高中物理課件摩擦力

高中物理課件摩擦力匯報(bào)人：AA2024-01-25目錄CONTENTS摩擦力基本概念靜摩擦力滾動(dòng)摩擦力和流體阻力摩擦力在生活和工程中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力總結(jié)回顧與拓展延伸01摩擦力基本概念兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，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)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做摩擦力。根據(jù)摩擦力的性質(zhì)，可以將其分為滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩大類。摩擦力定義及分類摩擦力分類摩擦力定義滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力區(qū)別當(dāng)兩個(gè)物體沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，它們之間的接觸面上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做靜摩擦力。靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。摩擦力產(chǎn)生條件及方向判斷01產(chǎn)生條件021.兩物體相互接觸且擠壓，即存在彈力。032.接觸面粗糙且存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。04方向判斷：摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。注意這里的“相對(duì)”二字，是指相對(duì)于接觸的另一個(gè)物體?；瑒?dòng)摩擦力公式：$F=muN$，其中$F$是滑動(dòng)摩擦力，$mu$是動(dòng)摩擦因數(shù)，$N$是正壓力。計(jì)算步驟1.確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。2.根據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解滑動(dòng)摩擦力。01020304滑動(dòng)摩擦力公式及計(jì)算接觸面粗糙程度接觸面越粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)越大，滑動(dòng)摩擦力也越大。正壓力大小正壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。接觸面積大小一般情況下，接觸面積對(duì)滑動(dòng)摩擦力影響不大。但在某些特殊情況下，如粘滯摩擦或表面變形顯著時(shí)，接觸面積會(huì)對(duì)滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生影響。影響滑動(dòng)摩擦力大小因素汽車剎車系統(tǒng)滑雪運(yùn)動(dòng)刷墻或擦玻璃時(shí)機(jī)械傳動(dòng)中的離合器滑動(dòng)摩擦力在生活中的應(yīng)用利用滑動(dòng)摩擦力使車輪減速停車。利用刷子或抹布與墻面或玻璃之間的滑動(dòng)摩擦力來清除污漬?；┌迮c雪地之間的滑動(dòng)摩擦力幫助滑雪者控制速度和方向。通過控制兩個(gè)接觸面之間的滑動(dòng)摩擦力來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和切斷。02靜摩擦力兩物體接觸面粗糙、存在正壓力、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。產(chǎn)生條件靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。方向判斷靜摩擦力產(chǎn)生條件及方向判斷0102最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力關(guān)系最大靜摩擦力的大小取決于正壓力和接觸面的粗糙程度，其數(shù)值在零和最大靜摩擦力之間。最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，但近似相等，在計(jì)算中可認(rèn)為二者相等。01020304走路時(shí)，鞋底與地面間的靜摩擦力幫助人前進(jìn)。汽車剎車時(shí)，車輪與地面間的靜摩擦力使車減速。握手時(shí)，雙手間的靜摩擦力使人感受到對(duì)方的力度。用鉛筆寫字時(shí)，筆尖與紙面間的靜摩擦力使字跡留在紙上。靜摩擦力在生活中的應(yīng)用03滾動(dòng)摩擦力和流體阻力特點(diǎn)計(jì)算影響因素滾動(dòng)摩擦力特點(diǎn)及計(jì)算滾動(dòng)摩擦是物體在另一物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，相比滑動(dòng)摩擦，滾動(dòng)摩擦的阻力通常較小。滾動(dòng)摩擦力矩$M_r$可以用公式$M_r=mu_rN$計(jì)算，其中$mu_r$是滾動(dòng)摩擦系數(shù)，$N$是正壓力。滾動(dòng)摩擦系數(shù)$mu_r$受接觸面的材料、粗糙度、硬度等因素影響。01020304概念流體性質(zhì)物體形狀運(yùn)動(dòng)速度流體阻力概念及影響因素流體阻力是物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力，與流體的密度、粘度以及物體的形狀、速度等因素有關(guān)。流體的密度和粘度越大，產(chǎn)生的阻力越大。物體在流體中的運(yùn)動(dòng)速度越大，受到的流體阻力也越大。流線型物體受到的流體阻力較小，而非流線型物體受到的阻力較大。將物體設(shè)計(jì)成流線型，可以減小流體阻力。例如，飛機(jī)、汽車等交通工具的外形設(shè)計(jì)都采用了流線型原理。改變物體形狀減小物體與流體的接觸面積可以降低流體阻力。例如，潛水艇采用尖頭設(shè)計(jì)，可以減少水下航行時(shí)的阻力。減少接觸面積在某些情況下，可以通過降低流體的密度或粘度來減小流體阻力。例如，在管道輸送中，可以采用低粘度的液體來減小輸送過程中的阻力。降低流體密度或粘度減小流體阻力方法04摩擦力在生活和工程中的應(yīng)用汽車剎車系統(tǒng)通過增大剎車片與車輪之間的摩擦力來減速停車；人們行走時(shí)依靠鞋底與地面之間的摩擦力來防止滑倒。利用摩擦力在機(jī)械設(shè)備中，使用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂來減小運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦，提高設(shè)備效率和使用壽命；冰雪天氣，人們?cè)诼访嫔先鳆}或沙子來增大摩擦，防止車輛和行人打滑。減小摩擦力生活中利用和減小摩擦力的實(shí)例利用摩擦力在需要傳遞扭矩的部件上，如螺栓、齒輪等，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮增加接觸面的粗糙度或壓力來增大摩擦力，以確保扭矩的有效傳遞。減小摩擦力對(duì)于需要滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，如軸承、導(dǎo)軌等，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)采用光滑的表面、減小接觸面積或采用特殊的潤(rùn)滑方式來減小摩擦力，以降低能耗和磨損。工程中利用和減小摩擦力的設(shè)計(jì)原則1234選用合適的材料和表面處理方式采用先進(jìn)的潤(rùn)滑技術(shù)優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)提高機(jī)械效率，降低能耗措施選擇具有自潤(rùn)滑性能的材料或進(jìn)行表面涂層處理，可以降低摩擦系數(shù)，減少能量損失。通過改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如采用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦、減小接觸面積等，可以降低摩擦阻力，提高機(jī)械效率。采用高效、環(huán)保的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式，如油氣潤(rùn)滑、微量潤(rùn)滑等，可以在保證潤(rùn)滑效果的同時(shí)降低能耗和環(huán)境污染。定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，保持其良好的工作狀態(tài)，可以延長(zhǎng)使用壽命，降低能耗和維修成本。05實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)操作，了解滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的概念，掌握測(cè)量滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的方法。原理介紹摩擦力是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。當(dāng)物體在另一物體表面上滑動(dòng)時(shí)，受到的阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力稱為滑動(dòng)摩擦力；當(dāng)物體在另一物體表面上具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，受到的阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力稱為靜摩擦力。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮斫榻B實(shí)驗(yàn)器材長(zhǎng)木板滑塊實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟彈簧測(cè)力計(jì)砝碼細(xì)繩實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟鉛筆操作步驟1.將長(zhǎng)木板平放在桌面上，滑塊放在木板上。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟010203042.用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)滑塊，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟3.在滑塊上加上砝碼，改變滑塊的質(zhì)量，重復(fù)步驟2，記錄數(shù)據(jù)。4.將滑塊放在木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木板，使木板相對(duì)于桌面運(yùn)動(dòng)，滑塊相對(duì)于木板靜止，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2，記錄數(shù)據(jù)。5.改變滑塊的質(zhì)量，重復(fù)步驟4，記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理方法1.根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的大小。2.繪制滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力與正壓力的關(guān)系圖像。數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果分析結(jié)果分析2.通過圖像分析可以得出，滑動(dòng)摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)與接觸面的材料、粗糙程度等因素有關(guān)。1.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的大小與正壓力成正比。3.通過實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果分析，可以加深對(duì)摩擦力概念的理解，掌握測(cè)量滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的方法。數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果分析06總結(jié)回顧與拓展延伸

重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)回顧摩擦力的定義和分類摩擦力是阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，可分為靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。摩擦力的方向摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。摩擦力的大小靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化，但有一個(gè)最大值；滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比，比例系數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)。123從微觀角度看，摩擦力是由物體表面間的分子引力和表面粗糙不平引起的機(jī)械阻力共同作用的結(jié)果。摩擦力的產(chǎn)生機(jī)理除了正壓力和動(dòng)摩擦因數(shù)外，摩擦力還受到物體表面的粗糙程度、溫度、濕度等因素的影響。摩擦力的影響因素在生活和工程中，人們既利用摩擦力來傳遞動(dòng)