河北省遷安一中高中物理 摩擦力課件 新人教版必修1

《河北省遷安一中高中物理 摩擦力課件 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河北省遷安一中高中物理 摩擦力課件 新人教版必修1（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三章第三章 相互作用相互作用課堂小測(cè)畫出物體畫出物體P所受重力及彈力的示意圖所受重力及彈力的示意圖PPPP學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.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。2.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。3.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。4.會(huì)用公式F=FN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。說(shuō)明物體之間存在摩擦力說(shuō)明物體之間存在摩擦力用水平力推講臺(tái)桌用水平力推講臺(tái)桌,講臺(tái)桌為何不動(dòng)講臺(tái)桌為何不動(dòng)?用手握住水杯用手握住水杯,水杯為何不會(huì)掉落水杯為何不會(huì)掉落?物體為何可以靜止在斜面上？物體為何可以靜止在斜面上？

2、1.定義定義:兩個(gè)相互接觸的物體兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力動(dòng)趨勢(shì)的力.2.分類分類: （1）靜摩擦力）靜摩擦力（2）滑動(dòng)摩擦力）滑動(dòng)摩擦力 小孩推箱，據(jù)二力平衡的知識(shí)，這時(shí)一小孩推箱，據(jù)二力平衡的知識(shí)，這時(shí)一定有一個(gè)力與推力平衡，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)定有一個(gè)力與推力平衡，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生的力。生的力。推力推力靜摩靜摩擦力擦力1、定義、定義： 兩相互接觸并擠壓的物間，兩相互接觸并擠壓的物間，存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而又沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而

3、又沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的一種在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力勢(shì)的力 稱稱 靜摩擦力靜摩擦力。二力平衡二力平衡2. 產(chǎn)產(chǎn) 生生 條條 件：件：（1）、接觸）、接觸（2）、接觸面粗糙）、接觸面粗糙（4）、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（3）、接觸面有擠壓（形變）、接觸面有擠壓（形變）3、靜摩擦力方向如何？3.方向：方向： 沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)的方向相反動(dòng)的趨勢(shì)的方向相反GFF推推FFGGF支支F支支靜摩擦力的大小隨著推力的靜摩擦力的大小隨著推力的增大而增大增大而增大,可以說(shuō)靜摩擦力的大小由外部因素決定可以

4、說(shuō)靜摩擦力的大小由外部因素決定.當(dāng)人的水平推力增加到某一值當(dāng)人的水平推力增加到某一值Fm時(shí)時(shí),物體物體就要滑動(dòng)就要滑動(dòng),此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值,我們我們把把Fm叫做叫做最大靜摩擦力最大靜摩擦力FF推推2F2F推推4.大小大小:摩擦力的大小隨著推力的摩擦力的大小隨著推力的增大而增增大而增大大, 取值范圍取值范圍0FFm說(shuō)明說(shuō)明:(1)靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān)靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān),但最大靜但最大靜 摩擦力的大小與正壓力成正比摩擦力的大小與正壓力成正比.(2)靜摩擦力可以是阻力靜摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力也可以是動(dòng)力.例1、下列圖中的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，有靜摩擦力的

5、是( )ADFCFBBCD物塊受靜摩擦力方向如何？靜摩擦力能不能發(fā)生在運(yùn)靜摩擦力能不能發(fā)生在運(yùn)動(dòng)的物體之間動(dòng)的物體之間?可以的可以的!“靜靜”指的是相對(duì)靜止指的是相對(duì)靜止!問(wèn)題：有的同學(xué)說(shuō)靜摩擦力一問(wèn)題：有的同學(xué)說(shuō)靜摩擦力一定是阻力，對(duì)嗎？定是阻力，對(duì)嗎？水平地面上水平地面上,一個(gè)重為一個(gè)重為G=100N的木箱的木箱A受受到水平推力到水平推力F1的作用的作用.當(dāng)當(dāng)F1=5N時(shí)時(shí),木箱未被木箱未被推動(dòng)推動(dòng),此時(shí)木箱受摩擦力此時(shí)木箱受摩擦力Ff=_.當(dāng)當(dāng)F1=10N時(shí)時(shí),木箱仍未被推動(dòng)木箱仍未被推動(dòng),此時(shí)木箱受摩此時(shí)木箱受摩擦力擦力Ff=_.當(dāng)當(dāng)F1=25N時(shí)時(shí),木箱木箱A剛好剛好被推動(dòng)被推動(dòng),此

6、后木箱此后木箱A做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng),那么木箱是那么木箱是否受摩擦力否受摩擦力,那又是怎樣呢那又是怎樣呢?5N10N1.1.定義定義: : 兩個(gè)互相接觸擠壓且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體兩個(gè)互相接觸擠壓且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體,在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力力.2.產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：（1）、接觸）、接觸（4）、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)）、兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（3）、接觸面有擠壓（形變）、接觸面有擠壓（形變）（2）、接觸面粗糙）、接觸面粗糙用表格的形式記錄下在用表格的形式記錄下在不同壓力下物體做不同壓力下物體做勻速勻速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的拉力大小的拉力大小,而在而在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)水

7、平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),物體物體對(duì)地面的壓力大小等于對(duì)地面的壓力大小等于物體的重力物體的重力.所以我要所以我要測(cè)量木塊及砝碼的重力測(cè)量木塊及砝碼的重力從而得到木塊對(duì)地面的從而得到木塊對(duì)地面的壓力壓力.木塊要?jiǎng)蛩倩蚓徛匾苿?dòng)木塊要?jiǎng)蛩倩蚓徛匾苿?dòng),因?yàn)橹挥羞@樣才可以保持因?yàn)橹挥羞@樣才可以保持拉力等于滑動(dòng)摩擦力拉力等于滑動(dòng)摩擦力砝碼砝碼木塊木塊1.5 3 4.5 6滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比,也也就是跟物體間的垂直作用力成正比就是跟物體間的垂直作用力成正比F=F=FFN N是動(dòng)摩擦因數(shù)是動(dòng)摩擦因數(shù),它的數(shù)值個(gè)別相互接觸的兩個(gè)物體它的數(shù)值個(gè)別相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)的材料有關(guān)

8、,材料不同材料不同,動(dòng)摩擦因數(shù)也不同動(dòng)摩擦因數(shù)也不同.3.大?。捍笮。?.方向方向: 總跟接觸面相切總跟接觸面相切,并且跟它們相對(duì)并且跟它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反運(yùn)動(dòng)的方向相反.注意注意:1.不要把不要把”物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”與與”物體的運(yùn)動(dòng)方向物體的運(yùn)動(dòng)方向”等同等同.2.滑動(dòng)摩擦力的方向可能跟物體的運(yùn)滑動(dòng)摩擦力的方向可能跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反動(dòng)方向相反,也可能跟運(yùn)動(dòng)方向相同也可能跟運(yùn)動(dòng)方向相同3.最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大一些最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大一些.如圖如圖,在水平桌面上放一個(gè)重在水平桌面上放一個(gè)重GA=20N的物體的物體A,A與桌面間的摩擦因數(shù)與桌面間的摩擦因

9、數(shù)=0.5,使這個(gè)物體沿使這個(gè)物體沿桌面做勻速運(yùn)動(dòng)的水平拉力桌面做勻速運(yùn)動(dòng)的水平拉力F為多少為多少?如果在物體如果在物體A上再加一個(gè)重上再加一個(gè)重GB=10N的物體的物體B,B與與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,那么當(dāng)那么當(dāng)A、B兩物兩物體以相同的速度沿桌面勻速滑動(dòng)時(shí)體以相同的速度沿桌面勻速滑動(dòng)時(shí),對(duì)物體對(duì)物體A的的水平拉力應(yīng)為多少水平拉力應(yīng)為多少?此時(shí)物體此時(shí)物體B受到物體受到物體A的摩的摩擦力是多少擦力是多少?FAB練一練B靜止FBVVB判斷物體B受到的摩擦力及方向靜止B靜止VV2009.11.11再見(jiàn)！一個(gè)重為一個(gè)重為20N的物體，放在水平面上，物體與水平面的物體，放在水平面

10、上，物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，試計(jì)算該物體在下列幾種情況，試計(jì)算該物體在下列幾種情況下受到的摩擦力。下受到的摩擦力。（1）物體開(kāi)始時(shí)靜止，用）物體開(kāi)始時(shí)靜止，用F=5N的水平向右的力拉物的水平向右的力拉物體。體。（2）物體開(kāi)始時(shí)靜止，用）物體開(kāi)始時(shí)靜止，用F=30N的水平向右的力拉的水平向右的力拉物體。物體。（3）物體開(kāi)始以）物體開(kāi)始以v=15m/s的初速度向左運(yùn)動(dòng)，用的初速度向左運(yùn)動(dòng)，用F=15N的水平向右的力拉物體。的水平向右的力拉物體。二、滑動(dòng)摩擦力二、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)滑阻礙它相對(duì)滑動(dòng)動(dòng)

11、的力稱為滑動(dòng)摩擦力。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

12、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，且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)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。【例一】如圖，某時(shí)刻木塊正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右傳送的傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)，試判斷：1.木塊的運(yùn)動(dòng)方向。2.木塊相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向。3.木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向。4大?。?與壓力成正比 FFN壓力FN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)

13、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。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，1。計(jì)算公式表明：滑動(dòng)摩擦力F的大小只由和共同決定，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?！纠吭跂|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0.02

14、7，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)？ 三、靜摩擦力三、靜摩擦力1.兩個(gè)物體滿足產(chǎn)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：是相對(duì)運(yùn)動(dòng)還是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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Fmax之間,即0F

15、Fmax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”，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，找出研究對(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

16、 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（ ）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四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練:1關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是：（

17、 ） 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的箱子，那么接觸面的滑動(dòng)摩擦力是多大?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：（ ）A10N，水平向左； B 10N，水平向右；C20N，水平向左； D20N，水平向右4如圖，木塊放在水平桌面上，在水平方向其受

18、到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1=10N，F(xiàn)2=2N。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F1，木塊將怎樣運(yùn)動(dòng)，桌面對(duì)木塊的摩擦力將如何變化 ？閱讀材料閱讀材料: : 從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展從經(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

19、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)恚瑒?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： 2020220221()()1()1vllcttvcmmvc尺縮效應(yīng)鐘慢效應(yīng)質(zhì)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，l0和l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；t0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； m0和 m分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的物體質(zhì)量。但是，當(dāng)宏觀物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)(vc)，則上面的一些結(jié)果就變?yōu)閘l0、tt0、mm0，因而對(duì)于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，使用牛頓定律來(lái)處理問(wèn)題，還是足夠精確的。