2019-2020版物理新突破人教必修一課件：第三章　3　摩擦力

1、-1- 3摩擦力 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 1.認(rèn)識(shí)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(dòng)摩擦力。 3.會(huì)根據(jù)物體的平衡條件簡(jiǎn)單地計(jì)算靜摩擦力的大小。 4.知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件,認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦的規(guī)律。知道動(dòng)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(huì)判斷 滑動(dòng)摩擦力的方向。 5.能運(yùn)用滑動(dòng)摩擦力公式來(lái)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI T

2、OUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 一、靜摩擦力 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 如圖所示,靜止于斜面的物體有向哪運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)?它為何沒有發(fā) 生運(yùn)動(dòng)? 提示:物體有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),之所以沒有運(yùn)動(dòng),是因?yàn)樗?受到了斜面的摩擦力阻礙了運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 二、滑動(dòng)摩擦力 ZHISHI SH

3、ULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 戰(zhàn)士正在沿繩向上進(jìn)行爬繩練習(xí),他所受的摩擦力是靜摩擦力還 是滑動(dòng)摩擦力?該摩擦力的方向向哪? 提示:戰(zhàn)士在進(jìn)行爬繩練習(xí)時(shí),他的手、腳與繩子接觸時(shí)間內(nèi)沒 有發(fā)生滑動(dòng),故他受到的是靜摩擦力。又由于他有向下滑動(dòng)的趨勢(shì), 所以摩擦力的方向沿繩向上。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 三、滾動(dòng)摩擦 1.滾動(dòng)摩擦是一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾

4、動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。 當(dāng)壓力相同時(shí),滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多。 2.自行車的滾動(dòng)軸承就是應(yīng)用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦的一個(gè)典 型的例子。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 一、如何理解摩擦力中的“相對(duì)”二字 1.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力中的“靜”和“動(dòng)”都是相對(duì)的,指的是接觸物 體之間的相對(duì)靜止和相對(duì)運(yùn)動(dòng),而不是物體相對(duì)于地面的靜止和運(yùn)動(dòng)。 不能說(shuō)“靜止的物體受到的摩擦力一定是靜摩擦力,運(yùn)動(dòng)的物體受到的 摩擦力一定是滑動(dòng)摩擦力”。 (1)有靜摩擦力作用的兩物體是“相對(duì)”靜止的,即這

5、兩個(gè)物體互為參 考系時(shí)是靜止的,而以其他物體為參考系時(shí)并不一定靜止,所以一個(gè)物 體受到靜摩擦力作用時(shí)并不一定靜止,也有可能是運(yùn)動(dòng)的。比如斜向 上的傳送帶向上傳送貨物時(shí)貨物受到傳送帶對(duì)它向上的靜摩擦力,正 是這個(gè)靜摩擦力使得貨物隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)。 (2)存在滑動(dòng)摩擦力作用的兩物體間有“相對(duì)”運(yùn)動(dòng),但并不意味著這 兩個(gè)物體相對(duì)于其他物體都是運(yùn)動(dòng)的,所以受到滑動(dòng)摩擦力作用的物 體不一定運(yùn)動(dòng)。譬如擦黑板時(shí),靜止的黑板受到的是板擦對(duì)它的滑動(dòng) 摩擦力。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航

6、 一二三 2.摩擦力的作用效果:摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),而不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。摩擦力可以是阻力也可 以是動(dòng)力。人走路時(shí)腳相對(duì)于地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),地面給人一 個(gè)向前的靜摩擦力,這里人受到的靜摩擦力對(duì)人來(lái)說(shuō)是動(dòng)力。再比 如貨物沖上靜止的平板小車使得小車也動(dòng)起來(lái)了,這里平板車受到 的滑動(dòng)摩擦力對(duì)小車來(lái)說(shuō)是動(dòng)力,因此,無(wú)論是靜摩擦力還是滑動(dòng) 摩擦力都可以充當(dāng)動(dòng)力。不要有“摩擦力總是阻力,總是阻礙物體 的運(yùn)動(dòng)”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)

7、航 一二三 3.摩擦力的方向:摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方 向相反,而不是與運(yùn)動(dòng)方向相反,摩擦力還可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向 成一定角度。比如一只壁虎靜止在行駛的車廂后壁上,壁虎受到向 上的靜摩擦力以阻止它下滑,但它對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向是水平向前的, 因此摩擦力的方向可以和運(yùn)動(dòng)方向成一定角度,不一定與運(yùn)動(dòng)方向 在一條直線上,但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向在一條直 線上,且方向相反。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 二、靜摩擦力 1.靜摩擦力有無(wú)的判定 (1)假設(shè)

8、法:先假設(shè)接觸面是光滑的,看物體是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 若物體仍保持相對(duì)靜止,則物體不受靜摩擦力;否則,則受靜摩擦力。 (2)平衡條件法:根據(jù)二力平衡的條件判定。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 2.靜摩擦力方向的判定 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TO

9、UXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 溫馨提示在判斷摩擦力的方向時(shí),弄清物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向是問(wèn) 題的關(guān)鍵?！跋鄬?duì)運(yùn)動(dòng)”是指研究對(duì)象相對(duì)于被接觸物體的運(yùn)動(dòng),是 以被接觸物體為參考系的,物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)(絕對(duì)運(yùn)動(dòng))一般是以地面 (或相對(duì)于地面靜止的物體)為參考系的,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向,不一定與 物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向相同。物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng)(實(shí)際運(yùn) 動(dòng))不是同一概念。摩擦力總是阻礙兩個(gè)物體之間的“相對(duì)”運(yùn)動(dòng), 并不是阻

10、礙物體的運(yùn)動(dòng),有可能對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力,不要誤認(rèn) 為“摩擦力總是阻力,總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)”。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 三、摩擦力大小的判定 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 特別提醒要計(jì)算摩擦力的大小,必須首先弄清是滑動(dòng)摩擦力還是 靜摩擦力,這是求解摩擦力大小的第一步。 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIA

11、O 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三 【例題1】 (多選)關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法正確的是() A.兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值 B.摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同或相反 C.靜摩擦力可以是動(dòng)力,也可以是阻力,滑動(dòng)摩擦力一定是阻力 D.運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力作用,靜止的物體也可以受滑動(dòng)摩 擦力作用 點(diǎn)撥:正確理解摩擦力的概念是解決此類概念性問(wèn)題的前提。 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型

12、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(gè) 定值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向同向,也可以反向,比 如子彈打進(jìn)放在光滑地面上的木塊的過(guò)程中,木塊受到的摩擦力與 木塊的運(yùn)動(dòng)方向相同,而子彈受到的摩擦力與子彈的運(yùn)動(dòng)方向相反, 靜摩擦力也是如此,比如傳送帶將物體勻速運(yùn)到高處,物體受到的 靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,而皮帶受到的靜摩擦力方向與運(yùn) 動(dòng)方向相反,選項(xiàng)B正確;當(dāng)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),摩擦力 就充當(dāng)動(dòng)力,當(dāng)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),摩擦力就充當(dāng)阻力, 選項(xiàng)C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力作用,如傳送帶向上運(yùn)送物 體,物體與傳送帶間的摩擦力為靜摩擦

13、力,靜止的物體也可以受滑 動(dòng)摩擦力作用,如物體在桌面上滑動(dòng)時(shí),桌面受到的摩擦力就是滑 動(dòng)摩擦力,故選項(xiàng)D正確。 答案:BD 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三 題后反思題后反思靜摩擦力發(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,不管是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,與物體 的運(yùn)動(dòng)方向可以相同,也可以相反;可以是動(dòng)力,也可以是阻力。正 確區(qū)分運(yùn)動(dòng)方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向間的不同,是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 Z

14、HONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 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(gè)長(zhǎng)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(yùn)動(dòng),由此可知,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1和B、C間的動(dòng)摩擦因 數(shù)2可能是() A.1=0,2=0 B.1=0,20 C.10,2=0 D.10,20 點(diǎn)撥:兩物體間若存在摩擦力,則物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定不為 零。接觸面不光滑,動(dòng)摩擦因數(shù)不為零時(shí),物體間不一定存在摩擦 力。 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN

15、 JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 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(yùn)動(dòng)知,可 采取先整體后隔離的解題方法,A與B間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。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(gè)整體一個(gè)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(lái)看,只要接觸、 擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)這些條件缺少一 個(gè),就不會(huì)產(chǎn)生摩擦力。因?yàn)锳與B以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng),A與B無(wú) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以不管A與B間是否粗糙,都

16、不會(huì)產(chǎn)生摩擦力,所以 1=0或10。 答案:BD 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三 題后反思題后反思結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷有無(wú)摩擦力是一種常用的方 法。當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí),可根據(jù)二力平衡的知識(shí)求出摩擦力 的大小。要靈活選取研究對(duì)象,特別是當(dāng)兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同 時(shí),常常將這兩個(gè)物體看作一個(gè)整體來(lái)處理。 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHA

17、NG 目標(biāo)導(dǎo)航 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(shí),物 體恰能被拉動(dòng);物體運(yùn)動(dòng)后只需18 N的拉力即可使物體做勻速直線 運(yùn)動(dòng)。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(dòng)摩擦因數(shù)為多少? 點(diǎn)撥:解答本題時(shí)可按以下思路分析: 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三 解析:(1)

18、水平力為20 N時(shí)恰能拉動(dòng),說(shuō)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(dòng)摩擦 力,大小為F滑=18 N。 答案:(1)15 N(2)18 N(3)0.3 類型四 ZHISHI SHULI 知識(shí)梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三 題后反思題后反思計(jì)算摩擦力大小的基本思路:(1)首先分析物體的運(yùn)動(dòng)情 況,明確是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力。 (2)滑動(dòng)摩擦力的大小直接由公式F=FN求解。求解的關(guān)鍵是根 據(jù)平衡方程或動(dòng)力學(xué)方程(后面將學(xué)習(xí))計(jì)算正壓力FN的大小。靜