2018-2019高中物理 第3章 力與相互作用 3.3 摩擦力課件 滬科版必修1.ppt

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1、3.3摩擦力,第3章力與相互作用,目標(biāo)定位,1.知道摩擦力的定義及分類. 2.理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件. 3.會(huì)判斷摩擦力的方向及計(jì)算摩擦力的大小. 4.了解最大靜摩擦力的概念.,內(nèi)容索引,,知識(shí)探究 新知探究 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 鞏固反饋,知識(shí)探究,1.用力將黑板擦(毛較長)在黑板上滑動(dòng)，觀察毛刷的彎曲方向.如圖1所示，毛刷為什么向后彎曲？,一、滑動(dòng)摩擦力,答案因?yàn)槊⑺芑瑒?dòng)摩擦力的方向沿板面，與板擦運(yùn)動(dòng)方向相反.,答案,問題設(shè)計(jì),圖1,2.把手按在桌面上，用力向前滑動(dòng)，手有什么感覺？增大手與桌面的壓力，感覺有什么不同？這說明什么？閱讀課本，寫出滑動(dòng)摩擦力的公式.,答案

2、手受到向后的阻力(滑動(dòng)摩擦力).感覺手受到向后的阻力(滑動(dòng)摩擦力)增大.滑動(dòng)摩擦力大小隨著壓力的增大而增大.fN.,答案,1.定義：當(dāng)一個(gè)物體跟另一個(gè)物體有 時(shí)，在它們的接觸面上產(chǎn)生的摩擦力，叫做滑動(dòng)摩擦力. 2.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)兩物體相互接觸且. (2)接觸面 . (3)兩物體間有 . 3.滑動(dòng)摩擦力的方向 總是沿著 ，并且與 的方向相反.,要點(diǎn)提煉,相對(duì)滑動(dòng),相互擠壓,粗糙,相對(duì)運(yùn)動(dòng),接觸面,相對(duì)運(yùn)動(dòng),注意(1)與“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反”，并不是與“運(yùn)動(dòng)方向”相反. (2)滑動(dòng)摩擦力的效果是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng). 4.滑動(dòng)摩擦力的

3、大小 滑動(dòng)摩擦力的大小跟 成正比. 公式：fN，為動(dòng)摩擦因數(shù)，取決于相互接觸的兩物體的 和接觸面的粗糙程度，與接觸面的面積 (填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小 (填“有關(guān)”或“無關(guān)”).,壓力,無關(guān),材料,無關(guān),如圖2所示，物體A疊放在置于光滑水平面的木板B上，兩物體都沿著水平方向向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻的速度分別為vA1 m/s，vB2 m/s.請(qǐng)分別分析A、B兩物體受到的滑動(dòng)摩擦力的方向.滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎？,延伸思考,圖2,答案,答案以B為參考系，A相對(duì)B向左運(yùn)動(dòng)，A受到B向右的滑動(dòng)摩擦力f1；,以A為參考系，B相對(duì)于A向右運(yùn)動(dòng)，所以B受到A向左的滑

4、動(dòng)摩擦力f2. B對(duì)A的摩擦力與A的運(yùn)動(dòng)方向相同，是動(dòng)力. A對(duì)B的摩擦力與B的運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力. 所以滑動(dòng)摩擦力可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，也可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，可以是阻力，也可以是動(dòng)力.,當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí)，木塊沒有動(dòng)；逐漸增大拉力到2 N 時(shí)，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí)，木塊開始移動(dòng)，此時(shí)拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力保持3.8 N不變. (1)木塊受到的拉力為1 N時(shí)，有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)但沒有運(yùn)動(dòng)，說明什么呢？,1.把木塊放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向向右拉木塊，如圖3所示.,二、靜摩擦力,答案,問題設(shè)計(jì),圖3,答案說明桌面對(duì)木塊施加一個(gè)與

5、拉力方向相反的、大小也為1 N的力，這個(gè)力就是桌面對(duì)木塊的靜摩擦力.,(2)隨著外力的增大，靜摩擦力有什么變化？,答案靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大，但有一個(gè)最大值.,答案,(3)靜摩擦力在哪里產(chǎn)生？沿什么方向？,答案靜摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)靜止但有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的物體之間.靜摩擦力的方向與接觸面相切，與物體相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.,2.在礦山、碼頭、工廠中多用傳送帶將貨物由低處傳送到高處.如圖4所示，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，貨物和傳送帶相對(duì)靜止.,答案靜摩擦力.靜摩擦力的方向沿斜面向上(與物體運(yùn)動(dòng)方向相同).,答案,圖4,(1)傳送帶靠什么力把貨物送到高處？此力方向如何？,(2)只有靜止的物體才受靜摩擦

6、力嗎？靜摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎？,答案不是.靜摩擦力發(fā)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，物體本身可以運(yùn)動(dòng). 靜摩擦力阻礙的是相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng).靜摩擦力也可以是動(dòng)力.,答案,1.定義：物理學(xué)中，把物體間有時(shí)產(chǎn)生的摩擦力，叫做靜摩擦力. 2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)物體相互接觸且相互擠壓. (2)接觸面 . (3)兩物體間相對(duì)靜止但有 . 注意兩物體是“相對(duì)靜止”，并不是靜止.,要點(diǎn)提煉,相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì),粗糙,相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì),3.靜摩擦力的方向 總是沿著 ，并且跟物體間 的方向相反. 注意(1)與“相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”，并不是與“運(yùn)動(dòng)方向”相反. (2)靜摩擦力

7、的效果是阻礙物體間的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng).,接觸面,相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì),4.靜摩擦力的大小 (1)靜摩擦力具有被動(dòng)性，即其大小總隨迫使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力的變化而變化，與正壓力大小 (填“有關(guān)”或“無關(guān)”). (2)靜摩擦力有一個(gè)最大值，即最大靜摩擦力fmax，靜摩擦力的范圍是 . (3)靜摩擦力的大小一般根據(jù)平衡條件求解.如圖5中水平力F1 N、2 N、3 N時(shí)物塊沒有運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力大小分別為 N、 N、 N.,圖5,0

8、？,答案“相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)”是指一個(gè)物體相對(duì)于與它接觸的另一個(gè)物體有滑動(dòng)的可能，但還處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài).例如用力推木箱，木箱未動(dòng)，但木箱有相對(duì)地面向前的滑動(dòng)趨勢(shì).,答案,延伸思考,“相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向”是指假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的方向.如圖，物體靜止在粗糙斜面上，假設(shè)斜面光滑時(shí)，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時(shí)，相對(duì)(斜面)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下.,解析要產(chǎn)生摩擦力，首先要有彈力，其次要接觸面不光滑，還要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故只有D正確.,一、對(duì)摩擦力概念的理解 例1關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生，下列說法中正確的是 A.相互壓緊的粗糙物體間一定有摩擦力 B.有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的

9、物體間一定有摩擦力 C.相互壓緊并運(yùn)動(dòng)的物體間一定有摩擦力作用 D.只有相互壓緊和發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的物體間才可能有摩 擦力的作用,答案,,解析,二、滑動(dòng)摩擦力 例2裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出，如圖6所示，則在勻速拖出的過程中 A.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小， 摩擦力逐漸減小 B.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小 C.平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小 D.材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人拉力也 不變,答案,,解析,圖6,解析勻速拉動(dòng)的過程只能持續(xù)到重心離開臺(tái)面的瞬間，材料的重心在臺(tái)面上，故材料對(duì)臺(tái)面

10、的壓力不變，故材料受到的支持力不變，故C錯(cuò)誤； 而在拉動(dòng)過程中動(dòng)摩擦因數(shù)不變，由fN可知摩擦力是不變的，故A、B錯(cuò)誤； 因?yàn)椴牧献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，摩擦力不變，所以工人的拉力是不變的，故D正確.,B.若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大 C.若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，最大靜摩擦力隨之增大 D.若開始時(shí)木塊靜止，當(dāng)撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊不受摩擦力 作用,三、靜摩擦力 例3(多選)如圖7所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在粗糙的豎直墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說法正確的是 A.若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向 豎直向上,答案,,圖7,,,解析,解析若木塊靜止，則木塊受

11、到的靜摩擦力與mg平衡，大小為mg，方向豎直向上，故A正確，B錯(cuò)誤； 最大靜摩擦力與正壓力成正比，故C正確； 當(dāng)撤去F時(shí)，墻壁與木塊間無彈力，則木塊不受摩擦力作用，故D正確.,四、摩擦力的計(jì)算 例4質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖8所示，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平推力F.(取g10 N/kg) (1)當(dāng)推力大小為5 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？,圖8,解析在地面上，Nmg，則滑動(dòng)摩擦力(即最大靜摩擦力fmax)大小為fmaxNmg0.5210 N10 N. 當(dāng)推力F5 N時(shí)，F(xiàn)

12、靜摩擦力的大小f靜F5 N.,答案5 N,答案,解析,(2)當(dāng)推力大小為12 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？,解析當(dāng)推力F12 N時(shí)，ffmax，物體滑動(dòng).則地面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力的大小f滑Nmg10 N.,答案10 N,答案,解析,(3)物體運(yùn)動(dòng)過程中突然把推力去掉，此時(shí)地面對(duì)物體的摩擦力是多大？,解析物體運(yùn)動(dòng)過程中突然把推力去掉，地面對(duì)物體的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，其大小f滑10 N.,答案10 N,答案,解析,,課堂要點(diǎn)小結(jié),摩擦力的比較,,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(滑動(dòng)摩擦力的理解)以下關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說法中，正確的是 A.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 B.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)

13、 C.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 D.兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，它們都要受到滑動(dòng)摩擦力的作用,答案,,1,2,3,解析,解析滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但與物體的運(yùn)動(dòng)方向既可能相同，也可能相反，既可能促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)，也可能阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤，C正確. 摩擦力的產(chǎn)生必須具備三個(gè)條件，兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，接觸面間相互擠壓和粗糙的條件不一定具備，此時(shí)物體間不一定有摩擦力，D錯(cuò)誤.,1,2,3,2.(對(duì)靜摩擦力的理解)關(guān)于靜摩擦力，下列說法中正確的是 A.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的 B.靜摩擦力總是阻力 C.靜摩擦力的方向跟物體間

14、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 D.兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值,,答案,1,2,3,解析,解析靜摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，但物體可以是運(yùn)動(dòng)的，所以A錯(cuò)誤； 靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，所以B錯(cuò)誤，C正確； 兩物體間靜摩擦力的大小由平行于接觸面的外力決定，因此D錯(cuò)誤.,3.(摩擦力大小的計(jì)算)如圖9甲所示，用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0t1時(shí)間木塊靜止；木塊運(yùn)動(dòng)后改變拉力大小，使木塊在t2時(shí)刻后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示的拉力隨時(shí)間變化的圖線.則：當(dāng)用F5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受摩擦力大小為____N；若用F5.8 N的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為____N.,答案,1,2,3,解析,圖9,5.3,5.1,解析當(dāng)用F5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受靜摩擦力大小等于拉力大小，即為5.3 N；若用F5.8 N 的水平拉力拉木塊，木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小為5.1 N.,1,2,3,