新教材高中物理人教版必修第一册课件-2-摩擦力.pptx

2摩擦力第三章2021内容索引0102课前篇 自主预习课堂篇 探究学习学习目标1.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件物理观念)2.会判断摩擦力的有无、大小和方向,了解最大静摩擦力的概念科学思维)3.知道生活中增大和减小摩擦的实例,有将物理知识应用于生活的意识物理观念)思维导图课前篇 自主预习必备知识一、滑动摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力2.产生条件:(1)物体相互接触且相互挤压2)接触面粗糙3)两物体间有相对运动3.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反4.大小:Ff=F压,即滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比式中为动摩擦因数,没有单位,它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关二、静摩擦力1.定义:相互接触的两个物体,当它们之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时,物体间的摩擦力叫作静摩擦力2.产生条件:(1)物体相互接触且相互挤压2)接触面粗糙3)两物体间相对静止但有相对运动趋势3.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反4.大小:(1)最大静摩擦力:静摩擦力的增大有一个限度,物体间即将开始相对运动时的摩擦力。

2)静摩擦力大小范围:物体间实际产生的静摩擦力在0与最大静摩擦力之间自我检测1.正误辨析(1)受到静摩擦力的物体一定静止,受到滑动摩擦力的物体一定运动 ()解析 运动的物体也可以受到静摩擦力,静止的物体也可以受到滑动摩擦力相对运动和运动是不同的答案 (2)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反)解析 静摩擦力方向一定与物体相对运动趋势的方向相反答案 (3)滑动摩擦力方向一定与物体运动方向相反)解析 滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,与物体的运动方向可以相反,也可以相同答案 (4)接触面间有摩擦力,一定存在弹力)解析 接触面间有摩擦力时,两物体间一定相互挤压,且存在弹力答案 2.已知一些材料间的动摩擦因数如表所示:质量为1.5 kg的物块放置于某材料制作的水平面上,现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉此物块,读得弹簧测力计的示数为3 N,则两接触面的材料可能是(g取10 m/s2)()A.木金属B.木木 C.钢钢 D.木冰解析 由Ff=FN得 ,所以接触面可能为木金属,故选项A正确答案 A材料木金属木木木冰钢钢动摩擦因数0.200.300.030.25课堂篇 探究学习问题问题 一滑动动摩擦力情境探究1.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察毛刷的弯曲方向。

如图所示,毛刷为什么向后弯曲?要点提示 因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面,与板擦运动方向相反2.把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么?阅读课本,写出滑动摩擦力的公式要点提示 手受到向后的阻力(滑动摩擦力)感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大F=FN知识点拨1.滑动摩擦力的产生条件 说明(1)“相对”的含义是指相对跟它接触的物体,而不是相对别的物体2)“相对运动”是指两个物体之间的相对位置在变化,可能的情况有,一个物体静止,另一个运动;两个物体同向运动,但速度不等;两个物体反向运动等因此,静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用,如擦黑板,黑板静止,但受滑动摩擦力2.滑动摩擦力的方向(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反3.滑动摩擦力的有无及方向的判断方法(1)产生条件法:根据滑动摩擦力产生的条件判断,接触且接触面粗糙、相互挤压、相对运动2)平衡条件法:当相互滑动的物体处于静止或匀速运动状态时,利用二力平衡条件判断4.滑动摩擦力的大小(1)公式法:根据公式Ff=FN计算。

正压力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动摩擦因数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要点笔记 滑动摩擦力的大小由正压力和动摩擦因数决定,与物体的运动状态、接触面积无关实例引导例1(2020天津和平区高一期末)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面;若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.鱼缸受到的摩擦力方向始终不变B.鱼缸受到的摩擦力大小始终不变C.若猫增大拉力,桌布对鱼缸的摩擦力增大D.若猫增大拉力,桌面对鱼缸的摩擦力增大解析 桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布有向左的运动,故鱼缸受到的摩擦力向右,而当鱼缸与桌布脱离后鱼缸在桌面上滑动时,鱼缸相对于桌面有向右的运动,故鱼缸受到的摩擦力向左,A错误;由于鱼缸与桌布以及鱼缸与桌面之间的摩擦都是滑动摩擦,大小都为Ff=FN,FN=mg,且鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则鱼缸受到的摩擦力大小始终不变,B正确;鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与正压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,C、D错误。

答案 B(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动例如:如图所示,物体A、B都向右运动,速度分别为vA=1 m/s,vB=2 m/s则A相对B向左运动,A受到B向右的滑动摩擦力F1,是动力;B受到A向左的滑动摩擦力F2,是阻力规律方法 (1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反变式训练(2021北京顺义区高一期末)如图所示,将一盒未开封的香皂置于桌面的纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,香皂盒的移动很小,几乎观察不到(示意图如图所示),若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为,重力加速度为g当纸板相对香皂盒运动时,纸板所受滑动摩擦力的大小是()A.m1gB.m2gC.(m1+m2)gD.(2m1+m2)g解析 纸板上表面受到的摩擦力Ff1=FN1=m1g,纸板下表面受到的摩擦力Ff2=FN2=(m1+m2)g,两个摩擦力都与运动方向相反,因此纸板所受滑动摩擦力的大小Ff=Ff1+Ff2=(2m1+m2)g,故选D答案 D问题问题 二静摩擦力情境探究把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示。

当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变1)木块受到拉力1 N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?(2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化?(3)什么样的物体间会产生静摩擦力?静摩擦力沿什么方向?要点提示 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反知识点拨1.静摩擦力产生的条件说明(1)“相对”是指相对互相接触的物体,而不是相对别的物体2)“相对静止”有两种情况,一是两个物体都静止,二是两个物体都做速度相同的直线运动3)“相对运动趋势”是指一个物体相对于它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态2.静摩擦力的方向(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反2)与物体运动的方向可能相同,也可能相反。

静摩擦力方向与运动状态的关系:静摩擦力方向与物体相对运动趋势的方向相反人随传送带一起运动,静摩擦力方向与其运动方向相同,而传送带所受人的静摩擦力方向与其运动方向相反物体的静摩擦力的方向沿木板向上,与物体运动方向不在一条直线上3.判断静摩擦力的有无的方法(1)条件判断法:接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势2)假设法:4.静摩擦力的方向判定方法 直接法对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面,与相对运动趋势的方向相反”直接判断假设法假设接触面是光滑的,判断物体将向哪个方向滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦力的方向状态法当物体受力处于平衡状态时,根据二力平衡,判断出静摩擦力的方向力的作用效果法如果相互接触的物体间存在静摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定静摩擦力的方向力的相互性法若甲、乙两物体间有静摩擦力,并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向,则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反5.静摩擦力的大小(1)大小的范围:0FFmax2)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,可认为二者相等要点笔记 静摩擦力的受力物体和施力物体相对静止,并不是它们都处于静止状态静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,并不是与物体运动方向相反静摩擦力的大小与正压力大小无关,但接触面间的正压力越大,最大静摩擦力越大实例引导例2关于静摩擦力的说法,正确的是()A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度D.静摩擦力一定是阻力解析 当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A错;受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,比如人走路时,受到的就是静摩擦力,B错;在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力,C对;静摩擦力可能是阻力也可能是动力,D错答案 C规律方法 静摩擦力与运动的关系辨析(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,主要取决于相对另一物体是否有相对运动趋势2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,即静摩擦力不一定是阻力方向与物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成一定夹角。

如图所示,货物被传送带由低处传送到高处的过程中(传送带匀速转动,货物和传送带相对静止),货物受到静摩擦力的方向沿斜面向上,与货物运动方向相同,是动力3)皮带不打滑说明皮带与轮接触处,皮带相对于轮静止,静摩擦力对主动轮是阻力,对从动轮是动力例3如图所示,一重力为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)木块所受的摩擦力的大小和方向2)当只将F1撤去后,木块受到的摩擦力的大小和方向3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向解析 当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=FN=G=0.240 N=8 N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左2)将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右。

3)撤去F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,方向水平向左答案 (1)7 N水平向左(2)6 N水平向右 (3)8 N水平向左规律方法 求解摩擦力大小的思路 随堂检测检测1.(2021陕西宝鸡高一期末)关于摩擦力,下列说法正确的是()A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力B.静止的物体不可能受到滑动摩擦力C.水平放置于地面上的物体,重力越大,越难使它滑动,因此摩擦力跟物体重力成正比D.滑动摩擦力大小可以跟物。