33《摩擦力》學(xué)案

1、3. 3摩擦力班級(jí)姓名學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 知道滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件，會(huì)正確判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。2. 會(huì)用公式F=PFn計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小，知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的大小因素。3. 知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件，能判斷靜摩擦力的有無(wú)以及大小和方向。4. 理解最大靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會(huì)用F摩=UFN解決具體問(wèn)題。2. 靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1. 正壓力FN的確定。2. 靜摩擦力的有無(wú)、大小的判定。主要內(nèi)容：一、摩擦力一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí)，或者在另一個(gè)物體上有滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)我們會(huì)感到它們之間

2、有相互阻礙的作用，這就是摩擦，這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會(huì)有摩擦作用。二、滑動(dòng)摩擦力1. 產(chǎn)生：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力稱為滑動(dòng)摩擦力。2. 產(chǎn)生條件：相互接觸、相互擠壓、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、表面粗糙。 兩個(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力，但兩個(gè)物體直接接觸并不擠壓就不會(huì)出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力，也叫正壓力，壓力屬?gòu)椓?，可依上一?jié)有關(guān)彈力的知識(shí)判斷有無(wú)壓力產(chǎn)生。接觸面粗糙。當(dāng)一個(gè)物體沿另一物體表面滑動(dòng)時(shí)，接觸面粗糙，各凹

3、凸不平的部分互相嚙合，形成阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等，統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力（“光滑”是一個(gè)理想化模型）。接觸面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。特別注意：“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念，“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對(duì)于施力物體（以施力物體為參照物）的位置發(fā)生了改變；而“物體的運(yùn)動(dòng)"一般指物體相對(duì)地面的位置發(fā)生了改變。3. 方向：總與接觸面相切，且與袒對(duì)運(yùn)初方向相反。這里的“相對(duì)"是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體，而不是相對(duì)別的物體?；瑒?dòng)摩擦力的方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反?！纠弧咳鐖D，某時(shí)刻木塊正在以 3m/s的速度

4、在以5m/s速度向右傳送的傳送帶 上向右運(yùn)動(dòng)，試判斷：v=3m/s(1)木塊的運(yùn)動(dòng)方向。於宙V 5m/s(2)木塊相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向。尸7、(3)木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向。LJ壓力R與重力G是兩種不同性質(zhì)的力，它們?cè)诖笮∩峡梢韵嗟?，也可以不等，也可以毫無(wú)關(guān)系，用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無(wú)關(guān)，不要一提到壓力，就 聯(lián)想到放在水平地面上的物 體，認(rèn)為物體對(duì)支承面的壓力的大小一定 等于物體的重力。P是比例常數(shù)，稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，沒(méi)有單位，只有大小，數(shù)值與相互接觸的、接觸面的 程度有關(guān)。在通常情況下，uvlo計(jì)算公式表明：滑動(dòng)摩擦力 F的大小只由和F,共同

5、決定，跟物體的 運(yùn)動(dòng)情況、 接觸面的大小等無(wú)關(guān)。5. 滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)：在兩個(gè)物體的接觸面上的受力物體上。【例二】在東北的林場(chǎng)中，冬季常用馬拉的雪橇運(yùn)木材，雪橇有兩個(gè)與冰面接觸的鋼制滑板.如果冰面是水平的，雪橇和所裝的木材的總質(zhì)量是5.0t （噸），滑 板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.027,馬要在水平方向上用多大的力才能拉著雪橇 在冰道上勻速前進(jìn)？問(wèn)題：1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別？請(qǐng)舉例說(shuō)明。2. 壓力FN的值-'定等于物體的重力嗎？靖舉例說(shuō)明。3. 滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎？4. 滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速.度有關(guān)嗎？三、靜摩擦力1. 產(chǎn)生：兩個(gè)物體滿足產(chǎn)

6、生摩擦力的條件，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力。2. 產(chǎn)生條件：兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生；接觸面粗糙；兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”，就是說(shuō)假設(shè)沒(méi)有靜摩擦力的存在，物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在 ；如果接觸面光滑.沒(méi) 有靜摩擦力，則由 于重力的作用，物體會(huì)沿斜面下滑。跟滑動(dòng)摩擦力條件的區(qū)別是：3. 大小：兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力 F在零和最大靜摩擦力F,.之間0<F<F|iax實(shí)際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。4. 方向：總跟接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向

7、”，是指假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上，假?zèng)]沒(méi)有摩擦，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時(shí)相對(duì)（斜面）運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下，則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。判斷靜摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是：A. 選研究對(duì)象受靜摩擦力作用的物體；B. 選參照物體與研究對(duì)象直接接觸且施加靜摩擦力的物體；C. 假設(shè)接觸面光滑，找岀研究對(duì)象相對(duì)參照物體的運(yùn)動(dòng)方向即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向D. 確定靜摩擦力的方向一一與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。5. 靜摩擦力的作用點(diǎn)：在

8、兩物體的接觸面受力物體上?！纠肯率鲫P(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是：（）A. 靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反；B. 靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比；C. 靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生；D. 靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相反.【例四】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動(dòng)，不計(jì)手 指與黑板 擦之間的摩擦力，當(dāng)把推力增加到 2F時(shí)，黑板擦所受的摩擦力 大小是原來(lái)的幾倍?四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用表面粗糙有擠壓作用摩擦力用f表示的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)的物體間具有相對(duì)運(yùn)單位：牛頓動(dòng)時(shí)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)簡(jiǎn)稱:牛大小f=U N始

9、終與外力沿著接觸面的分量相等方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反問(wèn)題：1.摩擦力？一定是咀力嗎？2. 靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?3. 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力嗎？課堂訓(xùn)練：1. 關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是：（）A、物體在支持面上的滑動(dòng)速度越大，滑動(dòng)摩擦力也一定越大；B、滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體相對(duì)支持面的滑動(dòng)方向相反；C接觸面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)越大，滑動(dòng)摩擦力也越大；D、滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。2. 用100N的力在水平方向勻速推動(dòng)重 500N的箱了，那么接觸面的滑動(dòng)摩擦力是多大？ u值為多大？3. 重100N的物體，靜止在粗糙水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

10、0. 2,當(dāng)物體受到一個(gè)大小為10N,方向水平向右的力作用時(shí)，水平面對(duì)物體的摩擦力大小和方向是：（）,F2A. ION,水平向左；B. ION,水平向右；C. 20N,水平向左；D. 20N,水平向右.4. 如圖，木塊放在水平桌面上，在水平方向其受到三個(gè)力即FL已和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中R=10N,住=2NO此時(shí)水平桌面對(duì)木塊的靜摩擦力為多少？方向如何？若撤去力木塊將怎樣運(yùn)動(dòng)，桌面對(duì)木塊的摩擦力將如何變化？課后作業(yè)：1.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（A.兩個(gè)相對(duì)靜止物體間一定有靜摩擦力作用C.靜摩擦力對(duì)物體總是阻力.下列說(shuō)法中不正確的是（）物體越重，使它滑動(dòng)時(shí)的摩擦力越大，所以摩

11、擦力與物重成正比由口 =f/N可知，動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比，與正壓力成反比 摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.摩擦力總是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用.如圖所示，一個(gè)重2.A.B.C.D.3.同時(shí)物體還受到大小為 力的大小和方向是（）.B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的D.有摩擦力一定有彈力G=200N的物體，在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的摩擦因 10N、方向向右的水平力F作用，則水平面對(duì)物體的摩擦）數(shù) u=0. 1,A.大小是10N,方向向左.B,大小是10N,方向向右.roC.大小是20N,方向向左.D.大小是20N,方向向右.7777774.粗糙的水平面上疊放著 A和B兩個(gè)

12、物體，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平力F拉B,而B(niǎo)仍保持靜止，則此時(shí)（A.B.C.D.B和地面間的靜摩擦力等于 F,B和地面間的靜摩擦力等于 F,B和地面間的靜摩擦力等于零，B和地面間的靜摩擦力等于零，）B和A間的靜摩擦力也等于F.B和A間的靜摩擦力等于零.B和A間的靜摩擦力也等于零.B和A間的靜摩擦力等于F.司 L £匕,一木塊重G=30N,按圖中四種方法放置時(shí)FF40N，則木塊與接觸面之間的5.施加的外力分別為 FplON, E=20N, F3=30N,壓力分別為N】=,卬=,N 3在水平桌面上放一塊重 G=200 N的木塊，木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 塊的最大靜摩擦力近似

13、等于滑動(dòng)摩擦力，則分別用水平拉力R=15N R=30N到的摩擦力分別為fl=, f=, f '3=?7.為m的均勻木板，放在水平桌面上，木板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù) 為R .當(dāng)木板受到水平推力F向右運(yùn)動(dòng)伸岀桌面1/3時(shí)，木板受到的摩擦力等于.*8.如圖所示，A、B兩物體均重G=10N,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 均為U =0. 3,同時(shí)有F=1N的兩個(gè)水平力分別作用在 A和B上，則地面對(duì)6.P=0.2,設(shè)桌面對(duì)木F,=80N拉木塊時(shí),一塊長(zhǎng)1IOpJIZt*木塊受1、質(zhì)量A BLFB的摩擦力等于，B對(duì)A的摩擦力等于.*9.如圖所示，在兩塊相同的豎直木板 A、B間有重為30N的物體.用兩 個(gè)大小均

14、為F=1OON的水平力壓木板，物體與兩木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 f=0.2.求：F1）2）當(dāng)物體不動(dòng)時(shí)，物體與木板 A 間的摩擦力大小是多少？ 若用豎直向上的力將物體拉出來(lái)，所需拉力的最小值是多少閱讀材料：從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展在以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔（長(zhǎng)度）S、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物 理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。一根尺靜止時(shí)這樣長(zhǎng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長(zhǎng)；一只鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其快慢保持不變；一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量與它運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。到了十九世紀(jì)末，面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的 現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前， 愛(ài)因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，于 1905 年發(fā)表了題為論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)的論文，提出了狹 義相對(duì)性原理和光速不變?cè)恚?創(chuàng)建了狹義相對(duì)論。狹義相對(duì)論指出：長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運(yùn)動(dòng)速 度變化的。長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來(lái)表示： / = 4 J1 - 彳（通稱“尺縮效t = , 0 （通稱 “鐘慢效應(yīng) ”）、秫 =, 0 （通稱 “質(zhì)一速關(guān)系 ”）上列各式里的V是物體運(yùn)動(dòng)的速度，C是真空中的光速，1。和1分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中 沿速度V的方向測(cè)得的物體長(zhǎng)度；to和t分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的時(shí) 間；mo和m分別為 在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)