《摩擦力》(课堂PPT)

,8.3摩擦力,弹力产生的条件,1、直接接触2、发生弹性形变,知识回顾,3,本节课主要内容,1、摩擦力的定义和分类2、静摩擦力3、滑动摩擦力4、摩擦的利用和防止,用水平力推木箱子,木箱子为何不动?,说明物体间存在摩擦力,导入新课,两个相互接触的物体,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.,分类:,1静摩擦力,2动摩擦力,滑动摩擦力滚动摩擦力,定义：,一、摩擦力：,6,摩擦的种类,滑动摩擦,滚动摩擦,静摩擦,二力平衡,不动？,静摩擦力,1、定义：两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力.,二、静摩擦力：,2、静摩擦力产生的条件,接触面粗糙，相互接触并挤压，有相对运动趋势。,3、静摩擦力的方向,与相对运动趋势相反,思考：怎样判断相对运动趋势方向与静摩擦力的方向呢？,判断相对运动趋势的方向说出摩擦力的方向启动时箱子受到的静摩擦力的方向？刹车时箱子受到的静摩擦力的方向？,向前,向后,假设接触面光滑时的相对运动方向即为相对运动趋势方向静摩擦力的方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反；,思考：静摩擦力一定发生在静止的物体之间吗？,不一定，“静”指物体间的相对静止,练习：下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是(接触面粗糙)(),BCD,人走路时所受摩擦力的分析,4、静摩擦力的大小,静摩擦力随拉力的变化而变化，并且F静=F。（静摩擦力由使物体产生运动趋势的外力决定。）,当拉力增大到某一值时候，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,最大静摩擦力,静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，物体受最大静摩擦力时，其状态为即将滑动而未滑动的临界状态。,注意：最大静摩擦力比滑动静摩擦力略大一些。有时可粗略的认为二者相等,两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0F静Fmax,5、静摩擦力取值范围：,说明：,(1)静摩擦力的大小与正压力无关。,(2)静摩擦力可以是阻力,也可以是动力.,例题：如图所示，重力为G的物块相对于墙面处于静止状态，试求压力是F和2F时物块受到的摩擦力。,静摩擦力大小跟物体接触面间的压力大小无关,思考：1.静摩擦力的大小与物体间的压力有关系吗？,2.那最大静摩擦力呢？,最大静摩擦力跟物体间的压力有关,随着压力的增大而增大,最大静摩擦力,（1）与接触面的性质有关（2）与压力有关（3）同一对接触面，在压力相同的条件下，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,注意：若物体需要的摩擦力大于最大静摩擦力，则物体会相对滑动起来,20,定义：两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力.产生条件：接触面粗糙，相互接触并挤压，有相对运动趋势。方向：与相对运动趋势相反大小：由外界条件决定，可通过二力平衡状态求解。静摩擦力取值范围：0F静Fmax,静摩擦力总结：,水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F的作用.已知木箱与地面间最大静摩擦力为20N。试求当F=15N时,此时木箱受摩擦力Ff=_.当F=25N时,此时木箱受摩擦力Ff=_?_.,15N,思考：,三、滑动摩擦力：,1.定义：两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力.2.产生条件：接触面粗糙，相互接触并挤压，有相对运动。,滑动摩擦力的方向：与相对运动方向相反,3.摩擦力的方向,沿接触面与物体相对运动方向相反，与物体是否受其他力作用无关,4、滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？（实验演示）,接触面的情况,压力,等等,25,提出问题：,摩擦力的大小与什么因素有关？,猜想与假设：,A:可能与接触面所受的压力大小有关.怎样改变木块的压力大小？,B:可能与接触面的粗糙程度有关.怎样改变接触面的粗糙程度？,C:可能与接触的面积大小有关.怎样改变木接触面的面积大小?,26,实验探究,研究影响滑动摩擦力大小的因素,测量工具:,弹簧测力计,测量原理:,根据二力平衡,测量方法:,用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做匀速直线运动。,研究方法:,实验器材:,弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、粗糙程度不同的长木板。,实验设计:,每次只改变可能影响滑动摩擦力大小因素中的一个，其他因素保持不变，测出滑动摩擦力大小并记录。,（1）“转换法”在匀速拉动木块的情况下可将滑动摩擦力的大小转化为拉力的大小。（2）“控制变量法,27,结论：当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。,A:可能与接触面所受的压力有关,28,结论：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。,B:可能与接触面的粗糙程度有关,29,结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关；与速度大小无关。,C:可能与接触的面积大小有关,30,实验结论：影响滑动摩擦力大小的因素,3.滑动摩擦力大小与速度大小、接触面积大小都无关,1滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；,2滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。,31,压力跟重力的关系,压力跟重力的区别:,压力和重力是完全不同的两个力。,压力是垂直于受力面，重力是竖直向下。,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而压力是互相接触的两个物体之间由于挤压形变而产生的力。,方向不同：,作用点不同：,重力的作用点在物体重心，压力的作用点在接触面上。,产生的原因不同：,压力跟重力的联系:,水平放置的物体压力等于重力,32,5.滑动摩擦力的测量（利用物体匀速直线运动时二力平衡的原理。）1.物体所受的摩擦力的大小与_和接触面的_有关,一个重90N的铁块放在水平桌面上，小红用30N的水平拉力使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于_N,方向向_,如果拉力变大,摩擦力_（填“变大”“不变”或“变小”）。,压力,粗糙程度,30,左,不变,33,2.小明为了测定一个木块和桌面之间摩擦力的大小，他应该用弹簧测力计拉着木块在桌面上沿水平方向做运动，若此时弹簧测力计的示数是3.5N，则实验得出的摩擦力为N。实验所用的原理是物体在作用下，物体做运动,匀速直线,3.5,平衡力,匀速直线,34,定义：两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力.产生条件：接触面粗糙，相互接触并挤压，有相对运动。方向：与相对运动方向相反大小：利用物体匀速直线运动时二力平衡求解。,滑动摩擦力总结：,思考,滑动摩擦力的方向一定跟运动方向相反吗？,滑动摩擦力的大小与重力成正比吗？,摩擦力一定是阻力吗？,运动的物体受到的摩擦力一定是滑动吗？静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力吗？,滑动摩擦力的大小与正压力成正比,不一定,不一定,滑动摩擦力可以是阻力，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或相对运动趋势,说明：,1、运动的物体可以受到滑动摩擦力，静止的物体也可以受到滑动摩擦力。,B静止,A,A受到B对它的滑动摩擦力：B受到A对它的滑动摩擦力。,2.“相对运动”指的是研究对象相对与其接触的物体而言.,3、滑动摩擦力可是阻力，也可是动力（传送带）。,例如：,弹力和摩擦力关系如何？,方向：互相垂直产生：有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力,讨论1：,在分析受力时，必须先分析弹力，再分析与其对应的摩擦力,38,例、用手握住一个瓶子，恰好处于静止（竖直方向）。下列说法正确的是A.若增加瓶子质量,手需要握的越紧B.手握的越紧,瓶子受到的摩擦力越大C.不管手握得多紧,瓶子受到的摩擦力总是一定的.D.以上说法都不正确,AC,摩擦力的方向一定与运动方向相反吗？,讨论2：,运动的物体只能受滑动摩擦力，静止的物体只能受静摩擦力吗？,作用对象：运动的物体也可以受静摩擦力，静止的物体也可以受滑动摩擦力。,讨论3:,41,在许多情况下摩擦是有用的。,传送带,走路,拔河,四、摩擦的利用和防止：,42,你知道那些地方需要增大摩擦？,涂防滑粉,瓶子盖,43,（一）增大接触面的粗糙程度，增大摩擦,增大摩擦的方法,44,（二）、增大压力，可增大摩擦,45,怎样使小提琴拉得更响？,涂松香,增大接触面粗糙程度,增大摩擦,将弓重一些压弦,增大压力,增大摩擦,说一说：,46,很多时候摩擦又是有害的,你还知道那些地方需要减小摩擦？,巨石下垫圆木,47,减小摩擦的方法：,（1）减小压力,加润滑油,气垫船,加润滑油,磁悬浮列车,（4）使两个相互接触的表面隔开,（2）减小接触面粗糙程度,（3）用滚动代替滑动,电磁场使接触面分离,加气垫,冰壶运动,48,摩擦力,二、影响滑动摩擦力大小的因素,压力的大小,接触面的粗糙程度,三、增大摩擦的方法,增大压力。如：刹车时，就是利用增大压力来增大摩擦的。,增大接触面的粗糙程度。如鞋底、轮胎上有凸凹不平的花纹等。,擦的方法四、减小摩,减小压力,用滚动代替滑动,使两个接触面的摩擦面彼此离开,加润滑油,利用气垫,五、课堂小结:,一、摩擦力：两个互相接触的物体,当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力(f)。,电磁场使接触面分离,五、摩擦力产生条件：六、摩擦力的方向：,减小接触面粗糙程度,与相对运动或相对运动趋势方向相反,49,1.图1所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是,针对性训练,2、小明用100N水平向右的力拉物体，使它在水平面做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力是N，方向向。,100,左,50,3.下列几种情况中，属于滚动摩擦力的有()A.用卷笔刀削铅笔，刀口与铅笔之间的摩擦B.用砂轮盘磨刀，砂轮与刀口之间的摩擦C.小孩从滑梯上滑下，小孩与滑梯之间的摩擦D.用圆珠笔写字时，滚珠与纸之间的摩擦,4.如图所示，各表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动，水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中()A甲大B乙大C一样大D无法判断,D,C,51,5.下列关于摩擦力的利弊，说法正确的是（）A机车启动时，车轮与钢轨间的摩擦是有益的B皮带传动时，皮带与皮带轮间的摩擦是有害的C骑自行车时，轮胎与地面间的摩擦是有害的，且毫无益处D人走路时，鞋底与路面间的摩擦是有害的,6.下列实例中，为了减小摩擦力的是()A冬天，在结冰的路面上撒砂子B旅行箱下装有小轮子C在拔河比赛时，用力握绳子D鞋底上有高低不平的花纹,A,B,52,7.下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（）A给自行车的轴加润滑油B在自行车的把套上做出凹、凸花纹C在机器的转动部分加装滚动轴承D磁悬浮列车行驶时，车身悬在空中,B,53,8.如果世界上不存在一切摩擦，那么下列哪种现象不会发生()A饭将从我们嘴里滑掉B人将寸步难行C不能用螺钉螺母固定工件D物体将漂浮在空中,D,9在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是()A.前者是增大摩擦，后者是减小摩擦B.前者是减小摩擦，后者是增大摩擦C.两者都是减小摩擦D.两者都是增大摩擦,A,54,10.自行车的结构和使用涉及到许多摩擦力的知识。如：轮胎上有花纹车轮是圆形塑料套紧套在车把上在转动部分加润滑油刹车时用力捏闸车轴处有滚珠轴承车把手上有凹槽。上述各项中:通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的是；通过增大压力来增大摩擦的是；通过变滑动为滚动来减小摩擦的是；通过使接触面分离来减小摩擦的是。,55,11.用手握住重15N的酱油瓶子静止悬在空中，瓶口竖直向上，此时手的握力为30N，瓶子受到手竖直向上的摩擦力为_N；若使手的握力增加为35N，瓶子受到手的摩擦力大小为N,15,15,12、用的20N力沿水平方向推一重50N的木箱在地面上做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为N，若用30N的力推该木箱沿地面运动时，地面对木箱的摩擦力为N,20,20,56,13、研究自行车上的摩擦。,（1）自行车上的哪些部位存在摩擦？（2）哪些摩擦是有益的？哪些摩擦是有害的？（3）使用自行车时是如何增大有益摩擦和减小有害摩擦?,57,增大摩擦的有:,轮胎表面有花纹、刹车闸上用橡胶、脚蹬表面有花纹、车把套有花纹、链条与齿轮有凹凸相咬合。,减小摩擦的有：,前后轮上有轴承、轴承上有滚珠或加润滑油。,滚动轴承的有：,前后轮的轴承、脚蹬、车前叉等,夹不住饭菜,无法行走,手拿不住瓶子,车停不下来,研究自行车上的摩擦答案：,14、没有摩擦的世界将怎样？请你列举几个场景。,58,15、用50N的力将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则物体受到的摩擦力的为_N,方向是_。16、缝衣针表面磨得光滑是为了_；急刹车时，紧握闸把是通过_方法来增大摩擦；在机器的转动部位装有滚珠轴承，它可以变_摩擦为_摩擦来减小摩擦。,20,竖直向上,减小摩擦,增大压力,滑动,滚动,59,16.关于摩擦力的下列说法中正确的是（）A.摩擦力的方向与运动方向相反B.摩擦力的大小与物体的重力成正比C.摩擦力的方向可能与运动方向相反。人走路D.摩擦力大小总正比于接触面上的压力,C,60,17、下表是某同学在研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中测得的一些实验数据。（1）该实验要求用弹簧测力计拉着木块在水平面上做运动，此时弹簧测力计的读数等于木块受到的力。在第三次实验中，木块受到的拉力是N。,（2）比较1、2两次实验可知：。（3）比较2、3两次实验可知：。（4）由实验可知，木块受到的滑动摩擦力大小与：和两个因素有关,匀速直线,拉,3.3,接触面粗糙程度一定时，压力越大,摩擦力越大。,压力一定时，接触面越粗糙摩擦力越大。,接触面粗糙程度,压力,61,18.请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法，并说出理由。,在路面上撒炉渣（或及时清雪；或换防滑轮胎；或安装防滑链；）通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力,在车上放重物等采用增大压力来增大摩擦力,62,19、在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，用弹簧测力计（最大刻度为5N）拉着木块在长木板上匀速沿直线运动（如图）。试问：(1)这时弹簧测力计所示的拉力为_N，木块受到的滑动摩擦力为_N；(2)如果在木块上再加一个砝码，则弹簧测力计的示数将_，滑动摩擦力将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。这一事实说明：滑动摩擦力的大小与_有关。,变大,3.5,3.5,变大,压力大小,63,20、把手掌放在桌面上滑动，你感到_摩擦力（选填“有”或“无”）。此摩擦力叫_摩擦力。当加大手掌对桌面的压力再滑动，你感觉摩擦力与前次相比，是_了。（选填“增大”或“减小”）这说明滑动摩擦力的大小与_有关。按照同样的方法在桌面和毛巾表面用相同的压力重复上面的动作，你感觉摩擦力_。（选填“一样”或“不一样”）说明滑动摩擦力的大小还与_有关。,有,滑动,增大,压力大小,不一样,接触面粗糙程度,64,21、下表是某小组做“研究滑动摩擦的大小跟哪些因素有关”的实验记录。,（1）分析比较序号1与2的实验数据，可得出的结论是_。（2）分析比较序号_的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）上述研究物理问题的方法叫，本节中，还用到的研究问题的方法有_。（4）塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹，这样做的目的是为了_，机械手表戴久了要给它擦油是为了_。（5）下列各种情况，采取措施减少摩擦的是（），增大摩擦的是（）。A.用台钳夹紧工件B.在笨重的木箱底下垫上些圆木，搬运木箱就容易些C.自行车的脚蹬子和把手套上有凹凸不平的花纹D给电风扇转轴加润滑油,接触面光滑程度相同时，压力越大，摩擦力越大,2、3,控制变量法,AC,BD,减小摩擦,增大摩擦,转换法,65,22如图甲所示，物体甲重40N，被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示，物体乙重60N，在35N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为_N，物体乙受到的摩擦力f乙为N。,35,40,1、要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动，必须用70N的最小水平推力，木块从原地移动以后，为了使它继续匀速滑动，只要60N的水平推力就行了。（1）、木块与地面的最大静摩擦力是多大？（）、滑动摩擦力是多大？（）、若拉力增大至，滑动摩擦力是多大？,2、在粗糙水平面上一物体由静止到运动，所受摩擦力的变化如何？,巩固练习：,3已知图中物体都处于静止状态，试对物体进行受力分析，画出力的示意图。,思考题1、受到静摩擦力的物体可以是运动的吗？2、静摩擦力方向一定跟物体的运动方向相反吗？3、静摩擦力可以是动力吗?4、相对运动趋势方向和运动方向的关系？,不一定,可以,可以,相同、相反、不共线,例题1.质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F18.0N时，木箱静止；当拉力F210.3N时，木箱做匀速运动，求：(1)木箱与地面间的动摩擦因数；(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；(3)木箱在12.0N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小【解析】(1)当拉力F210.3N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1F210.3N。木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱重力即FNmg,在计算摩擦力的大小之前，必须先分析物体的运动情况，判断是滑动摩擦，还是静摩擦(1)滑动摩擦力的计算方法可用FFN计算但要注意FN是接