直到物體開始運
動。則：
 當施水平力 5 Kgw時，摩擦力＝ 5 Kgw ，此時運動如何？ 靜止 。
 當施水平力 7 Kgw時，摩擦力＝ 7 Kgw ，此時運動如何？ 靜止 。
 欲使物體運動需施力 8 Kgw。
 當施水平力 10 Kgw時，摩擦力＝ 4 Kgw ，物體？ 運動中 。
 當施水平力 13 Kgw時，摩擦力＝ 4 Kgw ，物體？ 運動中 。
 最大靜摩擦力＝ 8 Kgw；動摩擦力＝ 4 Kgw
恰運動
靜止
f F
運動
 f最大靜摩擦  W下壓重
範例解說
 N W
正向力 下壓重量
6.（ A ）水平桌面上一個原本靜止不動的木塊，分別以四種方式施力，
如附圖所示。若圖中附有箭號的線段皆代表1 kgw的力，木塊重為
3 kgw。施力後，乙圖的木塊仍然不動，其他三種施力情況下，木
塊均沿水平方向運動。在這四種情形下，木塊所受到的摩擦力大
小不同，分別為f甲、f乙、f丙、f丁，則下列關係何者最適當？
(A) f甲＞f丁＞f丙＞f乙 (B) f甲＞f丙＞f丁＞f乙
(C) f丁＞f乙＞f甲＞f丙 (D) f丁＞f甲＞f乙＞f丙
解析：  靜摩擦力，隨運動傾向上之施力而變（不受接觸面與正向力影響）
 最大靜摩擦力，受接觸面平滑程度與正向力影響（ f  N ）
正向力
正向力
正向力
正向力
靜止
下壓重增加
4 Kgw
f乙  0
下壓重減少
2 Kgw
下壓重
3 Kgw
範例解說
最大靜摩擦力
7.（ C ）以1公斤重的水平作用力施於靜置在水平桌面的木塊，恰可拉動
木塊。若在此木塊上放置砝碼，如附圖所示，其可拉動木塊之水
平施力和砝碼數的關係如附表，已知每個砝碼重1公斤，依此表
推算木塊的重量是多少公斤重？
(A) 3公斤重 (B) 4公斤重 (C) 5公斤重 (D) 6公斤重。
 f  N 正向力 N
（ 比值相等 ）
摩擦力 f
N
f
N1 N 2

f1
f2
（摩擦力
X // 接觸面）
X 1


1
1 .2
 X  5 Kgw
 f N
F 拉力 F
 F f ; WN
F f
（ 假設木塊 X Kgw ）
W
下壓重量 W
1Kgw
X
N W
1.2Kgw
X＋1
課程結束