高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力課件 新人教版必修1.ppt

3 摩擦力,填一填,練一練,一、摩擦力(見課本第57頁) 1.定義: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)的趨勢(shì)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)的力。 2.分類:靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力。,填一填,練一練,二、靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力(見課本第57、58、59頁),填一填,練一練,填一填,練一練,已知一些材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)如表所示:,質(zhì)量為1.5 kg的物塊放置于某材料制作的水平面上,現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉此物塊,讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3 N,則兩接觸面的材料可能是(g取10 m/s2)( ) A.木金屬 B.木木 C.鋼鋼 D.木冰,解析:由Ff=FN得 ,所以接觸面為木金屬,故選項(xiàng)A正確。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對(duì)摩擦力及產(chǎn)生條件的理解 如圖所示,將一小物體放在固定斜面上,如果: (1)斜面光滑,小物體沿斜面下滑; (2)斜面粗糙,小物體靜止在斜面上。 試比較圖中斜面光滑與粗糙兩種情況下,小物體受摩擦力情況有何不同?為什么?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.產(chǎn)生條件,2.“相對(duì)”的含義:“相對(duì)”指的是研究對(duì)象相對(duì)于與其接觸的物體而言,即以與其接觸的物體為參考系,而不一定是物體相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.作用效果: (1)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),不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 (2)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力,如勻速前進(jìn)的自行車,后輪受到的摩擦力為動(dòng)力,前輪受到的摩擦力為阻力。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題1】 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)受靜摩擦力作用,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,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(shì)),三者缺一不可,故選項(xiàng)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(shì)),不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),有可能是動(dòng)力,故選項(xiàng)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(shì),故可能存在摩擦力的作用,故選項(xiàng)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(shì),也有可能受到靜摩擦力作用,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:C,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,摩擦力的有無和方向的判斷 用力按住毛刷(毛較長(zhǎng))在水平桌面上向左滑動(dòng),觀察刷毛的彎曲方向。 (1)運(yùn)動(dòng)過程中,刷毛彎曲的原因是什么? (2)毛刷相對(duì)于桌面向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?桌面對(duì)毛刷水平方向的作用力與兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有何關(guān)系?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.摩擦力與彈力的存在關(guān)系 兩物體間有摩擦力時(shí),必有彈力;而兩物體間有彈力時(shí),不一定有摩擦力。 2.靜摩擦力的有無判斷兩法 (1)條件判斷法:接觸面之間有壓力、粗糙且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 (2)假設(shè)法:,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.靜摩擦力的方向判定兩法 (1)假設(shè)法:假設(shè)接觸面是光滑的,判斷物體將向哪個(gè)方向滑動(dòng),從而確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向,進(jìn)而判斷出靜摩擦力的方向。 (2)狀態(tài)法:當(dāng)物體受力處于平衡狀態(tài)時(shí),根據(jù)二力平衡,判斷出靜摩擦力的方向。,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 在機(jī)場(chǎng)、海港、糧庫常用傳送帶運(yùn)送行李、貨物和糧食等。如圖所示,當(dāng)行李箱隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),下列關(guān)于行李箱受力的說法中正確的是( ) A.行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向上 B.行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向下 C.因?yàn)樾欣钕渑c傳送帶之間相對(duì)靜止,所以行李箱不受摩擦力的作用 D.因?yàn)樾欣钕渑c傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),所以行李箱受滑動(dòng)摩擦力 解析:行李箱所受的摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,行李箱相對(duì)皮帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以靜摩擦力方向沿傳送帶向上,故A正確,B、C錯(cuò)誤;行李箱與傳送帶保持相對(duì)靜止,所以行李箱受到靜摩擦力作用,D錯(cuò)誤。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練1 某運(yùn)動(dòng)員在100 m決賽途中的兩個(gè)瞬間如圖所示,其中圖甲、乙分別表示運(yùn)動(dòng)員前腳剛好觸地和后腳剛好離開地面。用F1、F2分別表示運(yùn)動(dòng)員在兩個(gè)瞬間所受到的摩擦力,則關(guān)于F1、F2的方向,以下說法正確的是( ) A.F1向后,F2向后 B.F1向前,F2向前 C.F1向前,F2向后 D.F1向后,F2向前 解析:奔跑過程中腳與地面接觸時(shí),腳與地面相對(duì)靜止,受到靜摩擦力。題圖甲中,腳用力后蹬,相對(duì)地面有向后滑的趨勢(shì),受到向前的靜摩擦力,F1向前,圖乙中腳接觸地面時(shí)有相對(duì)地面向前滑的趨勢(shì),受到的靜摩擦力向后,F2向后。 答案:C,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,摩擦力大小的計(jì)算 如圖所示,把木塊放在水平長(zhǎng)木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊,在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕塞一個(gè)小紙團(tuán)(可以作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記),它可以隨指針移動(dòng),拉力F逐漸增大,木塊保持靜止,直到拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng),觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)及其變化。,彈簧測(cè)力計(jì)指針下面的小紙團(tuán)可以“記住”拉力曾經(jīng)到達(dá)的最大值 試結(jié)合上述現(xiàn)象討論: (1)隨著外力的增大,靜摩擦力大小變化嗎?若變化,如何變化? (2)木塊開始移動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有何特點(diǎn)?,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,摩擦力大小的計(jì)算,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】 如圖所示,一個(gè)重為100 N的物體,放在水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,求該物體在下列幾種情況下受到的摩擦力。 (1)物體開始時(shí)靜止,用6 N的水平向右的力拉物體; (2)物體開始時(shí)靜止,用30 N的水平向右的力拉物體; (3)物體開始以v=15 m/s的初速度向左運(yùn)動(dòng),用F=15 N的水平向右的力拉物體。,點(diǎn)撥:,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:物體與水平面之間的最大靜摩擦力為Ffmax=FN=G=20 N。 (1)當(dāng)用F=6 N水平向右的力拉物體時(shí),F=6 N20 N,物體在水平面上向右運(yùn)動(dòng),物體與水平面之間為滑動(dòng)摩擦力,Ff=FN=0.2×100 N=20 N,方向向左。 (3)物體與水平面間為滑動(dòng)摩擦力,Ff=FN=20 N,方向向右。 答案:(1)6 N 方向向左 (2)20 N 方向向左 (3)20 N 方向向右,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)一個(gè)置于地面的物體,使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為5 N。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6 N時(shí),物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小是( ) A.6 N B.5 N C.1 N D.11 N 解析:由平衡條件知物體的滑動(dòng)摩擦力大小為5 N,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6 N時(shí),表明物體受到的拉力變大,物體仍向前滑動(dòng),受到的摩擦力仍為大小是5 N的滑動(dòng)摩擦力,B正確。 答案:B,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多選)下列說法中正確的是( ) A.相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間必有摩擦力 B.兩物體間有摩擦力,則其間必有彈力 C.兩物體間有彈力,則其間必有摩擦力 D.兩物體間無彈力,則其間必?zé)o摩擦力 解析:摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件:接觸面粗糙、物體之間有彈力、物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)三個(gè)條件缺一不可。因?yàn)槿鄙俳佑|面粗糙、有彈力這兩個(gè)條件,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;兩物體間僅有彈力,接觸面是否粗糙未知,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;有彈力是產(chǎn)生摩擦力的必要條件,所以有摩擦力必有彈力,無彈力必?zé)o摩擦力,故選項(xiàng)B、D正確。 答案:BD,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是( ) A.人走路時(shí),腳和地面之間的摩擦力是阻礙人運(yùn)動(dòng)的 B.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 C.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止不動(dòng)的 D.摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 解析:人走路時(shí),當(dāng)腳向后蹬地時(shí),腳相對(duì)于地面有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故腳受到向前的摩擦力,此力對(duì)人的運(yùn)動(dòng)來說為動(dòng)力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,而不是運(yùn)動(dòng)方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)的物體也可能受靜摩擦力作用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;摩擦力的方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,比如摩擦力作動(dòng)力時(shí),D項(xiàng)正確。 答案:D,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.(多選)用手握瓶子,使瓶子在豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果握力加倍,則手對(duì)瓶子的摩擦力( ) A.一定加倍 B.保持不變 C.方向豎直向上 D.方向豎直向下 解析:對(duì)瓶子的握力加倍,但瓶子受到的靜摩擦力卻始終與重力平衡,大小不變,方向豎直向上,故選項(xiàng)B、C正確。 答案:BC,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.三個(gè)質(zhì)量相同的物體,與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運(yùn)動(dòng),B做加速運(yùn)動(dòng),C做減速運(yùn)動(dòng),那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是( ) A.FfAFfBFfC B.FfAFfBFfC C.FfA=FfB=FfC D.不能比較大小 解析:由Ff=FN知,Ff的大小只與和FN有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),由于該題中FN與重力G相等,故Ff相同。 答案:C,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.重為400 N的木箱放在水平地面上,木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。如圖所示,用水平力F推木箱,當(dāng)F分別為60 N、90 N和150 N時(shí),木箱受到的摩擦力分別是多少?方向如何?,探究三,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:木箱在F的推動(dòng)下不知是否移動(dòng),應(yīng)先求最大靜摩擦力,在未作說明的情況下,可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑 動(dòng)摩擦力。 最大靜摩擦力Ffmax=FN=G=0.25×400 N=100 N 可見當(dāng)用60 N和90 N的水平力推木箱時(shí),推力小于最大靜摩擦力,木箱靜止不動(dòng),由二力平衡可知,靜摩擦力的大小分別為60 N和90 N,方向與F方向相反。 當(dāng)用150 N的推力推木箱時(shí),推力大于最大靜摩擦力,木箱滑動(dòng),摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,因此,摩擦力的大小為100 N,方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,即與F方向相反。 答案:60 N,與F方向相反 90 N,與F方向相反 100 N,與F方向相反,