吉林省長市第五中學高中物理 第三章 第三節(jié) 摩擦力同步創(chuàng)新課件 新人教版必修1.ppt

第三節(jié)摩擦力 學習目標 1 知道靜摩擦力產生的條件 會判斷靜摩擦力的方向 知道最大靜摩擦力的概念 2 知道滑動摩擦力產生的條件 會判斷滑動摩擦力的方向 3 知道滑動摩擦力的大小跟什么有關 知道滑動摩擦力跟壓力成正比 重點難點 1 摩擦力的有無及摩擦力方向的判斷 2 靜摩擦力方向和大小的確定 易錯問題 1 錯誤地認為靜摩擦力與正壓力成正比 計算靜摩擦力時錯用滑動摩擦力公式f fn 2 錯誤地認為最大靜摩擦力是物體受到的實際靜摩擦力 一 靜摩擦力兩個相互接觸的物體 當它們發(fā)生或具有時 就會在接觸面上產生相對運動的力 這種力叫做摩擦力 1 定義 當一個物體在另一個物體的表面上有時 所受到的另一個物體對它的阻礙作用的力 2 方向 總是沿著接觸面 并且跟物體的方向相反 基礎知識梳理 相對運動 相對運動趨勢 阻礙 相對運動趨勢 相對運動趨勢 3 大小 由物體的運動狀態(tài)和周圍物體對它施加的力的情況決定 大小范圍是 0 f fmax 4 最大靜摩擦力fmax 靜摩擦力的最大限度 在數值上等于物體剛開始運動時的拉力 受到靜摩擦力的物體不一定處于靜止狀態(tài) 二 滑動摩擦力1 定義 當一個物體在另一個物體表面上滑動時 會受到另一個物體它滑動的力 2 方向 總是沿著接觸面 并且跟物體的的方向相反 3 大小 f 其中 叫做 fn表示兩個物體表面間的正壓力 為了與拉力等力區(qū)分 摩擦力也常用ff表示 1 動摩擦因數 與相互接觸的兩物體的材料有關 與接觸面的粗糙程度有關 阻礙 相對運動 fn 動摩擦因數 2 受到滑動摩擦力的物體不一定是運動的 3 滾動摩擦是一個物體在另一個物體表面上滾動時產生的摩擦 當壓力相同時 滾動摩擦比滑動摩擦小很多 1 兩個不接觸的物體間能產生摩擦力嗎 2 兩個相互接觸的物體間一定存在摩擦力嗎 3 摩擦力一定為阻力嗎 思考 提示 1 不能 摩擦力必須接觸才能產生 2 兩個物體接觸不一定會產生摩擦力 3 摩擦力與物體的相對運動 或相對運動趨勢 的方向相反 并不一定與物體的運動方向相反 所以摩擦力不一定是阻力 如傳送帶把貨物運送到高處 就是靠靜摩擦力的作用 靜摩擦力為動力 思考 一 對摩擦力的進一步理解1 摩擦力產生的條件 1 接觸面粗糙 2 兩個物體之間有彈力 3 有相對運動或相對運動趨勢 這三個條件缺一不可 必須同時滿足才能產生摩擦力 核心要點突破 2 對 相對 的理解靜摩擦力和滑動摩擦力中的 靜 和 動 都是相對的 指的是接觸物體之間的相對靜止和相對運動 而不是物體相對地面的靜止和運動 1 有靜摩擦力作用的兩物體是 相對 靜止的 即這兩個物體互為參考系時是靜止的 而以其他物體為參考系時并不一定靜止 所以一個物體受到靜摩擦力作用時并不一定靜止 也有可能是運動的 2 存在滑動摩擦力作用的兩物體間有 相對 運動 但并不意味著這兩個物體相對于其他物體都是運動的 所以受到滑動摩擦力作用的物體不一定運動 例如擦黑板時靜止的黑板受到的是板擦對它的滑動摩擦力 3 摩擦力的作用效果摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對運動或相對運動趨勢 而不是阻礙物體的運動 摩擦力可以是阻力 也可以是動力 比如人走路時腳相對地面有向后的運動趨勢 地面給人一個向前的靜摩擦力 這里人受到的靜摩擦力對人來說是動力 4 摩擦力的方向摩擦力的方向與相對運動或相對運動趨勢的方向相反 而不是與運動方向相反 摩擦力還可以與物體的運動方向成一定角度 比如行駛的火車車廂后壁上爬著一只壁虎 它受到向上的靜摩擦力以阻止它下滑 但它對地的運動方向是水平向前的 二 摩擦力的有無及方向判定 摩擦力不一定是阻力 靜摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對運動趨勢 滑動摩擦力阻礙的是物體間的相對運動 都不是阻礙物體的運動 因此 摩擦力可能是阻力 也可能是動力 三 摩擦力大小的計算1 滑動摩擦力的大小 1 公式 f fn 2 f的大小與fn成正比 與物體的運動狀態(tài)無關 3 動摩擦因數 與接觸面的粗糙程度和材料有關 與物體間的壓力 相對運動的速度及接觸面的大小均無關 4 公式f fn中的fn是物體與接觸面間的正壓力 不一定等于物體的重力 求fn要根據物體受力情況而定 2 靜摩擦力的大小 1 大小 0 f fm 2 與物體所受壓力大小無關 3 可由受力情況及二力平衡條件來確定 總等于使物體發(fā)生相對運動趨勢的外力 4 fm為最大靜摩擦力 大小等于物體剛要發(fā)生相對運動時所需要的沿相對運動趨勢方向的最小外力 其值略大于滑動摩擦力 有時認為二者相等 1 計算摩擦力時 應先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力 2 靜摩擦力用平衡條件計算 其大小只與平行于接觸面方向的力有關 與垂直接觸面方向的力無關 3 滑動摩擦力用f fn計算或用平衡條件計算 其大小只與垂直接觸面方向的力有關 與沿接觸面方向的力無關 有關滑動摩擦力的下列說法正確的是 a 物體所受的滑動摩擦力與物體所受的重力成正比b 滑動摩擦力總是與物體運動方向相反c 滑動摩擦力總是阻力d 滑動摩擦力隨壓力的增大而增大 課堂互動講練 思路點撥 要深刻理解滑動摩擦力的概念和規(guī)律 滑動摩擦力的大小與壓力成正比 方向與物體間相對運動的方向相反 其中 相對 指的是相對于和它接觸的物體 解析 滑動摩擦力與壓力成正比 而不是與重力成正比 所以a選項錯誤 滑動摩擦力的方向總是與相對運動的方向相反 所以b選項錯誤 滑動摩擦力既可以作為動力 也可以作為阻力 因此c選項錯誤 答案 d 1 2010年玉溪高一檢測 下列說法正確的是 a 一個物體靜止在另一個物體的表面上 它們之間一定不存在摩擦力b 滑動摩擦力的方向總是與物體運動方向相反c 兩物體間如果有了彈力 就一定有摩擦力d 兩物體間有摩擦力 就一定有彈力 解析 選d 根據摩擦力產生條件可知 兩物體間有摩擦力 一定有彈力 但反之有彈力不一定有摩擦力 a c錯 d對 滑動摩擦力的方向總是與物體相對運動方向相反 而不是與運動方向相反 如圖3 3 1所示 a b疊放在水平面上 水平力f作用在a上 使二者一起向左做勻速直線運動 下列說法正確的是 a a b之間無摩擦力b a受到的摩擦力水平向右c b受到a的摩擦力水平向左d 地面對b的摩擦力為靜摩擦力 水平向右 圖3 3 1 思路點撥 根據二力平衡或假設法判斷b對a的摩擦力 再把a b當作整體分析 根據二力平衡或假設法分析地面對b的摩擦力 解析 對a物體 由于a勻速運動 由二力平衡可知 b對a的摩擦力必與f等大反向 故a錯 b正確 對b物體 由力的作用的相互性 b對a的摩擦力一定與a對b的摩擦力反向 故b受到a的摩擦力水平向左 故c正確 對a b整體分析 由于ab一起向左勻速運動 則地面對b的摩擦力一定為滑動摩擦力 且水平向右 故d錯誤 答案 bc 方法總結 解決此類問題常用假設法 結合整體法判斷 2 若例題中的水平力f作用在物體b上 ab一起做勻速直線運動 如圖3 3 2所示 則 1 b對a的摩擦力情況如何 2 地面對b有無摩擦力 如有 方向如何 圖3 3 2 解析 1 假設b對a有摩擦力 則a受力不平衡 不可能做勻速直線運動 故b對a無摩擦力 2 由于ab一起勻速運動 故把ab作為一個整體 b相對于地面向左滑動 故地面對b有摩擦力 且方向水平向右 答案 1 b對a無摩擦力 2 見解析 如圖3 3 3所示 一個質量為m 2kg的物體放在 0 2的粗糙水平面上 用一條質量不計的細繩繞過定滑輪和一只質量為m0 0 1kg的小桶相連 已知 m受到的最大靜摩擦力fm 4 5n 滑輪上的摩擦不計 g 10n kg 求在以下情況中 m受到的摩擦力的大小 圖3 3 3 1 只掛m0處于靜止狀態(tài)時 2 只掛m0但在m上再放一個m 3kg的物體時 3 只在桶內加入m1 0 33kg的砂子時 4 只在桶內加入m2 0 5kg的砂子時 思路點撥 先判斷m是否滑動 若未滑動 用二力平衡的知識求靜摩擦力 若滑動 用公式f fn計算滑動摩擦力 解析 1 因為m0g 1nfm 故物體運動 受到滑動摩擦力作用 由公式得f4 fn mg 4n 答案 1 1n 2 1n 3 4 3n 4 4n 3 20