高中物理 3.3 摩擦力課件 新人教版必修1

1、3摩擦力,1.認識靜摩擦力的規(guī)律,知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值。 2.知道最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。 3.會根據(jù)物體的平衡條件簡單地計算靜摩擦力的大小。 4.知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件,認識滑動摩擦的規(guī)律。知道動摩擦因數(shù)與相互接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān),會判斷滑動摩擦力的方向。 5.能運用滑動摩擦力公式來計算滑動摩擦力。,一,二,三,一、靜摩擦力,一,二,三,如圖所示,靜止于斜面的物體有向哪運動的趨勢?它為何沒有發(fā)生運動? 提示:物體有沿斜面向下運動的趨勢,之所以沒有運動,是因為它受到了斜面的摩擦力阻礙了運動的發(fā)生。,一,二,三,二、滑動摩擦力,一,二,三,解放軍戰(zhàn)士正在沿繩

2、向上進行爬繩練習,他所受的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力?該摩擦力的方向向哪? 提示:解放軍戰(zhàn)士在進行爬繩練習時,他的手、腳與繩子接觸時間內(nèi)沒有發(fā)生滑動,故他受到的是靜摩擦力。又由于他有向下滑動的趨勢,所以摩擦力的方向沿繩向上。,一,二,三,三、滾動摩擦 1.滾動摩擦是一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦。當壓力相同時,滾動摩擦比滑動摩擦小得多。 2.自行車的滾動軸承就是應用滾動摩擦代替滑動摩擦的一個典型的例子。,一,二,三,一、如何理解摩擦力中的“相對”二字 1.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,而不是物體相對于地面的靜止和運動。

3、不能說“靜止的物體受到的摩擦力一定是靜摩擦力,運動的物體受到的摩擦力一定是滑動摩擦力”。 (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。比如斜向上的傳送帶向上傳送貨物時貨物受到傳送帶對它向上的靜摩擦力,正是這個靜摩擦力使得貨物隨傳送帶一起向上運動。 (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。譬如擦黑板時,靜止的黑板受到的是板擦對它的滑動摩擦力。,一,二,三,2.摩擦力的

4、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。人走路時腳相對于地面有向后運動的趨勢,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。再比如貨物沖上靜止的平板小車使得小車也動起來了,這里平板車受到的滑動摩擦力對小車來說是動力,因此,無論是靜摩擦力還是滑動摩擦力都可以充當動力。不要有“摩擦力總是阻力,總是阻礙物體的運動”的錯誤認識。,一,二,三,3.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。比如一只壁虎靜止在行駛的車廂后壁上,壁虎受到

5、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,因此摩擦力的方向可以和運動方向成一定角度,不一定與運動方向在一條直線上,但一定與相對運動或相對運動趨勢的方向在一條直線上,且方向相反。,一,二,三,二、靜摩擦力方向的判定,一,二,三,一,二,三,一,二,三,溫馨提示在判斷摩擦力的方向時,弄清物體相對運動的方向是問題的關(guān)鍵?！跋鄬\動”是指研究對象相對于被接觸物體的運動,是以被接觸物體為參考系的,物體實際運動(絕對運動)一般是以地面(或相對于地面靜止的物體)為參考系的,相對運動的方向,不一定與物體實際運動的方向相同。物體間的相對運動與物體運動(實際運動)不是同一概念。摩擦力總是阻礙兩個

6、物體之間的“相對”運動,并不是阻礙物體的運動,有可能對物體的運動提供動力,不要誤認為“摩擦力總是阻力,總是阻礙物體的運動的”。,一,二,三,三、摩擦力大小的判定,一,二,三,特別提醒要計算摩擦力的大小,必須首先弄清是滑動摩擦力還是靜摩擦力,這是求解摩擦力大小的第一步。,類型一,類型二,類型三,【例題1】 (多選)關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是() a.兩個物體之間的靜摩擦力總是一個定值 b.摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同或相反 c.靜摩擦力可以是動力,也可以是阻力,滑動摩擦力一定是阻力 d.運動的物體可以受靜摩擦力作用,靜止的物體也可以受滑動摩擦力作用 點撥:正確理解摩擦力的概念是解決此類

7、概念性問題的前提。,類型一,類型二,類型三,解析:物體之間的靜摩擦力隨著外力的變化而變化,并不是一個定值,選項a錯誤;滑動摩擦力可以與運動方向同向,也可以反向,比如子彈打進放在光滑地面上的木塊的過程中,木塊受到的摩擦力與木塊的運動方向相同,而子彈受到的摩擦力與子彈的運動方向相反,靜摩擦力也是如此,比如傳送帶將物體勻速運到高處,物體受到的靜摩擦力的方向與運動方向相同,而皮帶受到的靜摩擦力方向與運動方向相反,選項b正確;當摩擦力方向與運動方向相同時,摩擦力就充當動力,當摩擦力方向與運動方向相反時,摩擦力就充當阻力,選項c錯誤;運動的物體可以受靜摩擦力作用,如傳送帶向上運送物體,物體與傳送帶間的摩擦

8、力為靜摩擦力,靜止的物體也可以受滑動摩擦力作用,如物體在桌面上滑動時,桌面受到的摩擦力就是滑動摩擦力,故選項d正確。 答案:bd,類型一,類型二,類型三,題后反思靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的物體之間,滑動摩擦力發(fā)生在相對運動的物體之間,不管是靜摩擦力還是滑動摩擦力,與物體的運動方向可以相同,也可以相反;可以是動力,也可以是阻力。正確區(qū)分運動方向與相對運動方向間的不同,是解決此類問題的關(guān)鍵。,類型一,類型二,類型三,【例題2】 (多選)如圖所示,c是水平地面,a、b是兩個長方形木塊,f是作用在b上沿水平方向的力,物體a和b以相同的速度做勻速直線運動,由此可知,a、b間的動摩擦因數(shù)1和b、c間的動摩擦

9、因數(shù)2可能是() a.1=0,2=0b.1=0,20 c.10,2=0d.10,20 點撥:兩物體間若存在摩擦力,則物體間的動摩擦因數(shù)一定不為零。接觸面不光滑,動摩擦因數(shù)不為零時,物體間不一定存在摩擦力。,類型一,類型二,類型三,解析:由a和b在外力f的作用下以相同速度做勻速直線運動知,可采取先整體后隔離的解題方法,a與b間無相對運動趨勢。以a和b為整體,在水平方向上受外力,所以c必然給a和b這個整體一個摩擦力,所以20。再利用隔離法研究a,由題意知,a在水平方向不受外力,所以b肯定不給a摩擦力。從摩擦力產(chǎn)生的角度來看,只要接觸、擠壓、接觸面粗糙、有相對運動趨勢或相對運動這些條件缺少一個,就不

10、會產(chǎn)生摩擦力。因為a與b以相同的速度勻速運動,a與b無相對運動趨勢,所以不管a與b間是否粗糙,都不會產(chǎn)生摩擦力,所以1=0或10。 答案:bd,類型一,類型二,類型三,題后反思結(jié)合物體的運動狀態(tài)判斷有無摩擦力是一種常用的方法。當物體勻速運動或靜止時,可根據(jù)二力平衡的知識求出摩擦力的大小。要靈活選取研究對象,特別是當兩個物體的運動狀態(tài)相同時,常常將這兩個物體看作一個整體來處理。,類型一,類型二,類型三,【例題3】 用20 n的水平力在水平地面上拉重60 n的物體時,物體恰能被拉動;物體運動后只需18 n的拉力即可使物體做勻速直線運動。該物體靜止在水平地面上: (1)若用15 n的水平力拉該物體,物體受到的摩擦力大小為多少? (2)若用30 n的水平力拉該物體,物體受到的摩擦力大小為多少? (3)物體與地面間的動摩擦因數(shù)為多少? 點撥:解答本題時可按以下思路分析:,類型一,類型二,類型三,解析:(1)水平力為20 n時恰能拉動,說明最大靜摩擦力fmax=20 n。若用f1=15 n的力拉物體,由于f1fmax,物體受滑動摩擦力,大小為f滑=18 n。 答案:(1)15 n(2)18 n(3)0.3,類型一,類型二,類型三,題