高中物理 第3章 第3节 摩擦力知识探讨 鲁科版必修1.doc

摩擦力-知识探讨合作与讨论请你测出砂坑里的细砂粒之间的最大静摩擦系数，提供的器材为：漏斗、直尺、竹针这可太困难了，这些器材似乎与测摩擦力和正压力都毫不相干，怎么能够用得上呢?让砂子从漏斗中漏下，请你仔细观察漏在桌面上的砂子所发生的现象，也许能够找到解决问题的途径我的思路：仔细观察，你可以发现，当沙子堆到一定的圆锥高度时，就要塌下去，此时砂粒间的摩擦力就是最大静摩擦力分析处于圆锥表面的砂粒，它受到三个力，如图46由此可求出m 图46 因此，用直尺测出在临界状态锥形的高度h和底圆的直径d，摩擦系数也就可以求得思路分析生活中，摩擦力无处不在，没有摩擦力我们将寸步难行根据摩擦力产生的不同机理，将摩擦分为静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦等不同类型本节教学中应注意的问题：（1）对滑动摩擦力的认识其一：摩擦力为切向力，它跟接触面相切，与压力垂直其二：滑动摩擦力的作用是阻碍滑动的继续进行，所以方向跟物体的相对运动的方向相反这里的相对运动是两接触物互为参照物如物体沿斜面滑下来，相对运动是指物体与斜面之间，讨论物体是以斜面为参照物，即以斜面为参照物物体向下滑；讨论斜面是以物体为参照物，即以物体为参照物斜面向上滑其三：滑动摩擦力跟压力成正比它揭示了有压力的地方才有摩擦力可言；又揭示了滑动摩擦力与接触面上的物理性质有关，滑动摩擦力与压力之比值，可以描述接触面的这一物体性质，将fn定义为动摩擦因数，即fn，只与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关，与接触面积和接触面上受力无关（2）静摩擦力特点分析静摩擦力的方向总是跟接触面相切，是切向力，与压力垂直静摩擦力的作用是阻碍物体间滑动的产生，所以方向跟物体相对运动趋势方向相反相对滑动趋势方向参照物的选取是两接触物体间互为参照物其判断方法是：假设没有摩擦，物体将如何运动静摩擦力的大小在不超过最大限度时，随滑动趋势的增强而增大这个限度称最大静摩擦力，是物体间开始滑动时受的静摩擦力，用fm表示因此静摩擦力随着滑动趋势强弱变化而在0fm之间变化，即0f静fm最大静摩擦力也跟两物体间的压力成正比，并和接触面的性质有关（3）在生活中，有时我们需要加大物体之间的摩擦力，有时又需要减小物体之间的摩擦力比如可加大物体表面的粗糙程度，可以增大物体之间的摩擦力相反，使物体之间的接触面更光滑，可以减小物体之间的摩擦力在相同的条件下，物体之间的滚动摩擦要小于滑动摩擦因此，生产中常使用滚珠轴承，以减小物体之间的摩擦不同材料之间的摩擦因数不同因此，可通过改变相互接触的材料，增大或者减小物体之间的摩擦力新题解析【例1】重100n的物体放在水平地面上，若地面能提供的最大静摩擦力为22n，试讨论：用10n的水平推力推物块，地面对物块的摩擦力多大?若水平推力为20n呢?若地面与物块间动摩擦因数为0.18，当水平推力为30n时，地面对物块的摩擦力多大?解析：由于提供的最大静摩擦力fm，为22n，当推力为10n时，f22n，是静摩擦力，根据二力平衡有ff10n当推力为20n时，f22n，仍是静摩擦力，根据二力平衡有ff20n当推力为30n时，f22n，物体会沿水平面滑行，是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的表达式fn，其中nmg，所以f0.18100n18n点评：研究摩擦力的大小问题，首先要分析清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力，然后按照各自的规律求解【例2】水平的皮带传送装置如图47所示，皮带的速度保持不变，物块被轻轻地放在a端皮带上，开始时物块在皮带上滑动，当它到达b位置后停止滑动，随后就随皮带一起匀速运动，直到传送到目的地c端，在传送过程中，该物块受摩擦力的情况是（）a在ab段受水平向左的滑动摩擦力b在ab段受水平向右的滑动摩擦力c在bc段不受静摩擦力d在bc段受水平向右的静摩擦力答案：bc图47解析：根据开始时物块在皮带上滑动，直到它到达位置b，所以在该过程中存在滑动摩擦力，物块相对于传送带向左运动，所以物块在ab段受水平向右的滑动摩擦力到达b后随传送带一起匀速运动，所以物块与传送带之间没有相对运动，也就没有摩擦力故c是正确的点评：判断摩擦力方向时，应先确定“相对静止”或“相对运动”，再应用上述程序法来判断具体判断“相对静止”或“相对运动”的方法是：选取这两个物体中的一个作为参照物，若另一个物体相对参照物不动，则这两个物体相对静止；若另一个物体相对参照物运动，则这两个物体做相对运动知识总结规律：摩擦力与动摩擦因数和压力的关系知识：摩擦力方法：（1）对滑动摩擦力的认识其一：摩擦力为切向力，它跟接触面相切，与压力垂直其二：滑动摩擦力的作用是阻碍滑动的继续进行，所以方向跟物体的相对运动的方向相反这里的相对运动是两接触物互为参照物如物体沿斜面滑下来，相对运动是指物体与斜面之间，讨论物体是以斜面为参照物，即以斜面为参照物，物体向下滑；讨论斜面是以物体为参照物，即以物体为参照物，斜面向上滑其三：滑动摩擦力跟压力成正比它揭示了有压力的地方才有摩擦力可言；又揭示了滑动摩擦力与接触面上的物理性质有关，滑动摩擦力与压力之比值，可以描述接触面的这一物体性质，将fn定义为动摩擦因数，即fn，只与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关，与接触面积和接触面上受力无关（2）静摩擦力特点分析静摩擦力的方向总是跟接触面相切，是切向力，与压力垂直静摩擦力的作用是阻碍物体间滑动的产生，所以方向跟物体相对运动趋势方向相反相对滑动趋势方向参照物的选取是两接触物体间互为参照物其判断方法是：假设没有摩擦，物体将如何运动静摩擦力的大小在不超过最大限度时，随滑动趋势的增强而增大这个限度称最大静摩擦力，是物体间开始滑动时受的静摩擦力，用fm表示因此静摩擦力随着滑动趋势强弱变化而在0fm之间变化，即0f静fm最大静摩擦力也跟两物体间的压力成正比，并和接触面的性质有关（3）摩擦力大小的计算：第一，分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力第二，滑动摩擦力由公式：fn计算滑动摩擦力与接触面的大小无关，跟运