《人教物理必修一同步课件：第三章 相互作用3.3 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教物理必修一同步课件：第三章 相互作用3.3 .pptx（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 摩擦力 自主阅读自我检测 一 摩擦力 1 定义 两个相互接触的物体 当它们发生相对运动或具有相对运 动的趋势时 在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动的趋势的 力 2 分类 静摩擦力 滑动摩擦力和滚动摩擦力 二 静摩擦力 1 定义 两个物体之间只有相对运动趋势 而没有相对运动时 物 体间的摩擦力叫作静摩擦力 2 条件 1 物体相互接触且相互挤压 2 接触面粗糙 3 两物 体间相对静止但有相对运动趋势 3 方向 总是沿着接触面 并且跟物体相对运动趋势的方向相反 4 大小 静摩擦力的增大有一个限度 物体间刚刚开始发生相对运 动时的摩擦力是最大静摩擦力 物体间的静摩擦力介于0与最大 静摩擦力之间
2、 自主阅读自我检测 三 滑动摩擦力 1 定义 当一个物体在另一个物体表面滑动的时候 会受到另一个 物体阻碍它滑动的力 这种力叫作滑动摩擦力 2 产生条件 1 物体相互接触且相互挤压 2 接触面粗糙 3 两物体间有相对运动 3 方向 总是沿着接触面 并且跟物体相对运动的方向相反 4 大小 F FN 即滑动摩擦力的大小跟压力成正比 也就是跟两个 物体表面间的垂直作用力成正比 式中 为动摩擦因数 没有单位 它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有 关 与物体的受力情况 运动状态 接触面积大小无关 通常情况 下 小于1 但也有大于1的情况 自主阅读自我检测 1 正误辨析 1 摩擦力总是阻
3、碍物体的运动或运动趋势 解析 摩擦力总是阻碍物体发生相对运动或相对运动趋势 答案 2 静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反 解析 静摩擦力方向一定与物体相对运动趋势的方向相反 答案 3 滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同 解析 滑动摩擦力的方向与其相对运动方向相反 与它的运动方向 可能相反 也有可能相同 答案 4 接触面间有摩擦力 一定存在弹力 解析 接触面间有摩擦力时 两物体间一定相互挤压 即存在弹力 答案 自主阅读自我检测 2 已知一些材料间的动摩擦因数如表所示 质量为1 5 kg的物块放置于某材料制作的水平面上 现用弹簧测力 计沿水平方向匀速拉此物块 读得弹簧测力计的示数为3 N
4、则两接 触面的材料可能是 g取10 m s2 A 木 金属B 木 木 C 钢 钢D 木 冰 解析 由Ff FN得 0 2 所以接触面可能为木 金属 故 选项A正确 答案 A 探究一探究二 静摩擦力 情景导引 把木块放在水平桌面上 用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块 如图所示 当测力计的示数为1 N时 木块没有动 逐渐增大拉力到2 N时 木 块仍静止 继续增大拉力到4 N时 木块开始移动 此时拉力突然变小 到3 8 N 此后木块匀速运动 拉力保持3 8 N不变 1 木块受到拉力1 N时 有相对桌面运动的趋势但没有运动 说明 什么呢 2 随着外力的增大 静摩擦力有什么变化 3 静摩擦力在哪里产生 沿
5、什么方向 探究一探究二 要点提示 1 说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的 大 小也为1 N的力 这个力就是桌面对木块的静摩擦力 2 静摩擦力的大小随着外力的增大而增大 但有一个最大值 3 静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间 静 摩擦力的方向与接触面相切 与物体相对运动趋势的方向相反 探究一探究二 知识归纳 1 静摩擦力产生的条件 说明 1 相对 是指相对互相接触的物体 而不是相对别的物体 2 相对静止 有两种情况 一是两个物体都静止 二是两个物体 都做速度相同的直线运动 3 相对运动趋势 是指一个物体相对于它接触的另一个物体有 运动的可能 但还处于相对静止状态 探究一探究二
6、2 静摩擦力的方向 1 在接触面上 与接触面相切 且与物体相对运动趋势的方向相 反 2 与物体运动的方向可能相同 也可能相反 探究一探究二 静摩擦力方向与运动状态的关系 静摩擦力方向与物体相对运动趋势的方向相反 人随传送带一起运动 静摩擦力方向与其运动方向相同 而传送 带所受人的静摩擦力方向与其运动方向相反 静摩擦力的方向沿木板向上 与运动方向不在一条直线上 探究一探究二 3 静摩擦力有无及方向的判断方法 1 平衡条件法 当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运 动状态时 可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方 向 2 假设法 利用假设法进行判断时 可按以下思路进行分析 探究一探究二
7、 4 静摩擦力的大小 1 大小的范围 0 F Fmax 2 计算 物体处于平衡状态 匀速运动或静止 时 根据二力平衡条 件求解 3 最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力 一般情况下 为分析问题 方便 可认为二者相等 静摩擦力的受力物体和施力物体相对静止 并不是它们处于静止 状态 探究一探究二 典例剖析 例1 关于静摩擦力的说法 正确的是 A 两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用 B 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C 在物体间压力一定时 静摩擦力的大小可以变化 但有一个限度 D 静摩擦力一定是阻力 解析 当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力 A 错 受静摩擦力作用的物体有可能是
8、运动的 比如人走路时 受到的 就是静摩擦力 B错 在物体间压力一定时 静摩擦力的大小可以变 化 但有一个限度 这个限度就是最大静摩擦力 C对 静摩擦力可能 是阻力也可能是动力 D错 答案 C 探究一探究二 1 静摩擦力方向与 相对运动趋势的方向相反 并不是与 运动 方向 相反 2 静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势 并不是阻碍物 体的运动 如图所示 货物被传送带由低处传送到高处的过程中 传送带匀 速转动 货物和传送带相对静止 货物受到静摩擦力的方向沿斜面 向上 与运动方向相同 是动力 探究一探究二 例2 如图所示 物体A和B叠放在一起并放在水平地面上 用 F 5 N的水平力作用在物体B上
9、 A B两物体均处于静止状态 若 各接触面与水平地面平行 则A与B之间摩擦力大小为 N B 与地面之间摩擦力大小为 N 解析 由图可知 假设物体A在水平方向上受到了静摩擦力作用 则物体A将发生运动 这与物体A处于静止状态相矛盾 故A B之间 的静摩擦力为0 由于B受到了水平拉力F的作用 若使B处于静止 状态 地面必定对B有静摩擦力的作用 由二力平衡可知静摩擦力 Ff F 5 N 方向与外力F相反 答案 0 5 探究一探究二 求解静摩擦力大小的步骤 1 判断有无 2 判断方向 3 根据平衡法求大小 探究一探究二 滑动摩擦力 情景导引 1 用力将黑板擦 毛较长 在黑板上滑动 观察毛刷的弯曲方向 如
10、图所示 毛刷为什么向后弯曲 2 把手按在桌面上 用力向前滑动 手有什么感觉 增大手与桌面 的压力 感觉有什么不同 这说明什么 阅读课本 写出滑动摩擦力的 公式 要点提示 1 因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面 与板擦运 动方向相反 2 手受到向后的阻力 滑动摩擦力 感觉手受到向后的阻力 滑 动摩擦力 增大 滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大 F FN 探究一探究二 知识归纳 1 滑动摩擦力的产生条件 说明 1 相对 的含义是指相对跟它接触的物体 而不是相对别的 物体 2 相对滑动 是指两个物体之间的相对位置在变化 可能的情况 有 一个物体静止 另一个运动 两个物体同向运动 但速度不等 两个 物
11、体反向运动等 因此 静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用 如擦黑板 黑板静止 但受滑动摩擦力 探究一探究二 2 滑动摩擦力的方向 1 在接触面上 与接触面相切 且与物体相对运动的方向相反 2 与物体的运动方向可能相同 也可能相反 滑动摩擦力方向与运动状态的关系 物块跟随传送带向上运动 但当物块速度小于传送带速度时 滑 动摩擦力与运动方向相同 物块沿粗糙斜面下滑时 滑动摩擦力的方向与运动方向相反 探究一探究二 3 滑动摩擦力的有无及方向的判断方法 1 产生条件法 根据滑动摩擦力产生的条件判断 接触且接触面 粗糙 相互挤压 相互滑动 2 平衡条件法 当相互滑动的物体处于静止或匀速运动状态时 利用二力
12、平衡条件判断 4 滑动摩擦力的大小 1 公式法 根据公式F FN计算 正压力FN是物体与接触面间的压力 不一定等于物体的重力 FN的大小根据物体的受力情况确定 动摩擦因数 与材料和接触面的粗糙程度有关 而与物体间的 压力 接触面的大小无关 2 二力平衡法 物体处于平衡状态 匀速运动或静止 时 根据二力 平衡条件求解 探究一探究二 滑动摩擦力的大小由正压力和摩擦因数决定 与物体的运动状 态 接触面积无关 探究一探究二 典例剖析 例3 下列有关滑动摩擦力的说法正确的是 A 有压力一定有滑动摩擦力 B 滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反 C 滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 D 只有运动物体才
13、受滑动摩擦力 解析 产生滑动摩擦力的条件有三个 正压力 相互接触且挤压 接触面粗糙 发生相对滑动 缺一不可 由产生条件可知 A错 误 滑动摩擦力方向与接触面相切 且与相对运动方向相反而压力 垂直于接触面 所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直 B错误 C正确 擦黑板时 黑板是静止的 但相对黑板擦是运动的 也受滑动 摩擦力 所以关键是 相对运动 故D错误 答案 C 探究一探究二 1 滑动摩擦力的方向与 相对运动的方向相反 并不是与 运动 方向 相反 2 滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动 而不是阻碍物体 的运动 例如 如图所示 物体A B都向右运动 速度分别为vA 1 m s vB 2 m
14、s 则A相对B向左运动 A受到B向右的滑动摩擦力F1 是动力 B受 到A向左的滑动摩擦力F2 是阻力 探究一探究二 例4 如图所示 一重力为40 N的木块原来静止在水平桌面上 某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1 F2的作用 其 中F1 13 N F2 6 N 已知木块与桌面间的动摩擦因数为0 2 设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力 求 1 木块所受的摩擦力的大小和方向 2 当只将F1撤去后 木块受到的摩擦力的大小和方向 3 若撤去的力不是F1而是F2 求木块受到的摩擦力的大小和方 向 探究一探究二 解析 当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑 FN G 0 2 40 N 8 N 故木块受到
15、桌面的最大静摩擦力为8 N 1 加上F1 F2后 F1和F2相当于一个方向向右的F F1 F2 7 N的 力 由于F小于最大静摩擦力 故木块处于静止状态 则木块受到桌 面静摩擦力的作用 大小为7 N 方向水平向左 2 将F1撤去后 由于F2小于最大静摩擦力 故木块仍然保持静 止 由二力平衡知识知 木块受到的静摩擦力大小等于F2 即大小 为6 N 方向水平向右 3 撤去F2后 由于F1大于最大静摩擦力 则木块受到的摩擦力为 滑动摩擦力 大小为8 N 方向水平向左 答案 1 7 N 水平向左 2 6 N 水平向右 3 8 N 水平向左 探究一探究二 求解摩擦力大小的思路 1234 1 多选 下列说
16、法正确的是 A 相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B 两物体间有摩擦力 则其间必有弹力 C 两物体间有弹力 则其间必有摩擦力 D 两物体间无弹力 则其间必无摩擦力 解析 摩擦力产生的三个条件 接触面粗糙 物体之间有弹力 物 体间有相对运动或相对运动趋势三个条件缺一不可 因为缺少接 触面粗糙 有弹力这两个条件 选项A错误 两物体间仅有弹力 接 触面是否粗糙未知 故选项C错误 有弹力是产生摩擦力的必要条 件 所以有摩擦力必有弹力 无弹力必无摩擦力 故选项B D正确 答案 BD 1234 2 多选 如图所示 有一重力不计的方形容器 被水平力F压在竖直 的墙面上处于静止状态 现缓慢地向容器内注水 直到将容器刚好 盛满为止 在此过程中容器始终保持静止 则下列说法正确的是 A 容器受到的摩擦力不变 B 容器受到的摩擦力逐渐增大 C 水平力F可能不变 D 水平力F必须逐渐增大 解析 容器处于平衡状态 在竖直方向上重力与摩擦力平衡 盛满水 前墙面对容器的静摩擦力一直增大 如果一直没有达到正压力F作 用下的最大静摩擦力 则水平力F可能不变 选项B C正确 答案 BC 1234 3 装修工人在搬运
