高一物理必修一第三章第三节《摩 擦 力》PPT课件

1、 3摩 擦 力 知道静摩擦力产生的条件，会判断静 摩擦力的方向 知道什么是最大静摩擦力 知道滑动摩擦力产生的条件，会判断 滑动摩擦力的方向 会用公式FFN计算滑动摩擦力的 大小 消防队员能徒手爬上几米高的线杆，靠的是 手脚和线杆之间的摩擦力(如图) 摩擦力到底是怎样的一个力呢？本节课我们 就进入摩擦力的世界，主要来探究一下摩擦 力产生的条件，及其大小、方向的判定 1摩擦力是在两个的物体之间产 生的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 的力，这种力叫做摩擦力 2摩擦力的方向总跟接触面，并且跟 物体的或方向相反 3静摩擦力的大小随外力的变化， 静摩擦力的最大值叫，滑动摩擦

2、力 的大小 . 互相接触互相接触 相对运动相对运动 相对运动的趋势相对运动的趋势 阻碍相对运动阻碍相对运动 相切相切 相对运动相对运动相对运动的趋势相对运动的趋势 而变化而变化 最大静摩擦力最大静摩擦力FFN 4静摩擦力在生产技术中的应用也很多皮 带运输机(如下图)是靠 和之间的 ，把货物送往别处的 货物货物传送皮带传送皮带 静摩擦力静摩擦力 5如图地面有沙子，易滑倒，这是由于 摩擦比滑动摩擦小摩擦比滑动摩擦小 滚动滚动 (1)定义：两个物体之间只有相对运动的趋势， 而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦 力 (2)产生的条件 两物体接触且挤压，即存在弹力 接触面不光滑 两物体接触面间有相对运

3、动趋势 (3)方向：与接触面相切，跟物体的相对运动 趋势方向相反 (4)大小：随沿相对运动趋势方向的外力F的 变化而变化，但有一个最大值 (5)最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fm，其 大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运 动趋势方向的最小外力 两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大 静摩擦力Fm之间，即0FFm. 特别提醒： (1)相对静止的物体可能是静止的，也可能是 运动的 (2)相对运动趋势指两物体间有相对运动的可 能，但仍相对静止如图所示假设物体与 车厢底板的接触面是光滑的，当两者一起静 止、匀速时，不会发生相对运动，实际上两 者无相对运动的趋势；当平板车加速或减速 时，物体相对车向后

4、或向前运动，发生相对 运动，说明两者实际上有相对运动趋势 (3)“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果，阻 碍物体间的相对运动趋势，但不是阻碍物体 的运动，所以静摩擦力可以是动力，也可以 是阻力 如图所示，有一个重力不计的方形容器，被 水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态， 现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛 满为止，在此过程中容器始终保持静止，则 下列说法中正确的是() A容器受到的摩擦力不变 B容器受到的摩擦力逐渐增大 C水平力F可能不变 D水平力F必须逐渐增大 答案：BC (1)定义：当一个物体在另一个物体表面上滑 动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的 力，这种力叫做滑动摩擦力 (2)产

5、生条件： 两物体接触且挤压，即存在弹力 接触面不光滑 两物体间存在相对运动 (3)方向：与接触面相切，跟物体相对滑动方 向相反 (4)大小：滑动摩擦力跟正压力成正比 即FFN，其中FN为正压力是两接触面间相 互挤压的弹力，为动摩擦因数，只与相互 接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度 有关，与FN无关，无单位 注意：滑动摩擦力与接触面的大小无关， 与物体的运动性质无关正压力FN与重力 无直接关系，如下图 特别提醒： 滑动摩擦力不一定是阻力，滑动摩擦力阻碍 的是物体间的相对运动，不是阻碍物体的运 动，因此，滑动摩擦力可能是阻力，也可能 是动力 (河北冀州中学0809学年高一上学期期末) 如图，把

6、弹簧测力计的一端固定在墙上，用 力F水平向左拉金属板，金属板向左运动， 此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力 计的示数放大画出)，则物块P与金属板间的 滑动摩擦力的大小是_N若用弹簧 测力计测得物块P重13N，根据表中给出的 动摩擦因数，可推算出物块P的材料为 _. (A)材料动摩擦因数 金属金属0.25 橡胶金属0.30 木头金属0.20 皮革金属0.28 答案：答案：2.60N木头木头 静摩擦力滑动摩擦力 有无 判定 (1)定义法：在判断物体 间是否存在静摩擦力时， 可用假设法，先假设接 触面是光滑的，看物体 是否发生相对运动如 果物体仍保持相对静止， 则物体不受静摩擦力； 反之，则受静

7、摩擦力 (2)平衡条件法：根据二 力平衡的条件判定 根据滑动摩擦力 存在条件来判定 即(1)两物体相互 接触 (2)发生形变 (3)产生相对运动 滑动摩擦力的方 向一定沿接触面 与物体相对运动 方向相反，像静 摩擦力一样，它 与物体的运动方 向无关 (贵州清华实验学校0910学年高一上学期 期中)为了探究滑动摩擦力，韩冰同学利用 牙刷做实验，当用力向右匀速拖动牙刷时， 刷发发生了弯曲，对这一实验的分析正确的 是() A刷发弯曲越厉害说明牙刷受到的摩擦力 越大 B从刷发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩 擦力的方向向左 C牙刷受到的摩擦力作用在刷发上 D手的拉力大于牙刷受到的摩擦力 答案：ABC 一个

8、物体在另一个物体表面上滚动时产生的 摩擦力在压力相同的情况下，滚动摩擦力 比滑动摩擦力小很多 如下图所示，整个系统在地面上保持匀速 运动状态那么M与m之间的摩擦力情况如何？ 解析：假设m与M之间有向前或向后的摩擦， 那么m就会在这个摩擦力的作用下加速或减 速，这与题意相矛盾，所以它们之间没有摩 擦力 点评：有人容易认为物体向前运动，就会受 到向后的摩擦，而实际决定静摩擦的是相对 运动趋势，而不是运动方向该题所涉及的 假设法，是处理这类题的基本方法，也是物 理学基本方法 如右图所示，地面上静止叠放着A、B两个物 体，力F作用在A上时，A、B仍然静止，试分 别分析A、B受到的摩擦力的情况 答案：(

9、1)F作用于A物体上时，A相对B有向 右的运动趋势，B相对A有向左的运动趋势， 故A受到向左的静摩擦力，其大小等于F.B受 到A给它的向右的静摩擦力，其大小也等于F. 由于A、B静止，B有向右运动的趋势，因此 B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小也 等于F.如图(甲)所示. 如下图所示，一辆汽车在平直公路上，车 上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受 摩擦力的方向 (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相 对滑动)； (2)汽车刹车时(二者无相对滑动)； (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)； (4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时； (5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱在车上 滑动时 解析

10、：1.(1)木箱随汽车一起由静止加速运动 时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加 速时，木箱由于惯性要保持原有静止状 态因此它将相对于汽车向后滑动，而实际 木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑 动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦 力 (2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车 的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前 滑动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相 对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后 的静摩擦力 (3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对 滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，跟木 箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施 加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平 衡条件知：F1与

11、G抵消，但没有力与F2抵消， 不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以 假设错误，即木箱不受摩擦力 (4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易 知木箱受到向后的滑动摩擦力 (5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱相对于 汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩 擦力 点评：弄清摩擦力的方向的关键是：搞清物 体相对运动(或趋势)的方向，摩擦力既可以 是动力，也可以是阻力 (福建福州三中0910学年高一上学期期 中)如图所示，重力G20N的物体，在动摩 擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到 大小为10N，方向向右的水平力F的作用， 则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A2N，水平向左 B2N，水平向

12、右 C10N，水平向左 D8N，水平向右 答案：B 解析：因物块向左运动，所以受到的滑动摩 擦力向右，大小为FfFN0.120N2N. 某物体的重力为200 N，放置在水平地面 上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，它与 地面间的最大静摩擦力是80 N(1)用50 N的水 平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是 _ N(2)至少要用多大的水平力，才 能把物体推动_(3)物体运动起来以后， 若使其保持匀速直线运动，应在水平方向加 _ N的推力(4)物体在运动过程中，若 把水平推力增大到80 N，地面对物体的摩擦 力为_ N(5)此后，若把推力减少到 50 N，直到静止前，地面对物体的摩擦力为 _

13、 N(6)若撤去外力，直到静止前， 地面对物体的摩擦力为_ N. 解析：(1)因为50 N小于最大静摩擦力80 N， 物体静止，故摩擦力为50 N(2)至少用80 N 的力，才能将物体推动因为只有推力大于 最大静摩擦力，物体才可以从静止开始运 动(3)物体运动起来以后，受滑动摩擦力作 用，根据FF N ，F N 200 N，得F 0.38200 N76 N，故应加76 N(5)推力 减小后，物体减速运动，但物体仍受滑动摩 擦力作用，故F FN0.38200 N76 N(6)撤去外力后，物体仍向前运动，还是 受滑动摩擦力作用，FFN0.38200 N 76 N. 答案：(1)50(2)80(3)

14、76(4)76(5)76 (6)76 一根重力为G，长度为L的均匀的长条木料 放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因 数为，现用水平力F推木料，当木料经过图 中所示的位置时，桌面对它的摩擦力等于 _ 答案：G 解析：“用水平力F推木料，木料经过图示 位置时”，说明木料是运动的，受到的摩擦 力是滑动摩擦力另外要明确木料在运动过 程中受到的弹力是否改变 木料在竖直方向上受重力和弹力作用，二力 平衡，故弹力FNG，由滑动摩擦力公式知， 摩擦力FFNG. 如下图所示，在实验探究滑动摩擦力大小 的规律活动中，要测定滑块A与木板B的动摩 擦因数，必须使测力计的拉力等于滑动摩擦 力，即必须使木块做匀速直线运

15、动，这个条 件较难严格保证事实也证明了这一点，无 论学生和老师，都想尽可能做到这一点，并 且也把它当作探究活动的必要条件，反复强 调，效果并不理想，那么，能否设计一个实 验来克服上述问题呢？ 解析：做一个逆向转换，将测力计的一端固 定，另一端拉住木块，然后用手拉动木板， 如下图所示，用这种方法测量滑动摩擦力， 木块虽然没有滑动，但是木块受到了滑动摩 擦力，再根据力的平衡条件很容易就测出摩 擦力的大小巧妙地转换，避开了使木块做 匀速运动的条件，当然，拉动木块滑动的探 究也是必须要做的实验，一方面可以作个对 比，另一方面，可以对加速运动时的木块受 力情况做一点更深的探究 点评：探究滑动摩擦力大小规

16、律的实验主要 体现科学探究要素：(1)“制定计划与设计实 验”中的“考虑实验的变量及控制方法”， 因变量是摩擦力，自变量是接触面的情况和 正压力大小，实验中采用控制变量法处 理(2)“分析与论证”中的“对实验数据进 行处理”实验中对接触面的情况，引入一 个常数，使本来无法量化的因素可以量 化 你在此实验中，除了遵守体现上述科学探究 要素，采用逆向转换法外，还有没有其他方 法呢？能否用传感器来完成呢？ 如图所示，在2008年北京奥运会自行车男 子公路个人计时赛中，瑞士选手法坎切拉拉 获得冠军请分析法坎切拉拉的自行车在平 直公路上匀速前进和自然滑行时，前后轮所 受摩擦力的方向 答案：自行车匀速行驶时，两轮受的摩擦力 方向为：后轮向前，前轮向后；自行车自然 滑行时，前后两轮受的摩擦力方向都向后 解析：当自行车匀速前进时，由于人通过链 条给后轮一个力，使后轮逆时针转动，设后 轮与