高中物理 第三章 相互作用 3.3 摩擦力课件 新人教版必修1(2).ppt

第3节摩擦力 一 摩擦力阅读教材第57页的第一段 了解摩擦力的概念 两个相互接触的物体 当它们发生 或具有 时 就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力 相对运动 相对运动的趋势 思维拓展如图1甲 乙所示 图1 1 三毛 为什么能拿起瓶子 2 三毛 在握竿向上爬时 会受到哪些力 提示 1 因为有摩擦力的缘故 2 三毛会受到重力 弹力和摩擦力 二 静摩擦力与滑动摩擦力阅读教材第57 59页 静摩擦力 和 滑动摩擦力 部分 知道这两种摩擦力的概念 初步了解这两种摩擦力的方向及大小确定方法 相对运动 的趋势 阻碍 相对运动趋势 相对运动 最大静摩擦力fmax fmax 压力 fn 思维判断 1 静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力 2 静摩擦力方向一定与物体的相对运动趋势方向相反 3 静摩擦力的大小与正压力成正比 4 只要两个物体之间有弹力产生 又有相对运动 两个物体之间就一定存在滑动摩擦力 5 滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间 6 静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力 预习完成后 请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 要点归纳 1 摩擦力与弹力的存在关系两物体间有摩擦力时 必有弹力 而两物体间有弹力时 不一定有摩擦力 摩擦力的有无和方向的判断 2 静摩擦力的有无判断两法 1 条件判断法 接触面之间有压力 粗糙且有相对运动趋势 2 假设法 3 静摩擦力的方向判定两法 1 假设法 假设接触面是光滑的 判断物体将向哪个方向滑动 从而确定相对运动趋势的方向 进而判断出静摩擦力的方向 2 状态法 当物体受力处于平衡状态时 根据二力平衡 判断出静摩擦力的方向 4 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 精典示例 例1 多选 如图2所示为皮带运输机的示意图 a为传送带上的货物 则 a 如果货物a随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动 a受到沿斜面向上的摩擦力 图2 解析摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反 先判断物体的相对运动情况 对a来说 有相对于传送带向下滑动的趋势 则摩擦力与相对运动趋势方向相反 即沿斜面向上 选项a正确 反之 a也给传送带摩擦力 a相对于传送带有向下的运动趋势 传送带相对于a有向上的运动趋势 则a给传送带的摩擦力方向向下 选项d正确 答案ad 分析一个物体是否受到的摩擦力的方法一看 接触 看该物体与周围几个物体接触 最多可能有几个摩擦力 二看接触面间是否有 压力 是否有 相对运动 或 相对运动趋势 三要 分析 综合分析物体的受力情况 结合物体的运动状态 判断物体所受摩擦力情况 针对训练1 a b叠放在水平面上 水平力f作用在b上 使二者保持相对静止一起向右做匀速直线运动 下列说法正确的是 a a与b之间没有摩擦力b a受到b对它的摩擦力向右c b受到三个力作用d a给b的摩擦力向左 图3 解析假设a与b之间有静摩擦力的作用 无论方向向哪都不能使a保持匀速运动 所以a与b之间无摩擦力作用 选项a正确 b d错误 b要保持匀速运动 水平面给b的滑动摩擦力与拉力f平衡 另外b还受重力 水平面的支持力和a对b的压力 共五个力作用 选项c错误 答案a 要点归纳 1 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 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 摩擦力大小的计算 2 滑动摩擦力公式f fn的理解 1 f的大小与fn成正比 与物体的运动状态无关 2 动摩擦因数 与接触面的粗糙程度和材料有关 与物体间的压力 相对运动的速度及接触面的大小均无关 3 fn是物体与接触面间的正压力 不一定等于物体的重力 求fn要根据物体受力情况而定 3 滑动摩擦力大小的计算方法 1 公式法 由f fn计算 2 二力平衡法 物体匀速直线运动或静止时 有相对运动 根据二力平衡求解 精典示例 例2 多选 在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中 特设计了如图4甲所示的演示装置 力传感器a与计算机连接 可获得力随时间变化的规律 将力传感器固定在光滑水平桌面上 测力端通过细绳与一滑块相连 调节传感器高度可使细绳水平 滑块放在较长的小车上 小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶 调节滑轮可使桌面上部细绳水平 整个装置处于静止状态 实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子 小车一旦运动起来 立即停止倒沙子 若力传感器采集的图象如图乙 则结合该图象 下列说法正确的是 a 可求出空沙桶的重力b 可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小c 可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小d 可判断第50s后小车做匀速直线运动 滑块仍在车上 图4 解析t 0时传感器显示拉力为2n 则滑块受到的摩擦力为静摩擦力 大小为2n 由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2n a对 t 50s时摩擦力达到最大值 即最大静摩擦力为3 5n 同时小车启动 说明带有沙的沙桶重力等于3 5n 此时摩擦力立即变为滑动摩擦力 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 故摩擦力突变为3n的滑动摩擦力 b c正确 此后由于沙和沙桶重力3 5n大于滑动摩擦力3n 故50s后小车将加速运动 d错 答案abc 针对训练2 水平桌面上有一个重200n的物体 与桌面间的动摩擦因数为0 2 当依次用15n 30n 80n的水平力拉此物体时 物体受到的摩擦力依次为 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 a 15n 30n 40nb 15n 30n 80nc 0 0 40nd 15n 40n 40n解析物体与桌