3.3摩擦力 课件（沪科版高中物理必修1）

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1、3.3 摩擦力,第3章 力与相互作用,目标定位,1.知道摩擦力的定义及分类. 2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件. 3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小. 4.了解最大静摩擦力的概念.,内容索引,知识探究 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,知识探究,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.如图1所示，毛刷为什么向后弯曲？,一、滑动摩擦力,答案 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.,答案,问题设计,图1,2.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.,

2、答案 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.fN.,答案,1.定义：当一个物体跟另一个物体有 时，在它们的接触面上产生的摩擦力，叫做滑动摩擦力. 2.滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触且 . (2)接触面 . (3)两物体间有 . 3.滑动摩擦力的方向 总是沿着 ，并且与 的方向相反.,要点提炼,相对滑动,相互挤压,粗糙,相对运动,接触面,相对运动,注意 (1)与“相对运动的方向相反”，并不是与“运动方向”相反. (2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，并不是阻碍物体的运动. 4.滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的

3、大小跟 成正比. 公式：fN，为动摩擦因数，取决于相互接触的两物体的 和接触面的粗糙程度，与接触面的面积 (填“有关”或“无关”)，跟物体间相对运动的速度大小 (填“有关”或“无关”).,压力,无关,材料,无关,如图2所示，物体A叠放在置于光滑水平面的木板B上，两物体都沿着水平方向向右运动，某时刻的速度分别为vA1 m/s，vB2 m/s.请分别分析A、B两物体受到的滑动摩擦力的方向.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动吗？,延伸思考,图2,答案,答案 以B为参考系，A相对B向左运动，A受到B向右的滑动摩擦力f1；,以A为参考系，B相对于A向右运动，所以B受到A向左的滑动摩擦力f2. B对A的摩擦力与

4、A的运动方向相同，是动力. A对B的摩擦力与B的运动方向相反，是阻力. 所以滑动摩擦力可以与物体运动方向相反，也可以与物体运动方向相同，可以是阻力，也可以是动力.,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)木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？,1.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3所示.,二、静摩擦力,答案,问题设计,图3,答案 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

5、的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力.,(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？,答案 静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值.,答案,(3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？,答案 静摩擦力产生在相对静止但有相对滑动趋势的物体之间.静摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对滑动趋势的方向相反.,2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处.如图4所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止.,答案 静摩擦力.静摩擦力的方向沿斜面向上(与物体运动方向相同).,答案,图4,(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？,(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力总是阻碍物

6、体的运动吗？,答案 不是.静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，物体本身可以运动. 静摩擦力阻碍的是相对滑动趋势，并不总是阻碍物体的运动.静摩擦力也可以是动力.,答案,1.定义：物理学中，把物体间有 时产生的摩擦力，叫做静摩擦力. 2.静摩擦力产生的条件 (1)物体相互接触且相互挤压. (2)接触面 . (3)两物体间相对静止但有 . 注意 两物体是“相对静止”，并不是静止.,要点提炼,相对滑动趋势,粗糙,相对滑动趋势,3.静摩擦力的方向 总是沿着 ，并且跟物体间 的方向相反. 注意 (1)与“相对滑动趋势的方向相反”，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滑动趋势

7、，并不是阻碍物体的运动.,接触面,相对滑动趋势,4.静摩擦力的大小 (1)静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小 (填“有关”或“无关”). (2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力fmax，静摩擦力的范围是. (3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解.如图5中水平力F1 N、2 N、3 N时物块没有运动，静摩擦力大小分别为 N、 N、 N.,图5,0ffmax,无关,1,2,3,产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对滑动趋势”.那么，何为“相对滑动趋势”？如何判断“相对滑动趋势”的方向？,答案 “相对滑动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另

8、一个物体有滑动的可能，但还处于相对静止状态.例如用力推木箱，木箱未动，但木箱有相对地面向前的滑动趋势.,答案,延伸思考,“相对滑动趋势的方向”是指假设接触面光滑时，物体将要发生相对滑动的方向.如图，物体静止在粗糙斜面上，假设斜面光滑时，物体将沿斜面下滑，即物体静止时，相对(斜面)滑动趋势的方向是沿斜面向下.,解析 要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确.,一、对摩擦力概念的理解 例1 关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是 A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力 B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力 C.相互压紧并运动的物体间一定

9、有摩擦力作用 D.只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用,答案,解析,二、滑动摩擦力 例2 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图6所示，则在匀速拖出的过程中 A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小 B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小 C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小 D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变,答案,解析,图6,解析 匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，故C错误； 而在拉动

10、过程中动摩擦因数不变，由fN可知摩擦力是不变的，故A、B错误； 因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故D正确.,B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大 C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大 D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用,三、静摩擦力 例3 (多选)如图7所示，一质量为m的木块靠在粗糙的竖直墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是 A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上,答案,图7,解析,解析 若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B

11、错误； 最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确； 当撤去F时，墙壁与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确.,四、摩擦力的计算 例4 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图8所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g10 N/kg) (1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？,图8,解析 在地面上，Nmg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力fmax)大小为fmaxNmg0.5210 N10 N. 当推力F5 N时，Ffmax，物体滑动.则地面对物体的滑动摩擦力的大小f滑Nmg10 N.,答案 10 N,答案,解析,(3)物

12、体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？,解析 物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小f滑10 N.,答案 10 N,答案,解析,课堂要点小结,摩擦力的比较,达标检测,1.(滑动摩擦力的理解)以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是 A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反 D.两个相互接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用,答案,1,2,3,解析,解析 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，但与物体的运动方向既可能相同，也可能相反，既可能

13、促进物体的运动，也可能阻碍物体的运动，A、B错误，C正确. 摩擦力的产生必须具备三个条件，两个相互接触的物体发生相对滑动时，接触面间相互挤压和粗糙的条件不一定具备，此时物体间不一定有摩擦力，D错误.,1,2,3,2.(对静摩擦力的理解)关于静摩擦力，下列说法中正确的是 A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B.静摩擦力总是阻力 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值,答案,1,2,3,解析,解析 静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误； 静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，

14、但可能与运动方向相同，所以B错误，C正确； 两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的外力决定，因此D错误.,3.(摩擦力大小的计算)如图9甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线.则：当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_N.,答案,1,2,3,解析,图9,5.3,5.1,解析 当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F5.8 N 的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N.,1,2,3,