3.2-摩擦力-高一-物理-课件

3.2摩擦力赵志国内蒙古商都高级中学学习目标1.通过实验认识摩擦力,知道摩擦力产生的条件。2.会判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向。3.掌握静摩擦力和滑动摩擦力大小的计算方法。4.知道生产、生活中增大摩擦和减小摩擦的实例,有将物理知识应用于生产和生活的意识。__________知识提炼/填一填一、摩擦力1.定义：两个相互接触的物体,当它们发生_________或具有_______________时,在接触面上产生的阻碍_________或_____________的力。2.分类：_________、___________和滚动摩擦力。相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势滑动摩擦力静摩擦力【自我思悟】1.如图所示,静止于斜面的物体有向哪运动的趋势？它为何没有发生运动？提示：物体有沿斜面向下运动的趋势,之所以没有运动,是因为它受到了斜面的摩擦力阻碍了运动的发生。2.人在跑步时,脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?提示：跑步时,脚和地面接触的时间内,脚并没有和地面发生相对运动,故脚受到的摩擦力为静摩擦力。二、静摩擦力与滑动摩擦力摩擦力项目静摩擦力滑动摩擦力定义两个只有_____________,没有_________的物体间的摩擦力两个发生_________的物体间的摩擦力方向与接触面_____,并且跟物体的__________方向相反与接触面_____,并且跟物体的_________方向相反大小范围：_________Fmax为_____________公式：F=____μ为___________作用效果阻碍_____________阻碍_________相对运动趋势相对运动相对运动相切相对运动趋势相切相对运动0<F≤Fmax最大静摩擦力μFN动摩擦因数相对运动趋势相对运动【自我思悟】1.摩擦力是否一定阻碍物体的运动?试举例说明。提示：摩擦力可能阻碍物体的运动,也可能促进物体的运动。例如,匀速行驶的汽车,驱动轮受到的地面的摩擦力提供了车前进的动力,从动轮受到的地面的摩擦力却是阻碍车子前进的阻力。【自我思悟】2.画出下面物体所受摩擦力的方向。提示：摩擦力的方向与接触面相切,与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反,各物体所受摩擦力如图所示：【盲区扫描】1.摩擦力产生的前提是两物体必须接触,但接触的物体间不一定有摩擦力。2.受到静摩擦力的物体不一定静止,但它相对于接触的物体一定静止;受到滑动摩擦力的物体不一定运动,但它相对于接触的物体一定是运动的。3.由于压力与接触面垂直,摩擦力与接触面相切,故两物体间的摩擦力和压力一定相互垂直。4.物体间有摩擦力一定有弹力,但有弹力不一定有摩擦力。一、摩擦力的理解1.

产

生

条

件

：静摩擦力滑动摩擦力不同点两物体相对静止,但存在相对运动趋势两物体有相对运动相同点(1)两物体相互接触且存在弹力(2)接触面粗糙一、摩擦力的理解2.“相对”的含义：“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言,即以与其接触的物体为参考系,而不一定是物体相对地面的运动。3.作用效果：(1)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,不一定阻碍物体的运动。(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力,如匀速前进的自行车,后轮受到的摩擦力为动力,前轮受到的摩擦力为阻力。一、摩擦力的理解4.摩擦力种类的判断：【微思考】(1)物体的“相对运动方向”与“运动方向”的含义相同吗?提示：不同。“相对运动”是以接触的物体为参考系,通常的“运动”是以地面为参考系。两个方向可能相同、相反,甚至存在一定的方向偏角。(2)一个物体在另一个物体表面滑动时,一定会产生滑动摩擦力吗?提示：不一定。滑动摩擦力的产生条件是两物体相互挤压、接触面粗糙且物体间存在相对运动,三个条件缺一不可。【题组通关】【示范题】(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是(

)A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速CD__________【规范解答】选C、D。摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,但一定是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。当滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同时,使物体加速,选项A错误、C正确;当静摩擦力的方向与物体的运动方向相反时,使物体减速,选项B错误、D正确。【素养升华】一、对摩擦力的理解应注意的问题(1)受静摩擦力的物体不一定静止,受滑动摩擦力的物体也不一定运动。(2)摩擦力并不总是阻碍物体的运动,它既可作动力,又可作阻力。(3)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与运动方向相同,甚至有可能与物体的运动方向不在一条直线上。【素养升华】二、静摩擦力有无及方向的判断1.四种方法判断静摩擦力的有无：(1)条件判断法：接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动,判断思路如下：【素养升华】二、静摩擦力有无及方向的判断1.四种方法判断静摩擦力的有无：(3)力的作用效果判断法：如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果：平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可据此确定有无静摩擦力。(2)相互作用判断法：利用力的相互作用性,若甲对乙有静摩擦力,则乙对甲也有静摩擦力,据此可以判断物体是否受静摩擦力。【微思考】如图所示,汽车上的箱子始终相对车厢静止,试判断以下三种情况下,箱子受不受摩擦力以及所受摩擦力的方向：(1)汽车匀速前进;(2)汽车加速前进;(3)汽车减速前进。提示：(1)汽车匀速前进时,假设箱子受摩擦力作用,则它不会保持匀速运动状态,故此时箱子不受摩擦力;(2)汽车加速前进时,箱子有相对车厢向后滑动的趋势,所受摩擦力方向向前;(3)汽车减速前进时,箱子有相对车厢向前滑动的趋势,所受摩擦力方向向后。【素养升华】三、摩擦力大小的计算1.滑动摩擦力的大小：(1)公式法：根据公式F=μFN计算。①压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。2.静摩擦力的大小：(1)大小的范围：0<F≤Fmax。(2)计算：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。(3)最大静摩擦力Fmax=μ0FN。(μ0为最大静摩擦因数,最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认为二者相等)【微思考】解放军战士正在沿绳向上进行爬绳练习,他所受的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?该摩擦力的方向向哪?提示：解放军战士在进行爬绳练习时,他的手、脚与绳子接触时间内没有发生滑动,故他受到的是静摩擦力。又由于他有向下滑动的趋势,所以摩擦力的方向竖直向上。【小组讨论】汽车橡胶轮胎表面凹凸不平,试从物理的角度说明这样制作的道理。提示：将汽车橡胶轮胎表面做得凹凸不平,目的是增大车轮与地面间的动摩擦因数,提高了汽车的最大静摩擦力,使汽车行进时动力更强劲、更安全。【生活中的摩擦力】如图所示,把两本书一页一页地交叉对插,然后各抓住一本书的书脊用力对拉,平时随手很容易移动的两本书竟会变得像强力胶粘在一起似的,难舍难分,关于其中的原因下列说法正确的是()A.增大了摩擦的接触面积

B.增大了摩擦因数

C.增加了摩擦力的个数

D.以上说法都不对【提示】选C。此题考查对摩擦力大小的理解,摩擦力的大小只和压力及动摩擦因数有关,和接触面积没有关系,把两本书一页一页地交叉对插后,每页间的动摩擦因数没有改变,但每页间都有压力作用,拉开两本书的力等于一本书的每页受到的摩擦力的和,相当于增加了摩擦力的个数,C项正确。关于摩擦力认识的四个误区误区一：

误认为只有静止的物体才受静摩擦力作用,滑动摩擦力一定产生于运动的物体间。静摩擦力产生于两个相对静止的物体间,它们可能都运动;滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体间,它们中可能有一个物体静止。例如,汽车加速前进时,相对于车厢静止的箱子随汽车一起运动受到向前的静摩擦力;狗拉雪橇向前运动时,静止的地面受到滑动摩擦力。关于摩擦力认识的四个误区误区二：

误认为摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。实际上摩擦力与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向可能相反,可能相同,还可能与物体的运动方向不在一条直线上。关于摩擦力认识的四个误区误区三：

误认为物体间的压力越大,摩擦力就越大。实际上滑动摩擦力、最大静摩擦力与物体间的压力有关,压力越大,则滑动摩擦力和最大静摩擦力就越大,而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。关于摩擦力认识的四个误区误区四：

误认为摩擦力一定是阻力。实际上摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,摩擦力不一定是阻力,有可能是动力,如传送带就是利用摩擦力作为动力,将粮食由低处送到粮仓中。【案例展示】关于静摩擦力,下列说法中正确的是(

)A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.静摩擦力大小与压力成正比D.静摩擦力不一定是阻力【精讲精析】选D。静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,A错误;受静摩擦力作用的物体可能静止,也可能运动,但它相对于接触的另一物体一定是静止的,B错误;根据物体的运动状态求解静摩擦力,与压力无关,C错误;静摩擦力不一定是阻力,如传送带对粮食袋的静摩擦力就