物理新课标必修1,(4).ppt

第三章 相互作用 人 教 版 物 理 3摩 擦 力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 知道静摩擦力产生的条 件，会判断静摩擦力 的方向 知道什么是最大静摩擦 力 知道滑动摩擦力产生的 条件，会判断滑动摩 擦力的方向 会用公式FFN计算滑 动摩擦力的大小 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 消防队员队员 能徒手爬上几米高的线线杆，靠的是手脚和线线 杆之间间的摩擦力(如图图) 摩擦力到底是怎样样的一个力呢？本节课节课 我们们就进进入摩 擦力的世界，主要来探究一下摩擦力产产生的条件，及其大 小、方向的判定 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 1摩擦力是在两个的物体之间产间产 生的两 个相互接触的物体，当它们发们发 生或具有 时时，就会在接触面上产产生 的力，这这种力叫做摩擦力 2摩擦力的方向总总跟接触面，并且跟物体的 或方向相反 3静摩擦力的大小随外力的变变化，静摩擦 力的最大值值叫，滑动动摩擦力的大小 . 互相接触 相对运动 相对运动的趋势 阻碍相对运动 相切 相对运动相对运动的趋势 而变化 最大静摩擦力 FFN 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 4静摩擦力在生产产技术术中的应应用也很多皮带带运输输 机(如下图图)是靠 和之间间的， 把货货物送往别处别处 的 货物传送皮带 静摩擦力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 5如图图地面有沙子，易滑倒，这这是由于 摩擦比滑动摩擦小 滚动 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (1)定义义：两个物体之间间只有相对对运动动的趋势趋势 ，而没 有相对对运动动，这时这时 的摩擦力叫做静摩擦力 (2)产产生的条件 两物体接触且挤压挤压 ，即存在弹弹力 接触面不光滑 两物体接触面间间有相对对运动趋势动趋势 (3)方向：与接触面相切，跟物体的相对对运动趋势动趋势 方 向相反 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (4)大小：随沿相对对运动趋势动趋势 方向的外力F的变变化而变变 化，但有一个最大值值 (5)最大静摩擦力：静摩擦力的最大值值Fm，其大小等于 物体刚刚要运动时动时 所需要的沿相对对运动趋势动趋势 方向的最小外 力 两物体间实际发间实际发 生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力 Fm之间间，即0FFm. 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 特别提醒： (1)相对静止的物体可能是静止的，也可能是运动的 (2)相对运动趋势指两物体间有相对运动的可能，但仍 相对静止如图所示假设物体与车厢底板的接触面是光 滑的，当两者一起静止、匀速时，不会发生相对运动，实 际上两者无相对运动的趋势；当平板车加速或减速时，物 体相对车向后或向前运动，发生相对运动，说明两者实际 上有相对运动趋势 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (3)“阻碍”说说明了静摩擦力的作用效果，阻碍物体间间的 相对对运动趋势动趋势 ，但不是阻碍物体的运动动，所以静摩擦力可 以是动动力，也可以是阻力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 如图图所示，有一个重力不计计的方形容器，被水平力F 压压在竖竖直的墙墙面上处处于静止状态态，现缓现缓 慢地向容器内注 水，直到将容器刚刚好盛满为满为 止，在此过过程中容器始终终保持 静止，则则下列说说法中正确的是( ) A容器受到的摩擦力不变变 B容器受到的摩擦力逐渐渐增大 C水平力F可能不变变 D水平力F必须须逐渐渐增大 答案：BC 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (1)定义义：当一个物体在另一个物体表面上滑动动的时时候 ，会受到另一个物体阻碍它滑动动的力，这这种力叫做滑动动摩 擦力 (2)产产生条件： 两物体接触且挤压挤压 ，即存在弹弹力 接触面不光滑 两物体间间存在相对对运动动 (3)方向：与接触面相切，跟物体相对对滑动动方向相反 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (4)大小：滑动动摩擦力跟正压压力成正比 即FFN，其中FN为为正压压力是两接触面间间相互挤压挤压 的弹弹力，为动为动 摩擦因数，只与相互接触的两个物体的材 料、接触面的粗糙程度有关，与FN无关，无单单位 注意：滑动动摩擦力与接触面的大小无关，与物体的 运动动性质质无关正压压力FN与重力无直接关系，如下图图 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 特别提醒： 滑动摩擦力不一定是阻力，滑动摩擦力阻碍的是物体 间的相对运动，不是阻碍物体的运动，因此，滑动摩擦力 可能是阻力，也可能是动力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (河北冀州中学0809学年高一上学期期末)如图图，把 弹弹簧测测力计计的一端固定在墙墙上，用力F水平向左拉金属板 ，金属板向左运动动，此时测时测 力计计的示数稳稳定(图图中已把弹弹 簧测测力计计的示数放大画出)，则则物块块P与金属板间间的滑动动 摩擦力的大小是_N若用弹弹簧测测力计测计测 得物块块P 重13N，根据表中给给出的动动摩擦因数，可推算出物块块P的 材料为为_. 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (A)材料动摩擦因数 金属金属0.25 橡胶金属0.30 木头金属0.20 皮革金属0.28 答案：2.60N 木头 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 静摩擦力滑动摩擦力 有无 判定 (1)定义法：在判断物 体间是否存在静摩 擦力时，可用假设 法，先假设接触面 是光滑的，看物体 是否发生相对运动 如果物体仍保持 相对静止，则物体 不受静摩擦力；反 之，则受静摩擦力 (2)平衡条件法：根据 二力平衡的条件判 定 根据滑动摩擦 力存在条件来 判定 即(1)两物体相 互接触 (2)发生形变 (3)产生相对运 动 方向的 判定 静摩擦力的方向一定 沿接触面，与物体 相对运动趋势方向 相反，而与物体的 运动方向无关可 能同向也可能反向 ，还可能有一定夹 角 滑动摩擦力的 方向一定沿接 触面与物体相 对运动方向相 反，像静摩擦 力一样，它与 物体的运动方 向无关 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (贵贵州清华实验华实验 学校0910学年高一上学期期中)为为了 探究滑动动摩擦力，韩韩冰同学利用牙刷做实验实验 ，当用力向右 匀速拖动动牙刷时时，刷发发发发 生了弯曲，对这对这 一实验实验 的分析 正确的是( ) A刷发发弯曲越厉厉害说说明牙刷受到的摩擦力越大 B从刷发发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方 向向左 C牙刷受到的摩擦力作用在刷发发上 D手的拉力大于牙刷受到的摩擦力 答案：ABC 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 一个物体在另一个物体表面上滚动时产滚动时产 生的摩擦力 在压压力相同的情况下，滚动滚动 摩擦力比滑动动摩擦力小很多 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 如下图图所示，整个系统统在地面上保持匀速运动动状 态态那么M与m之间间的摩擦力情况如何？ 解析：假设设m与M之间间有向前或向后的摩擦，那么m 就会在这这个摩擦力的作用下加速或减速，这这与题题意相矛盾 ，所以它们们之间间没有摩擦力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 点评：有人容易认为物体向前运动，就会受到向后的 摩擦，而实际决定静摩擦的是相对运动趋势，而不是运动 方向该题所涉及的假设法，是处理这类题的基本方法， 也是物理学基本方法 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 如右图图所示，地面上静止叠放着A、B两个物体，力 F作用在A上时时，A、B仍然静止，试试分别别分析A、B受到的 摩擦力的情况 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 答案：(1)F作用于A物体上时，A相对B有向右的运动 趋势，B相对A有向左的运动趋势，故A受到向左的静摩擦 力，其大小等于F.B受到A给它的向右的静摩擦力，其大小 也等于F.由于A、B静止，B有向右运动的趋势，因此B受 到地面给它的向左的静摩擦力，大小也等于F.如图(甲)所示 . 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 如下图图所示，一辆辆汽车车在平直公路上，车车上有一木 箱，试试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向 (1)汽车车由静止加速运动时动时 (木箱和车车面无相对对滑动动)； (2)汽车车刹车时车时 (二者无相对对滑动动)； (3)汽车车匀速运动时动时 (二者无相对对滑动动)； (4)汽车车刹车车，木箱在车车上向前滑动时动时 ； (5)汽车车在匀速过过程中突然加速，木箱在车车上滑动时动时 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 解析：1.(1)木箱随汽车车一起由静止加速运动时动时 ，假设设 二者的接触面是光滑的，则则汽车车加速时时，木箱由于惯惯性要 保持原有静止状态态因此它将相对对于汽车车向后滑动动，而实实 际际木箱没有滑动动，说说明木箱有相对对汽车车向后滑动动的趋势趋势 ，所以，木箱受到向前的静摩擦力 (2)汽车车刹车时车时 ，速度减小，假设设木箱与汽车车的接触 面是光滑的，则则木箱将相对对汽车车向前滑动动，而实际实际 木箱 没有滑动动，说说明木箱有相对对汽车车向前滑动动的趋势趋势 ，所以 木箱受到向后的静摩擦力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (3)木箱随汽车车一起匀速运动时动时 ，二者无相对对滑动动， 假设设木箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽 车车，汽车车最多能对对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)， 由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，不 能做匀速直线线运动动，这这与题题意矛盾，所以假设错误设错误 ，即 木箱不受摩擦力 (4)汽车车刹车车，木箱相对对于汽车车向前滑动动，易知木箱 受到向后的滑动动摩擦力 (5)汽车车在匀速过过程中突然加速，木箱相对对于汽车车向 后滑动动，易知木箱受到向前的滑动动摩擦力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 点评：弄清摩擦力的方向的关键是：搞清物体相对运 动(或趋势)的方向，摩擦力既可以是动力，也可以是阻力 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 (福建福州三中0910学年高一上学期期中)如图图所 示，重力G20N的物体，在动动摩擦因数为为0.1的水平面上 向左运动动，同时时受到大小为为10N，方向向右的水平力F的 作用，则则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A2N，水平向左 B2N，水平向右 C10N，水平向左 D8N，水平向右 答案：B 解析：因物块块向左运动动，所以受到的滑动动摩擦力向右 ，大小为为FfFN0.120N2N. 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 某物体的重力为为200 N，放置在水平地面上，它与 地面间间的动动摩擦因数是0.38，它与地面间间的最大静摩擦力 是80 N(1)用50 N的水平方向的力推物体，地面对对物体的摩 擦力是_ N(2)至少要用多大的水平力，才能把 物体推动动_(3)物体运动动起来以后，若使其保持匀 速直线线运动动，应应在水平方向加_ N的推力(4)物体 在运动过动过 程中，若把水平推力增大到80 N，地面对对物体的 摩擦力为为_ N(5)此后，若把推力减少到50 N， 直到静止前，地面对对物体的摩擦力为为_ N(6)若 撤去外力，直到静止前，地面对对物体的摩擦力为为 _ N. 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 解析：(1)因为为50 N小于最大静摩擦力80 N，物体静 止，故摩擦力为为50 N(2)至少用80 N的力，才能将物体推 动动因为为只有推力大于最大静摩擦力，物体才可以从静止 开始运动动(3)物体运动动起来以后，受滑动动摩擦力作用，根 据FFN，FN200 N，得F0.38200 N76 N，故应应 加76 N(5)推力减小后，物体减速运动动，但物体仍受滑动动 摩擦力作用，故F FN0.38200 N76 N(6)撤去外 力后，物体仍向前运动动，还还是受滑动动摩擦力作用，FFN 0.38200 N76 N. 答案：(1)50 (2)80 (3)76 (4)76 (5)76 (6)76 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 一根重力为为G，长长度为为L的均匀的长长条木料放在水 平桌面上，木料与桌面间间的动动摩擦因数为为，现现用水平力 F推木料，当木料经过图经过图 中所示的位置时时，桌面对对它的摩 擦力等于_ 答案：G 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 解析：“用水平力F推木料，木料经过图经过图 示位置时时”， 说说明木料是运动动的，受到的摩擦力是滑动动摩擦力另外要 明确木料在运动过动过 程中受到的弹弹力是否改变变 木料在竖竖直方向上受重力和弹弹力作用，二力平衡，故 弹弹力FNG，由滑动动摩擦力公式知，摩擦力FFNG. 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 如下图图所示，在实验实验 探究滑动动摩擦力大小的规规律 活动动中，要测测定滑块块A与木板B的动动摩擦因数，必须须使测测 力计计的拉力等于滑动动摩擦力，即必须须使木块块做匀速直线线运 动动，这这个条件较难严较难严 格保证证事实实也证证明了这这一点，无 论论学生和老师师，都想尽可能做到这这一点，并且也把它当作 探究活动动的必要条件，反复强调调，效果并不理想，那么， 能否设计设计 一个实验实验 来克服上述问题问题 呢？ 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 解析：做一个逆向转换转换 ，将测测力计计的一端固定，另一 端拉住木块块，然后用手拉动动木板，如下图图所示，用这这种方 法测测量滑动动摩擦力，木块虽块虽 然没有滑动动，但是木块块受到 了滑动动摩擦力，再根据力的平衡条件很容易就测测出摩擦力 的大小巧妙地转换转换 ，避开了使木块块做匀速运动动的条件， 当然，拉动动木块块滑动动的探究也是必须须要做的实验实验 ，一方 面可以作个对对比，另一方面，可以对对加速运动时动时 的木块块受 力情况做一点更深的探究 第三章 相互作用 人 教 版 物 理 点评：探究滑动摩擦力大小规律的实验主要体现科学 探究要素：(1)“制定计划与设计实验”中的“考虑实验的变 量及控制方法”，因变量是摩擦力，自变量是接触面的情况 和正压力大小，实验中采用控制变量法处理(2)“分析与 论证”中的“对实验数据进行处理”实验中对接触面的情况 ，引入一个常数，使本来无法量化的因素可以量化 你在此实验中，除了遵守体现上述