高一物理必修1 静摩擦力 课件

3.3摩擦力,第三章 相互作用,河北师大附中 李喜昌,第二课时 静摩擦力,回首往事,2.滑动摩擦力的方向有什么特点？,1.滑动摩擦力产生的条件是什么？,接触面不光滑（即接触面粗糙）；两物体相互接触且相互挤压（产生弹力的条件）；两物体间有相对运动。,弹力和摩擦力都是接触力。弹力是产生摩擦力的必要条件。,跟接触面相切，与接触面处的正压力方向垂直，与相对运动方向相反。,3.如何求滑动摩擦力的大小？,根据二力平衡来判断（匀速运动）,滑动摩擦定律,两个有关：动摩擦因数和正压力； 两个无关：物体运动的速度大小和接触面积的大小。,三、静摩擦力,1. 什么是静摩擦力？,一个物体相对于另一个物体静止，但有相对运动趋势时产生的摩擦力，叫静摩擦力。,接触面不光滑（即接触面粗糙）,两物体相互接触,两物体间有相对运动趋势,两物体间有挤压（即有弹性形变）,弹力,2.静摩擦力的产生条件,弹力是产生摩擦力的必要条件.,下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是,B C D,3.静摩擦力的方向,跟接触面相切，与接触面处的正压力方向垂直），与相对运动趋势方向相反,根据二力平衡来判断。,三轮定位,条件法：根据静摩擦力产生的三个条件进行判断。注意：物体的相对运动趋势是指以施摩擦力的物体为参考系，受摩擦力的物体相对于它的运动趋势。,假设法：假设接触面光滑，若两物体发生相对滑动，则其运动方向就是原来的运动趋势方向。若无相对滑动，则原来没有运动趋势。,反证法：假设静摩擦力存在，利用平衡条件或牛顿运动定律分析推理，看该受力物体是否发生形变或运动状态变化。,力的相互性法：直接判断物体受的静摩擦力的方向不易，可以先判断出它施给接触的另一物体的静摩擦力，然后有力的相互性特点判断。,静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，即静摩擦力可以是动力，也可以是阻力，还可以既不是动力也不是阻力。,静摩擦力的方向的判断方法总结,4.静摩擦力的大小,静摩擦力随着使物体产生相对运动趋势的外力的增大而增大，且两者大小总是相等。（二力平衡）,F=8N,f=8N,Fm=12N,fm=12N,静摩擦力没有直接计算其大小的公式。只能结合运动状态根据平衡条件或动力学规律求解.,当人的水平推力增大到某一值fmax时候，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把fmax叫最大静摩擦力.静摩擦力的大小可以在零到最大静摩擦力之间变化。,5.最大静摩擦力,定义：静摩擦力的最大值,最大静摩擦力fm接触面的静摩擦因数0和物体间的正压力N成正比。,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。粗略计算时认为静摩擦力等于滑动摩擦力。,静摩擦力的取值范围：在0到最大静摩擦力之间。,与使物体刚好运动时外力的大小相等,大小：,说明：,思考,静摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？,静摩擦力的大小与正压力有关吗？,静摩擦力一定是阻力吗？,静止的物体一定有静摩擦力吗？运动的物体一定没有静摩擦力？,静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比,不一定,静摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系,静摩擦力可以是阻力，也可以是动力。但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动趋势,已知图中物体都处于静止，试对物体进行受力分析，画出力的示意图。,6.静摩擦力的应用,静摩擦力的方向可能与运动方向相反，也可能相同；静摩擦力可能是阻力，也可能是动力。,静摩擦力的方向可能与运动方向相反，也可能相同；静摩擦力可能是阻力，也可能是动力。,摩擦力的方向（1）跟接触面相切，（2）跟弹力的方向垂直，（3）跟相对运动趋势的方向相反，而与物体的运动方向可能相同、相反、垂直或成某一角度，所以摩擦力可能是动力，也可能是阻力。因此摩擦力对物体可能做正功，也可能做负功，还可能不做功。,题型二： 静摩擦力概念的理解,1.静摩擦力产生的条件,（1）弹力是产生摩擦力的必要条件（2）“相对运动趋势”是以对研究对象施加摩擦力作用的物体为参考系来研究的。研究对象的运动趋势方向常利用“假设法”，化“静”为“动”，即假设接触面光滑，看研究对象是否会发生相对滑动（相对运动趋势），从而判断有无相对运动趋势，从而确定有无静摩擦力并且确定静摩擦力的方向，这种方法适用于物体受力较少的情况,2.静摩擦力的三要素,静摩擦力的大小可以在零到最大静摩擦力之间变化。静摩擦力是“被动力”，它由主动力和物体的运动状态共同决定，只能结合运动状态根据平衡条件或动力学规律求解,（2）根据物体的运动状态来分析静摩擦力的有无，判断其方向、计算其大小。这是最基本的也是最有效的方法。,若物体处于平衡状态，分析沿接触面其它力（除静摩擦力）的合力，若合力为零，则静摩擦力不存在，若合力不为零，一定存在静摩擦力，且静摩擦力的大小等于合力，方向与合力方向相反。,静摩擦力是“被动力”，它由主动力和物体的运动状态共同决定，因此静摩擦力的有无、方向的判断和大小的计算，通常根据物体是平衡态或非平衡态，利用平衡条件或牛顿第二定律（此法关键是先判断物体的加速度的方向，再根据牛顿第二定律确定合力的方向，最后由受力分析确定摩擦力力的方向和大小）分析。,3.静摩擦力的研究方法,（1）结合“假设法”根据相对运动趋势判断静摩擦力的有无并确定静摩擦力的方向。,若物体处于非平衡状态，则利用牛顿第二定律来判断静摩擦力的有无、方向及大小。,例1如图为皮带传动装置，正常运转时的方向如图所示， 当机器正常运转时，关于主动轮上的A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点，这四点的摩擦力的方向的描述，正确的是 （ ）A. A点受到的摩擦力沿顺时针方向B. B点受到的摩擦力沿顺时针方向C. C点受到的摩擦力沿逆时针方向D. D点受到的摩擦力沿逆时针方向,A D,解析：因为主动轮是由动力机器提供动力转动的，而从动轮是由皮带带动而转动的假设皮带光滑，则主动轮转，皮带不动，或皮带动，从动轮不转，由此可知主动轮是通过摩擦力带动皮带，皮带阻碍主动轮转动；皮带靠摩擦力带动从动轮，从动轮阻碍皮带转动,结合“假设法”根据力产生的条件分析静摩擦力的方向。,例2（95年全国卷）一木块放在水平桌面上在水平方向共受到F1、F2和摩擦力三个力的作用，木块处于静止状态，其中，F1=10N，F2 =2N，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为 （ ）A. 10N，方向向左B. 6N，方向向右C. 2N，方向向左D. 0,解：原来物块受到的静摩擦力为8N，小于等于最大静摩擦力，若撤去力F1 ，外力等于2N，所以此时仍然静止，静摩擦力为2N，则木块在水平方向受到的合力为0。,D,结合平衡条件根据力产生的效果分析静摩擦力的大小和方向,解析：静摩擦力的大小与正压力没有关系。只有最大静摩擦力的大小与正压力成正比。,静摩擦力没有计算公式，本题根据二力平衡来间接计算静摩擦力。,例3. 用水平力F将物体压在竖直墙壁上，物体保持静止状态，物体所受的摩擦力大小（ ）A。随F的增大而增大 B。随F的减小而减小C。等于物体重力的大小 D。可能大于物体的重力,C,四、滚动摩擦力,1. 什么是滚动摩擦力？,一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力，叫滚动摩擦力。,在接触面和压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力要小得多。,V,1. 两个物体直接接触，2.发生弹性形变。,2.轻绳：沿绳且指向绳收缩的方向。,1.弹簧的弹力F=kx 2.平衡条件计算,弹力,1.接触面：垂直于接触面，指向被压或支持物体。,弹力和静摩擦力没有直接计算公式，通常用平衡条件判断方向和求解大小。,摩擦力,滑动摩擦力,静摩擦力,1