物理新課標必修1-3-3省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎課件市賽課一等獎課件

3．摩擦力第1頁第2頁※※知道靜摩擦力產(chǎn)生條件，會判斷靜摩擦力方向※知道什么是最大靜摩擦力※※知道滑動摩擦力產(chǎn)生條件，會判斷滑動摩擦力方向※※會用公式F＝μFN計算滑動摩擦力大小第3頁第4頁消防隊員能徒手爬上幾米高線桿，靠是手腳和線桿之間摩擦力(如圖)．摩擦力到底是怎樣一個力呢？本節(jié)課我們就進入摩擦力世界，主要來探究一下摩擦力產(chǎn)生條件，及其大小、方向判定．第5頁第6頁1．摩擦力是在兩個

物體之間產(chǎn)生．兩個相互接觸物體，當它們發(fā)生

或含有

時，就會在接觸面上產(chǎn)生

力，這種力叫做摩擦力．2．摩擦力方向總跟接觸面

，而且跟物體

或

方向相反3．靜摩擦力大小隨外力改變

，靜摩擦力最大值叫

，滑動摩擦力大小

.相互接觸相對運動相對運動趨勢妨礙相對運動相切相對運動相對運動趨勢而改變最大靜摩擦力F＝μFN第7頁4．靜摩擦力在生產(chǎn)技術中應用也很多．皮帶運輸機(以下列圖)是靠

和

之間

，把貨物送往別處．貨物傳送皮帶靜摩擦力第8頁5．如圖地面有沙子，易滑倒，這是因為 ．摩擦比滑動摩擦小滾動第9頁第10頁(1)定義：兩個物體之間只有相對運動趨勢，而沒有相對運動，這時摩擦力叫做靜摩擦力．(2)產(chǎn)生條件①兩物體接觸且擠壓，即存在彈力②接觸面不光滑③兩物體接觸面間有相對運動趨勢．(3)方向：與接觸面相切，跟物體相對運動趨勢方向相反．第11頁(4)大?。弘S沿相對運動趨勢方向外力F改變而改變，但有一個最大值．(5)最大靜摩擦力：靜摩擦力最大值Fm，其大小等于物體剛要運動時所需要沿相對運動趨勢方向最小外力．兩物體間實際發(fā)生靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fm之間，即0<F≤Fm.第12頁尤其提醒：(1)相對靜止物體可能是靜止，也可能是運動．(2)相對運動趨勢指兩物體間有相對運動可能，但仍相對靜止．如圖所表示．假設物體與車廂底板接觸面是光滑，當二者一起靜止、勻速時，不會發(fā)生相對運動，實際上二者無相對運動趨勢；當平板車加速或減速時，物體相對車向后或向前運動，發(fā)生相對運動，說明二者實際上有相對運動趨勢．第13頁(3)“妨礙”說明了靜摩擦力作用效果，妨礙物體間相對運動趨勢，但不是妨礙物體運動，所以靜摩擦力能夠是動力，也能夠是阻力．第14頁如圖所表示，有一個重力不計方形容器，被水平力F壓在豎直墻面上處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)遲緩地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器一直保持靜止，則以下說法中正確是 ()A．容器受到摩擦力不變B．容器受到摩擦力逐步增大C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐步增大答案：BC第15頁(1)定義：當一個物體在另一個物體表面上滑動時候，會受到另一個物體妨礙它滑動力，這種力叫做滑動摩擦力．(2)產(chǎn)生條件：①兩物體接觸且擠壓，即存在彈力②接觸面不光滑③兩物體間存在相對運動(3)方向：與接觸面相切，跟物體相對滑動方向相反．第16頁(4)大?。夯瑒幽Σ亮Ω龎毫Τ烧龋碏＝μFN，其中FN為正壓力是兩接觸面間相互擠壓彈力，μ為動摩擦因數(shù)，只與相互接觸兩個物體材料、接觸面粗糙程度相關，與FN無關，無單位．注意：①滑動摩擦力與接觸面大小無關，與物體運動性質(zhì)無關．②正壓力FN與重力無直接關系，以下列圖．第17頁尤其提醒：滑動摩擦力不一定是阻力，滑動摩擦力妨礙是物體間相對運動，不是妨礙物體運動，所以，滑動摩擦力可能是阻力，也可能是動力．第18頁(河北冀州中學08－09年高一上學期期末)如圖，把彈簧測力計一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，金屬板向左運動，此時測力計示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測力計示數(shù)放大畫出)，則物塊P與金屬板間滑動摩擦力大小是________N．若用彈簧測力計測得物塊P重13N，依據(jù)表中給出動摩擦因數(shù)，可推算出物塊P材料為________.第19頁(A)材料動摩擦因數(shù)金屬—金屬0.25橡膠—金屬0.30木頭—金屬0.20皮革—金屬0.28

答案：2.60N木頭第20頁靜摩擦力滑動摩擦力有沒有判定(1)定義法：在判斷物體間是否存在靜摩擦力時，可用假設法，先假設接觸面是光滑，看物體是否發(fā)生相對運動．假如物體仍保持相對靜止，則物體不受靜摩擦力；反之，則受靜摩擦力(2)平衡條件法：依據(jù)二力平衡條件判定依據(jù)滑動摩擦力存在條件來判定即(1)兩物體相互接觸(2)發(fā)生形變(3)產(chǎn)生相對運動方向判定靜摩擦力方向一定沿接觸面，與物體相對運動趨勢方向相反，而與物體運動方向無關．可能同向也可能反向，還可能有一定夾角滑動摩擦力方向一定沿接觸面與物體相對運動方向相反，像靜摩擦力一樣，它與物體運動方向無關第21頁(貴州清華試驗學校09－10年高一上學期期中)為了探究滑動摩擦力，韓冰同學利用牙刷做試驗，當用力向右勻速拖動牙刷時，刷發(fā)發(fā)生了彎曲，對這一試驗分析正確是 ()A．刷發(fā)彎曲越厲害說明牙刷受到摩擦力越大B．從刷發(fā)彎曲方向能夠判斷牙刷受到摩擦力方向向左C．牙刷受到摩擦力作用在刷發(fā)上D．手拉力大于牙刷受到摩擦力答案：ABC

第22頁一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生摩擦力．在壓力相同情況下，滾動摩擦力比滑動摩擦力小很多．第23頁第24頁以下列圖所表示，整個系統(tǒng)在地面上保持勻速運動狀態(tài)那么M與m之間摩擦力情況怎樣？解析：假設m與M之間有向前或向后摩擦，那么m就會在這個摩擦力作用下加速或減速，這與題意相矛盾，所以它們之間沒有摩擦力．第25頁點評：有些人輕易認為物體向前運動，就會受到向后摩擦，而實際決定靜摩擦是相對運動趨勢，而不是運動方向．該題所包括假設法，是處理這類題基本方法，也是物理學基本方法．第26頁如右圖所表示，地面上靜止疊放著A、B兩個物體，力F作用在A上時，A、B依然靜止，試分別分析A、B受到摩擦力情況．第27頁答案：(1)F作用于A物體上時，A相對B有向右運動趨勢，B相對A有向左運動趨勢，故A受到向左靜摩擦力，其大小等于F.B受到A給它向右靜摩擦力，其大小也等于F.因為A、B靜止，B有向右運動趨勢，所以B受到地面給它向左靜摩擦力，大小也等于F.如圖(甲)所表示.第28頁以下列圖所表示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷以下情況中，木箱所受摩擦力方向．(1)汽車由靜止加速運動時(木箱和車面無相對滑動)；(2)汽車剎車時(二者無相對滑動)；(3)汽車勻速運動時(二者無相對滑動)；(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動時；(5)汽車在勻速過程中突然加速，木箱在車上滑動時．第29頁解析：1.(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運動時，假設二者接觸面是光滑，則汽車加速時，木箱因為慣性要保持原有靜止狀態(tài)．所以它將相對于汽車向后滑動，而實際木箱沒有滑動，說明木箱有相對汽車向后滑動趨勢，所以，木箱受到向前靜摩擦力．(2)汽車剎車時，速度減小，假設木箱與汽車接觸面是光滑，則木箱將相對汽車向前滑動，而實際木箱沒有滑動，說明木箱有相對汽車向前滑動趨勢，所以木箱受到向后靜摩擦力．第30頁(3)木箱隨汽車一起勻速運動時，二者無相對滑動，假設木箱受水平向右摩擦力，跟木箱接觸物體只有汽車，汽車最多能對它施加兩個力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡條件知：F1與G抵消，但沒有力與F2抵消，不能做勻速直線運動，這與題意矛盾，所以假設錯誤，即木箱不受摩擦力．(4)汽車剎車，木箱相對于汽車向前滑動，易知木箱受到向后滑動摩擦力．(5)汽車在勻速過程中突然加速，木箱相對于汽車向后滑動，易知木箱受到向前滑動摩擦力．第31頁點評：搞清摩擦力方向關鍵是：搞清物體相對運動(或趨勢)方向，摩擦力既能夠是動力，也能夠是阻力．第32頁(福建福州三中09－10年高一上學期期中)如圖所表示，重力G＝20N物體，在動摩擦因數(shù)為0.1水平面上向左運動，同時受到大小為10N，方向向右水平力F作用，則物體所受摩擦力大小和方向是 ()A．2N，水平向左B．2N，水平向右C．10N，水平向左D．8N，水平向右答案：B解析：因物塊向左運動，所以受到滑動摩擦力向右，大小為Ff＝μFN＝0.1×20N＝2N.第33頁某物體重力為200N，放置在水平地面上，它與地面間動摩擦因數(shù)是0.38，它與地面間最大靜摩擦力是80N(1)用50N水平方向力推物體，地面對物體摩擦力是________N．(2)最少要用多大水平力，才能把物體推進________(3)物體運動起來以后，若使其保持勻速直線運動，應在水平方向加________N推力(4)物體在運動過程中，若把水平推力增大到80N，地面對物體摩擦力為________N．(5)今后，若把推力降低到50N，直到靜止前，地面對物體摩擦力為________N．(6)若撤去外力，直到靜止前，地面對物體摩擦力為________N.第34頁解析：(1)因為50N小于最大靜摩擦力80N，物體靜止，故摩擦力為50N．(2)最少用80N力，才能將物體推進．因為只有推力大于最大靜摩擦力，物體才能夠從靜止開始運動．(3)物體運動起來以后，受滑動摩擦力作用，依據(jù)F＝μFN，F(xiàn)N＝200N，得F＝0.38×200N＝76N，故應加76N．(5)推力減小后，物體減速運動，但物體仍受滑動摩擦力作用，故F＝μFN＝0.38×200N＝76N．(6)撤去外力后，物體仍向前運動，還是受滑動摩擦力作用，F(xiàn)＝μFN＝0.38×200N＝76N.答案：(1)50(2)80(3)76(4)76(5)76(6)76第35頁一根重力為G，長度為L均勻長條木料放在水平桌面上，木料與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用水平力F推木料，當木料經(jīng)過圖中所表示位置時，桌面對它摩擦力等于________答案：μG第36頁解析：“用水平力F推木料，木料經(jīng)過圖示位置時”，說明木料是運動，受到摩擦力是滑動摩擦力．另外要明確木料在運動過程中受到彈力是否改變．木料在豎直方向上受重力和彈力作用，二力平衡，故彈力FN＝G，由滑動摩擦力公式知，摩擦力F＝μFN＝μG.第37頁以下列圖所表示，在試驗探究滑動摩擦力大小規(guī)律活動中，要測定滑塊A與木板B動摩擦因數(shù)，必須使測力計拉力等于滑動摩擦力，即必須使木塊做勻速直線運動，這個條件較難嚴格確保．事實也證實了這一點，不論學生和老師，都想盡可能做到這一點，而且也把它看成探究活動必要條件，重復強調(diào)，效果并不理想，那么，能否設計一個試驗來克服上述問題呢？第38頁解析：做一個逆向轉換，將測力計一端固定，另一端拉住木塊，然后用手拉動木板，以下列圖所表示，用這種方法測量滑動摩擦力，木塊即使沒有滑動，不過木塊受到了滑動摩擦力，再依據(jù)力平衡條件很輕易就測出摩擦力大小．巧妙地轉換，避開了使木塊做勻速運動條件，當然，拉動木塊滑動探究也是必須要做試驗，首先能夠作個對比，另首先，能夠?qū)铀龠\動時木塊受力情況做一點更深探究．第39頁點評：探究滑動摩擦力大小規(guī)律試驗主要表達科學探究要素：(1)“制訂計劃與設計試驗”中“考慮試驗變量及控制方法”，因變量是摩擦力，自變量是接觸面情況和正壓力大小，試驗中采取控制變量法處理．(2)“分析與論證”中“對試驗數(shù)據(jù)進行處理”．試驗中對接觸面情況，引入一個常數(shù)μ，使原來無法量化原因能夠量化．你在此試驗中，除了恪守表達上述科學探究要素，采取逆向轉換法外，還有沒有其它方法呢？能否用傳感器來完成呢？第40頁如圖所表示，在年北京奧運會自行車男子公路個人計時賽中，瑞士選手法·坎切拉拉取得冠軍．請分析法·坎切拉拉自行車在平直公路上勻速前進和自然滑行時，前后輪所受摩擦力方向．第41頁答案：自行車勻速行駛時，兩輪受摩擦力方向為：后輪向前，前輪向后；自行車自然滑行時，前后兩輪受摩擦力方向都向后．解析：當自行車勻速前進時，因為人經(jīng)過鏈條