四川省宜宾市一中－高一物理上学期第9周 第二章 力教学课件.ppt

第二章 力 目标定位 1 理解滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件 2 能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力 会判断滑动摩擦力的方向 3 认识静摩擦的规律 知道静摩擦力的变化范围及其最大值 知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 4 会根据二力平衡条件计算摩擦力的大小 学案4摩擦力 知识探究 自我检测 一 滑动摩擦力 知识探究 问题设计 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 答案毛刷向后弯曲 是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 图1 2 按如图2所示实验装置做一做 用力拉动木板 使之在桌面上滑动图2 1 木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系 答案相等 2 在木块上添加重物 增大木块对木板的压力时 摩擦力如何变化 答案增大 3 在木板上铺一块 较粗糙的 毛巾 摩擦力如何变化 答案增大 要点提炼 1 两个物体相互接触并挤压 当它们沿接触面发生 时 每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力 这种力叫做滑动摩擦力 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 相对运动 相互挤压 粗糙 相对运动 3 滑动摩擦力的方向总是沿着 并且与的方向相反 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 接触面 相对运动 4 滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟成正比 公式 f n 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 压力 材料 无关 问题设计 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 图3 二 静摩擦力 当测力计的示数为1n时 木块没有动 逐渐增大拉力到2n时 木块仍静止 继续增大拉力到4n时 木块开始移动 此时拉力突然变小到3 8n 此后木块匀速运动 拉力保持3 8n不变 1 木块受到拉力1n时 有相对桌面运动的趋势但没有运动 说明什么呢 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1n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 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 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 图4 1 传送带靠什么力把货物送到高处 此力方向如何 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 2 只有静止的物体才受静摩擦力吗 静摩擦力总是阻碍物体的运动吗 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运动趋势 并不总是阻碍物体的运动 静摩擦力也可以是动力 要点提炼 1 当两个且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动 但存在时 在接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动的力 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 彼此接触 相对运动的趋势 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 3 静摩擦力的方向总是沿着 并且跟物体间的方向相反 粗糙 相对运动趋势 接触面 相对运动趋势 注意 1 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f静max 静摩擦力的范围是 如图5所示 物体从静止到滑动 所受摩擦力的变化情形 无关 0 f f静max 图5 3 静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解 如图6中水平力f 1n 2n 3n时物块都没有运动 对应的静摩擦力大小分别为n n n 图6 1 2 3 典例精析 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 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 答案d 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7所示 则在匀速拖出的过程中 图7 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 而在拉动过程中动摩擦因数不变 由f n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 答案d 例3如图8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 则下列说法中正确的是 三 静摩擦力 图8 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 例4质量为2kg的物体静止在水平地面上 如图9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g 10n kg 1 当推力大小为5n时 地面对物体的摩擦力是多大 图9解析在地面上 n mg 则滑动摩擦力 即最大静摩擦力f静max 大小为f静max n mg 0 5 2 10n 10n 当推力f 5n时 f f静max 物体静止 则由二力平衡知 地面对物体的静摩擦力的大小f静 f 5n 答案5n 2 当推力大小为12n时 地面对物体的摩擦力是多大 解析当推力f 12n时 f f静max 物体滑动 则地面对物体的滑动摩擦力的大小f滑 n mg 10n 答案10n 3 物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 10n 答案10n 课堂要点小结 摩擦力的比较 课堂要点小结 课堂要点小结 自我检测 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 1 2 3 4 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 答案c 1 2 3 4 2 静摩擦力 置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下 仍处于静止 则物体所受静摩擦力的大小 a 与压力成正比b 等于水平拉力c 小于滑动摩擦力d 在物体上叠放另一物体 该物体受到的静摩擦力不变 1 2 3 4 1 2 3 解析静摩擦力的产生取决于使物体产生相对运动趋势的外力的作用 也就是等于平行于接触面切线方向的外力的大小 与压力大小无关 最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大 无法判断此时的静摩擦力是否小于滑动摩擦力 故b d正确 答案bd 4 3 静摩擦力 用手握住瓶子 使瓶子在竖直方向悬空静止 如图10所示 关于瓶子所受的摩擦力 下列说法正确的是 a 握力越大 摩擦力越大b 只要瓶子不动 摩擦力的大小就与握力的大小无关c 如果握力加倍 则摩擦力的方向由向下变成向上d 手越干越粗糙 摩擦力越大 1 2 3 图10 4 解析只要瓶子静止 根据二力平衡的知识 瓶子在竖直方向上受到的静摩擦力与重力总是等大反向 与握力大小无关 b项正确 答案b 1 2 3 4 4 摩擦力大小的计算 用20n的水平力在水平地面上拉重60n的物体时 物体恰能被拉动 物体运动后只需18n的拉力