人教版高中物理必修一3.3摩擦力.ppt

摩擦力,3.3,运动员受到雪地的滑动摩擦力,【设景激疑，导入新课】实验探究1：体验静摩擦力教师：请两位同学将已经事先准备好的页页交叠的书拉开。,刹车现象刹车滑动.mpg,一、摩擦力的定义：,两个相互接触且相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力,摩擦力的分类,静摩擦力,滑动摩擦力,滚动摩擦力,二、静摩擦力：,1、静摩擦力产生的条件:,(1)两物体直接接触且相对静止的，在接触面之间存在弹力。,（2）两物体间有相对运动的趋势。,（3）接触面粗糙。,与相对运动趋势方向相反,相对运动趋势方向,摩擦力方向,拉力,静摩擦力的方向,静摩擦力,相对运动趋势方向,与相对运动趋势方向相反,摩擦力方向,，,“静”并非静止不动，而是相对于所接触的物体相对速度为零。对地面而言，有可能静止，也有可能运动，如图所示。,2.实验探究静摩擦力的大小和方向,教师：从图示可以看出，静摩擦力是变力，决定其大小和方向的因素是什么？（明确探究的主题），请同学们设计实验探究的方案！学生阅读教材“演示”，尝试提出实验方案、步骤和相关观察与记录的数据。师生合作探究：器材介绍：如图所示，当定滑轮的绳子下端悬挂砝码时，物块保持静止状态。,2、静摩擦力大小和方向：,（1）静摩擦力的方向:,沿接触面跟物体相对运动趋势方向相反,（2）静摩擦力的大小:,随使物体产生相对运动趋势的外力增大而增大,变化的！,有范围！,0F静Fmax而Fmax是最大静摩擦力,F静=F沿趋势方向根据：二力平衡条件,摩擦力方向,摩擦力方向,拔河比赛,静摩擦力在生活中的应用,三、滑动摩擦力：,1、滑动摩擦力产生的条件：,（1）两物体接触且接触面间存在弹力,（2）接触面粗糙,（3）两物体间发生相对运动,滑动摩擦力,与相对运动方向相反,相对运动方向,摩擦力方向,拉力,1.体验滑动摩擦力,怎样测出滑动摩擦力的大小呢？,通过弹簧秤测定拉力的大小,通过二力平衡得到滑动摩擦力的大小F=Ff,匀速,这个方案在实际操作中有没有什么不足之处呢？,2.探究滑动摩擦力大小决定的因素,匀速,静止,转化的思想,滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？,控制变量法,1.材料及粗糙程度不变的情况下，Ff与FN之间的关系,2.FN不变的情况下，Ff与材料及其粗糙程度的关系,探究1：研究滑动摩擦力与运动状态之间的关系外力拉动木板运动，观测木板在不同状态下弹簧秤的示数，填写表格1；,结论一：_,结论二：_,探究2：研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系通过在木板表面上铺不同的材料，改变木板与物块接触面之间的粗糙程度。为提高实验观察的直观性，外力拉动木块运动均做匀速直线运动，观察弹簧秤的示数，间接获得物块受到滑动摩擦力的大小。填写表格2：,探究3：研究滑动摩擦力与正压力之间的关系在图所示的实验中，增加物块上叠放的砝码个数，拉动木板运动，观测并记录弹簧秤的示数，对表格中的数据分析：,结论三：_,探究4：正压力与重力之间的关系如果在图所示的实验中，物块上放置一磁铁，木板上镶嵌一长铁板，在同样实验的前提下拉动木板运动，观察弹簧秤的示数如何发生改变？问题1：物块对木板的压力与物块自身的重力存在什么关系？问题2：如果物块与木板之间是气垫导轨，通过控制喷气阀有效改变喷气速度，从而改变物块对支持面压力的大小。当物块对木板压力逐渐变小的时候，观察弹簧秤拉力大小的变化？问题3：质量为的木块在垂直的外力的作用下静止在墙面上。现在外力逐渐减小，但仍然作用在物块上，物块沿墙面竖直下滑，分析滑动摩擦力大小的变化？,结论四：_,探究5：研究滑动摩擦力与接触面积之间的关系在图所示的实验中，将长方体物块竖直立起来，在保证物块对木板压力不变的前提下，观察弹簧秤的示数？现象：改变物块与木板的接触面积，无论物块做匀速运动还是做加速、减速运动，在物块对木板的压力不变和接触面的粗糙程度不变的前提下，物块受到的滑动摩擦力不变。,结论五：_,2、滑动摩擦力的方向：,沿接触面跟物体相对运动方向相反,3、滑动摩擦力的大小：摩擦力5.swf,F=FN,-动摩擦因数FN-垂直压力,动摩擦因数:由材料、接触面粗糙程度决定；单位：没有,教师归纳：,几种常见材料间的动摩擦因数,问题：,在相同条件下，最大静摩擦力与滑动摩擦力谁大？,静止,物体滑动,结论：滑动摩擦力稍小于最大静摩擦力，有时可近似认为二者相等,实验研究表明,滑动摩擦力与静摩擦力异同：,例1：在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。,一个有钢制滑板的雪橇，连同车上的木料的总重量,为4.9104N。在水平的冰道上，马要在水平方向,用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？,解:匀速前进时马的拉力与摩擦力大小相等，所以,F=uFN=uG=0.024.9104N=980N,摩擦力是多大？,解:由于拉力600N小于最大静摩擦力,故雪橇静止受的是静摩擦力,大小即为外拉力600N.,如果马用600牛的拉力拉雪橇时，雪橇受到地面的,脚有向后的运动趋势,受到向前的摩擦力,探究1:运动员起跑加速阶段后蹬脚受到的摩擦力的方向,探究2:骑自行车时前轮和后轮受摩擦力的情况骑自行车时静摩擦力的分析.swf,仔细观察以下图片，你能得出什么判断？,仔细观察以下图片，你能得出什么判断？,小结一、静摩擦力1、发生在两个相互接触、粗糙有压力且有相对运动趋势的物体之间。2、条件：接触且有压力粗糙有相对运动的趋势。判断相对运动趋势方向的方法是：假设接触面是光滑的，物体的运动方向就是相对运动趋势的方向。如果物体不运动则没有运动趋势。3、方向：跟物体相对运动趋势的方向相反4、最大静摩擦力：等于使物体刚刚开始运动时沿接触面方向