三章 相互作用 第3節(jié) 摩擦力課件 新人教版必修1

1、3　摩擦力,1．知道摩擦力(滑動(dòng)摩擦與靜摩擦)含義并能列舉實(shí)例．2．知道靜摩擦力及滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件．3．會(huì)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的大小并能判斷其方向．4．知道動(dòng)摩擦因數(shù)，了解不同材料的動(dòng)摩擦因數(shù)不同．,一、摩擦力1．概念：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生___________或具有______________________時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生______________________或_________________

2、_____的力，這種力叫做摩擦力．2．分類：摩擦力分___________和___________．3．性質(zhì)：摩擦力是接觸力，屬除重力、彈力之外的另一種性質(zhì)的力．,相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢,阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢,靜摩擦力,滑動(dòng)摩擦力．,二、靜摩擦力1．概念：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有______________________而又保持相對(duì)靜止時(shí)，所受到的另一物體對(duì)它的___________作用，這種力叫__________

3、_．2．方向：靜摩擦力的方向總是沿著___________，并且跟物體 ______________________的方向相反．3．大?。红o摩擦力的增大有一個(gè)限度，靜摩擦力的最大值Fmax在數(shù)值上等于物體______________________時(shí)的拉力，兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力在 0與______________________Fmax之間，即 0<F≤Fmax.,相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢,阻礙,靜摩擦力．,接觸面,相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨

4、勢,剛剛開始運(yùn)動(dòng),最大靜摩擦力,三、滑動(dòng)摩擦力1．概念：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上___________時(shí)，受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫做___________．2．方向：滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著___________并且跟物體的___________的方向相反．3．大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小跟___________成正比，也就是跟兩個(gè)物體表面間的___________成正比，其公式為F＝μFN.式中μ是比例常數(shù)(它是兩

5、個(gè)力的比值，沒有單位)，叫做動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟兩個(gè)接觸物體的___________有關(guān)，還跟接觸面的情況(如粗糙程度)有關(guān)．4．滑動(dòng)摩擦力一般略___________最大靜摩擦力(填“小于”“大于”或“等于”)．,相對(duì)滑動(dòng),滑動(dòng)摩擦力．,接觸面,相對(duì)運(yùn)動(dòng),壓力,垂直作用力,材料,小于,一、靜摩擦力1．靜摩擦力產(chǎn)生的條件是：(1)兩物體相互接觸；(2)接觸面不光滑；(3)兩物體間有彈力；(4)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢．要產(chǎn)

6、生靜摩擦力，上述四個(gè)條件缺一不可．從產(chǎn)生條件看，靜摩擦力和彈力都是接觸力．,2．靜摩擦力方向的判斷(1)假設(shè)法．即假設(shè)接觸面光滑，若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說明它們?cè)瓉碛邢鄬?duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，并且原來相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同，然后根據(jù)靜摩擦力方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，便可以確定靜摩擦力的方向．(2)結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷，由運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況．不管靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同還是相反，但一定與物體間相互運(yùn)

7、動(dòng)的趨勢方向相反．不管靜摩擦力是動(dòng)力還是阻力，但一定是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢．3．最大靜摩擦力：靜摩擦力的增大有一個(gè)最大限度，即最大靜摩擦力．它是物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力．,靜摩擦力的取值在0到最大靜摩擦力Fmax之間，即0<F≤Fmax.4．靜摩擦力的大?。弘S沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向的外力F的增大而增大，但有一個(gè)最大值．(1)靜摩擦力大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比；(2)最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦

8、力大些，但有時(shí)認(rèn)為二者是相等的；(3)靜摩擦力的大小與物體受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，通常利用平衡條件或牛頓第二定律(后面將學(xué)到)求解．,1.某同學(xué)用彈簧測力計(jì)稱一木塊重為5 N，把木塊放在水平面上，用彈簧測力計(jì)水平向右拉木塊．(1)當(dāng)彈簧測力計(jì)讀數(shù)是1.5 N時(shí)，木塊未被拉動(dòng)，這時(shí)木塊受到的是________摩擦力，大小是________ N，方向________．(2)當(dāng)彈簧測力計(jì)讀數(shù)是2.1 N時(shí)，木塊剛好被拉動(dòng)，這時(shí)木塊受到的

9、是________摩擦力，大小是________N，方向________．(3)木塊開始運(yùn)動(dòng)后，若使木塊保持勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為2 N，這時(shí)木塊受到的是______摩擦力，大小是______N，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.,【答案】　(1)靜　1.5　水平向左(2)最大靜　2.1　水平向左(3)滑動(dòng)　2　0.4二、滑動(dòng)摩擦力1．滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙(2)接觸面處有擠壓(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

10、2．對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，必須同時(shí)滿足三個(gè)條件，缺一不可．滑動(dòng)摩擦,力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)．,(1)物體受到滑動(dòng)摩擦力時(shí)，物體不一定是運(yùn)動(dòng)的，也可能是靜止的，但一定發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)．如圖所示，若水平傳送帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，但物體相對(duì)地面靜止，這時(shí)物體與傳送帶之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物體受到的就是滑動(dòng)摩擦力，方向和傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度v方向相同．(2)公式F=μFN中的FN是兩個(gè)物體接觸面間的壓力，稱為正壓力(垂

11、直于接觸面的力)，性質(zhì)上屬于彈力，它不是物體的重力，許多情況下需結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加以確定．,(1)滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的大小無關(guān)；(2)滑動(dòng)摩擦力大小與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無關(guān)；(3)滑動(dòng)摩擦力的方向跟接觸面相切且與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反．相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向中的“相對(duì)”指的是研究對(duì)象相對(duì)與其接觸的物體而言，既不是相對(duì)地面，也不是相對(duì)觀察者．物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不是一回事．滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反

12、，還可以成任意夾角．,2.有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的下列說法中，正確的是(　　)A．有壓力就一定有滑動(dòng)摩擦力B．有滑動(dòng)摩擦力就一定有壓力C．滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的正壓力垂直D．滑動(dòng)摩擦力的大小與物體所受重力成正比【解析】　本題考查滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生、大小和方向．由滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，,選項(xiàng)B正確．滑動(dòng)摩擦力的方向與接觸面相切，而正壓力的方向垂直于接觸面，所以滑動(dòng)摩擦力的方向總是與兩物體的接觸面間的正壓力垂直，故選項(xiàng)C

13、正確．滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比，但壓力的大小不一定等于物體的重力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．因此本題的答案為BC.【答案】　BC,3．如右圖所示，,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20 kg，在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10 N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為(g取10 N/kg)(　　),A．10 N，向右　 B．10 N，向左C．20 N，向右 D．20 N，向左【解析】　物體受滑動(dòng)

14、摩擦力，其大小為F＝μFN＝μmg＝0.1×20×10 N＝20 N，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即方向向左．【答案】　D,思考與討論〕互相接觸的物體相對(duì)靜止的時(shí)候，是不是也可能產(chǎn)生摩擦力？【點(diǎn)撥】　互相接觸的物體相對(duì)靜止的時(shí)候，也可能產(chǎn)生摩擦力．只要互相接觸的兩物體間有彈力，有互相運(yùn)動(dòng)的趨勢，接觸面不光滑，兩物體間就有靜摩擦力的作用．,〔說一說〕能把線織成布，把布縫成衣服，靠的是紗線之間靜摩擦力的作用．拿在手中

15、的瓶子、毛筆不會(huì)滑落，皮帶運(yùn)輸機(jī)把貨物送往高處，也是靜摩擦力作用的結(jié)果．你還能說出日常生活和生產(chǎn)中利用靜摩擦力的事例嗎？【點(diǎn)撥】　人行走時(shí)，靠地面對(duì)人的靜摩擦力推動(dòng)人前進(jìn)．印刷機(jī)中推動(dòng)紙運(yùn)動(dòng)的兩壓輪對(duì)紙的靜摩擦力推動(dòng)紙向前運(yùn)動(dòng)等．,下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是(　　)A．相互接觸的兩物體間一定存在摩擦力B．摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C．相對(duì)靜止的物體間，也可能存在摩擦力作用D．只有靜止的物體才受靜摩擦力作用，運(yùn)動(dòng)的物體不會(huì)受靜

16、摩擦力作用,【解析】　產(chǎn)生摩擦力的條件是：兩個(gè)物體相互擠壓，接觸面粗糙，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)，三者缺一不可，故A錯(cuò)誤；摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢)，不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，有可能是動(dòng)力，故B錯(cuò)誤；相對(duì)靜止的物體有可能存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢，故可能存在摩擦力的作用，故C正確；靜止的物體只要和相互接觸的物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也可能受滑動(dòng)摩擦力作用，同理，運(yùn)動(dòng)的物體只要和相互接觸的物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢，也有可能受到靜摩

17、擦力作用．【答案】　C,下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是(　　)A．受到靜摩擦力作用的物體一定是靜止的B．受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定是運(yùn)動(dòng)的C．靜摩擦力可以是動(dòng)力，而滑動(dòng)摩擦力只能是阻力D．摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力,【解析】　靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的物體之間，滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，這里所說的“相對(duì)靜止”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是分別以這兩個(gè)物體為參考系而言的，若以其他物體為參考系，則可能都是靜止的，也可能都是運(yùn)動(dòng)的．而

18、摩擦力阻礙的也是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，若以其他物體為參考系，摩擦力可能是動(dòng)力也可能是阻力．【答案】　D,如右圖所示為皮帶傳送裝置，甲為主動(dòng)輪，乙為從動(dòng)輪，傳運(yùn)過程中皮帶不打滑，P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是(　　)A．P、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反,B．P點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同C．P點(diǎn)的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，Q點(diǎn)的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)

19、動(dòng)方向相反D．P、Q兩點(diǎn)的摩擦力方向均與輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同,【解析】　由題意可知甲輪與皮帶間、乙輪與皮帶間均相對(duì)靜止，皮帶與輪間摩擦力為靜摩擦力，假設(shè)甲輪與皮帶間無摩擦力，則甲輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不動(dòng)，P點(diǎn)相對(duì)于皮帶向前運(yùn)動(dòng)，可知P點(diǎn)相對(duì)于皮帶有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢，則甲輪上的P點(diǎn)受到的靜摩擦力方向向后，即與甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；再假設(shè)皮帶與乙輪間沒有摩擦力，則當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，乙輪將會(huì)靜止不動(dòng)，這時(shí)，乙輪邊緣上的Q點(diǎn)相對(duì)于皮帶向后運(yùn)動(dòng)，可知Q點(diǎn)有相對(duì)于皮

20、帶向后運(yùn)動(dòng)的趨勢，故乙輪上Q點(diǎn)所受摩擦力向前，即與乙輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同．【答案】　B,1.靜摩擦力有無的判斷方法(1)條件判斷：即接觸面之間有壓力，粗糙且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢．(2)假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，不存在摩擦力，如物體改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則存在摩擦力．(3)由二力平衡判斷．2．滑動(dòng)摩擦力方向的判斷(1)選取受力物體．(2)確定施力物體．(3)判斷受力物體相對(duì)施力物體的運(yùn)動(dòng)方向．(4)滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反．,如

21、右圖所示，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(yùn)動(dòng)，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(duì)B的摩擦力為靜摩擦力，水平向右,【解析】　對(duì)A物體，由于A勻速運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可知，B對(duì)A的摩擦力必與F等值反向，故A錯(cuò)，B正確；對(duì)B物體，由力的作用的相互性，B對(duì)A的摩擦力一定與A對(duì)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(duì)

22、A、B整體分析，由于AB一起向左勻速運(yùn)動(dòng)，則地面對(duì)B的摩擦力一定為滑動(dòng)摩擦力，且水平向右，故D錯(cuò)誤．【答案】　BC,質(zhì)量為3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，當(dāng)拉力F1＝8.0 N時(shí)，木箱靜止；當(dāng)拉力F2＝10.3 N時(shí)，木箱做勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大?。窘馕觥俊?1)當(dāng)

23、拉力F2＝10.3 N時(shí)，木箱勻速運(yùn)動(dòng)，木箱水平方向受到拉力F2和滑動(dòng)摩擦力Ff1，根據(jù)二力平衡條件有：Ff1＝F2＝10.3 N木箱放在水平地面上，則有木箱對(duì)地面壓力大小等于木箱重力即FN＝mg,(2)當(dāng)拉力F2＝8.0 N時(shí)，木箱靜止，木箱水平方向所受到的靜摩擦力Ff2與F1是一對(duì)平衡力，則有：Ff2＝F1＝8.0 N.(3)當(dāng)拉力F3＝12.0 N時(shí)，木箱將在地面上滑動(dòng)，此時(shí)木箱所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力．由第一問可以知道，F(xiàn)

24、f2＝Ff1＝10.3 N.【答案】　(1)0.35　(2)8.0 N　(3)10.3 N,在計(jì)算摩擦力的大小之前，必須先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，判斷是滑動(dòng)摩擦，還是靜摩擦．(1)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法可用F＝μFN計(jì)算．但要注意FN是接觸面的正壓力，并不總是等于物體的重力．計(jì)算滑動(dòng)摩擦力時(shí)要特別注意正壓力的求解，以及滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)．(2) 靜摩擦力的計(jì)算方法一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況(靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或

25、加速運(yùn)動(dòng))，利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解．,用20 N的水平力把一個(gè)質(zhì)量m＝5 kg的物體壓在豎直的墻壁上，物體沿墻壁下滑，物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，判斷物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向，求物體受到的滑動(dòng)摩擦力大?。窘馕觥俊”绢}主要考查滑動(dòng)摩擦力的大小和方向．物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向豎直向上，因?yàn)槲矬w相對(duì)墻壁下滑．根據(jù)F＝μFN有，F(xiàn)＝0.3×20 N＝6 N.【答案】　豎直向上　6 N,運(yùn)動(dòng)員用雙手握住豎直的