吉林省长市第五中学高中物理 第三章 第三节 摩擦力同步创新课件 新人教版必修1.ppt

第三节摩擦力 学习目标 1 知道静摩擦力产生的条件 会判断静摩擦力的方向 知道最大静摩擦力的概念 2 知道滑动摩擦力产生的条件 会判断滑动摩擦力的方向 3 知道滑动摩擦力的大小跟什么有关 知道滑动摩擦力跟压力成正比 重点难点 1 摩擦力的有无及摩擦力方向的判断 2 静摩擦力方向和大小的确定 易错问题 1 错误地认为静摩擦力与正压力成正比 计算静摩擦力时错用滑动摩擦力公式f fn 2 错误地认为最大静摩擦力是物体受到的实际静摩擦力 一 静摩擦力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相对运动的力 这种力叫做摩擦力 1 定义 当一个物体在另一个物体的表面上有时 所受到的另一个物体对它的阻碍作用的力 2 方向 总是沿着接触面 并且跟物体的方向相反 基础知识梳理 相对运动 相对运动趋势 阻碍 相对运动趋势 相对运动趋势 3 大小 由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定 大小范围是 0 f fmax 4 最大静摩擦力fmax 静摩擦力的最大限度 在数值上等于物体刚开始运动时的拉力 受到静摩擦力的物体不一定处于静止状态 二 滑动摩擦力1 定义 当一个物体在另一个物体表面上滑动时 会受到另一个物体它滑动的力 2 方向 总是沿着接触面 并且跟物体的的方向相反 3 大小 f 其中 叫做 fn表示两个物体表面间的正压力 为了与拉力等力区分 摩擦力也常用ff表示 1 动摩擦因数 与相互接触的两物体的材料有关 与接触面的粗糙程度有关 阻碍 相对运动 fn 动摩擦因数 2 受到滑动摩擦力的物体不一定是运动的 3 滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦 当压力相同时 滚动摩擦比滑动摩擦小很多 1 两个不接触的物体间能产生摩擦力吗 2 两个相互接触的物体间一定存在摩擦力吗 3 摩擦力一定为阻力吗 思考 提示 1 不能 摩擦力必须接触才能产生 2 两个物体接触不一定会产生摩擦力 3 摩擦力与物体的相对运动 或相对运动趋势 的方向相反 并不一定与物体的运动方向相反 所以摩擦力不一定是阻力 如传送带把货物运送到高处 就是靠静摩擦力的作用 静摩擦力为动力 思考 一 对摩擦力的进一步理解1 摩擦力产生的条件 1 接触面粗糙 2 两个物体之间有弹力 3 有相对运动或相对运动趋势 这三个条件缺一不可 必须同时满足才能产生摩擦力 核心要点突破 2 对 相对 的理解静摩擦力和滑动摩擦力中的 静 和 动 都是相对的 指的是接触物体之间的相对静止和相对运动 而不是物体相对地面的静止和运动 1 有静摩擦力作用的两物体是 相对 静止的 即这两个物体互为参考系时是静止的 而以其他物体为参考系时并不一定静止 所以一个物体受到静摩擦力作用时并不一定静止 也有可能是运动的 2 存在滑动摩擦力作用的两物体间有 相对 运动 但并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的 所以受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动 例如擦黑板时静止的黑板受到的是板擦对它的滑动摩擦力 3 摩擦力的作用效果摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势 而不是阻碍物体的运动 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 比如人走路时脚相对地面有向后的运动趋势 地面给人一个向前的静摩擦力 这里人受到的静摩擦力对人来说是动力 4 摩擦力的方向摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反 而不是与运动方向相反 摩擦力还可以与物体的运动方向成一定角度 比如行驶的火车车厢后壁上爬着一只壁虎 它受到向上的静摩擦力以阻止它下滑 但它对地的运动方向是水平向前的 二 摩擦力的有无及方向判定 摩擦力不一定是阻力 静摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动趋势 滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动 都不是阻碍物体的运动 因此 摩擦力可能是阻力 也可能是动力 三 摩擦力大小的计算1 滑动摩擦力的大小 1 公式 f fn 2 f的大小与fn成正比 与物体的运动状态无关 3 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 4 公式f fn中的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 2 静摩擦力的大小 1 大小 0 f fm 2 与物体所受压力大小无关 3 可由受力情况及二力平衡条件来确定 总等于使物体发生相对运动趋势的外力 4 fm为最大静摩擦力 大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力 其值略大于滑动摩擦力 有时认为二者相等 1 计算摩擦力时 应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力 2 静摩擦力用平衡条件计算 其大小只与平行于接触面方向的力有关 与垂直接触面方向的力无关 3 滑动摩擦力用f fn计算或用平衡条件计算 其大小只与垂直接触面方向的力有关 与沿接触面方向的力无关 有关滑动摩擦力的下列说法正确的是 a 物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比b 滑动摩擦力总是与物体运动方向相反c 滑动摩擦力总是阻力d 滑动摩擦力随压力的增大而增大 课堂互动讲练 思路点拨 要深刻理解滑动摩擦力的概念和规律 滑动摩擦力的大小与压力成正比 方向与物体间相对运动的方向相反 其中 相对 指的是相对于和它接触的物体 解析 滑动摩擦力与压力成正比 而不是与重力成正比 所以a选项错误 滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反 所以b选项错误 滑动摩擦力既可以作为动力 也可以作为阻力 因此c选项错误 答案 d 1 2010年玉溪高一检测 下列说法正确的是 a 一个物体静止在另一个物体的表面上 它们之间一定不存在摩擦力b 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反c 两物体间如果有了弹力 就一定有摩擦力d 两物体间有摩擦力 就一定有弹力 解析 选d 根据摩擦力产生条件可知 两物体间有摩擦力 一定有弹力 但反之有弹力不一定有摩擦力 a c错 d对 滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反 而不是与运动方向相反 如图3 3 1所示 a b叠放在水平面上 水平力f作用在a上 使二者一起向左做匀速直线运动 下列说法正确的是 a a b之间无摩擦力b a受到的摩擦力水平向右c b受到a的摩擦力水平向左d 地面对b的摩擦力为静摩擦力 水平向右 图3 3 1 思路点拨 根据二力平衡或假设法判断b对a的摩擦力 再把a b当作整体分析 根据二力平衡或假设法分析地面对b的摩擦力 解析 对a物体 由于a匀速运动 由二力平衡可知 b对a的摩擦力必与f等大反向 故a错 b正确 对b物体 由力的作用的相互性 b对a的摩擦力一定与a对b的摩擦力反向 故b受到a的摩擦力水平向左 故c正确 对a b整体分析 由于ab一起向左匀速运动 则地面对b的摩擦力一定为滑动摩擦力 且水平向右 故d错误 答案 bc 方法总结 解决此类问题常用假设法 结合整体法判断 2 若例题中的水平力f作用在物体b上 ab一起做匀速直线运动 如图3 3 2所示 则 1 b对a的摩擦力情况如何 2 地面对b有无摩擦力 如有 方向如何 图3 3 2 解析 1 假设b对a有摩擦力 则a受力不平衡 不可能做匀速直线运动 故b对a无摩擦力 2 由于ab一起匀速运动 故把ab作为一个整体 b相对于地面向左滑动 故地面对b有摩擦力 且方向水平向右 答案 1 b对a无摩擦力 2 见解析 如图3 3 3所示 一个质量为m 2kg的物体放在 0 2的粗糙水平面上 用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为m0 0 1kg的小桶相连 已知 m受到的最大静摩擦力fm 4 5n 滑轮上的摩擦不计 g 10n kg 求在以下情况中 m受到的摩擦力的大小 图3 3 3 1 只挂m0处于静止状态时 2 只挂m0但在m上再放一个m 3kg的物体时 3 只在桶内加入m1 0 33kg的砂子时 4 只在桶内加入m2 0 5kg的砂子时 思路点拨 先判断m是否滑动 若未滑动 用二力平衡的知识求静摩擦力 若滑动 用公式f fn计算滑动摩擦力 解析 1 因为m0g 1nfm 故物体运动 受到滑动摩擦力作用 由公式得f4 fn mg 4n 答案 1 1n 2 1n 3 4 3n 4 4n 3 20