高一物理滬科版必修1 第3章 3.3《摩擦力》課件

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歡迎進(jìn)入物理課堂 理解教材新知 第3章 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 把握熱點(diǎn)考向 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 3 3 考向三 1 滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體間的壓力及表面材料的性質(zhì)有關(guān) 2 滑動(dòng)摩擦力的大小為f N 方向跟物體的相對運(yùn)動(dòng)方向相反 3 靜摩擦力是物體間有相對滑動(dòng)趨勢時(shí)產(chǎn)生的摩擦力 4 靜摩擦力的大小隨著外力的變化而變化 方向跟物體相對滑動(dòng)趨勢的方向相反 自學(xué)教材 1 定義當(dāng)一個(gè)物體跟另一個(gè)物體有時(shí) 在它們的上產(chǎn)生的摩擦力 相對滑動(dòng) 接觸面 2 產(chǎn)生條件 1 物體間相互且互相 2 相互接觸的表面 3 物體間有 三個(gè)條件必須同時(shí)具備 接觸 擠壓 粗糙 相對滑動(dòng) 3 方向跟接觸面相切 并總與 相對運(yùn)動(dòng) 方向 4 大小探究滑動(dòng)摩擦力的大小規(guī)律采用法 如圖3 3 1 相反 控制變量 圖3 3 1 1 先保持接觸面的材料不變 改變木塊上面的以改變壓力 時(shí)讀出彈簧秤的示數(shù) 得到 滑動(dòng)摩擦力f N 正壓力 2 保持壓力不變 換用不同材料的接觸面 改變 得到 f與接觸面的有關(guān) 3 實(shí)驗(yàn)表明 滑動(dòng)摩擦力f與 和N成 其表達(dá)式為f 砝碼 勻速拉動(dòng) 粗糙程度 粗糙程度 正比 N 重點(diǎn)詮釋 1 對公式f N的理解 1 公式f N中的N是兩個(gè)物體表面間的壓力 稱為正壓力 垂直于接觸面的力 性質(zhì)上屬于彈力 它不一定是物體的重力 許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件等加以確定 2 叫做動(dòng)摩擦因數(shù) 它與接觸面的材料 粗糙程度有關(guān) 3 滑動(dòng)摩擦力f的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān) 與接觸面積的大小也無關(guān) 2 對滑動(dòng)摩擦力方向的理解 1 存在滑動(dòng)摩擦力作用的兩物體間有 相對 運(yùn)動(dòng) 但并不意味著這兩個(gè)物體相對于其他物體都是運(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) 例如擦黑板時(shí)靜止的黑板受到的是板擦對它的滑動(dòng)摩擦力 2 滑動(dòng)摩擦力的方向總與接觸面相切 且與物體間相對運(yùn)動(dòng)的方向相反 從效果上阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) 對物體的運(yùn)動(dòng)來說 滑動(dòng)摩擦力可以是阻力 也可以是動(dòng)力 跟物體的運(yùn)動(dòng)方向沒有關(guān)系 3 滑動(dòng)摩擦力的方向與接觸面相切 而彈力與接觸面垂直 因此滑動(dòng)摩擦力方向一定與彈力方向垂直 3 滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算 1 公式法 根據(jù)公式f N進(jìn)行計(jì)算 2 二力平衡法 物體處于平衡狀態(tài) 勻速 靜止 時(shí) 根據(jù)二力平衡條件求解 1 如圖3 3 2所示 A為長木板 在水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng) 物體B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng) 下列判斷正確的是 A B間不光滑 A 若是v1 v2 A B之間無滑動(dòng)摩擦力B 若是v1 v2 A受到了B所施加向右的滑動(dòng)摩擦力C 若是v1v2 B受到了A所施加向左的滑動(dòng)摩擦力 圖3 3 2 解析 當(dāng)v1 v2時(shí) A B之間無相對運(yùn)動(dòng) 它們之間肯定沒有滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)v1 v2時(shí) 以B為參考系 A向右運(yùn)動(dòng) 它受到B施加的向左的滑動(dòng)摩擦力 B則受到A施加的向右的滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)v1 v2時(shí) 以A為參考系 B向右運(yùn)動(dòng) B受到A施加的向左的滑動(dòng)摩擦力 A受到B施加的向右的滑動(dòng)摩擦力 答案 A 自學(xué)教材 1 定義物體間有時(shí)產(chǎn)生的摩擦力 2 產(chǎn)生條件 1 兩物體相互且相互 2 接觸面 3 物體間有 相對滑動(dòng)趨勢 接觸 擠壓 粗糙 相對滑動(dòng)趨勢 3 方向沿著接觸面 并且跟物體 4 最大靜摩擦力靜摩擦力的增大有一定限度 靜摩擦力的最大值fmax在數(shù)值上等于物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力 兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力f在0與最大靜摩擦力fmax之間 即 相對滑動(dòng)趨勢的方向相反 0 f fmax 重點(diǎn)詮釋 1 對 相對靜止 的理解有靜摩擦力作用的兩物體是 相對 靜止的 即這兩個(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 2 靜摩擦力有無的判斷 1 條件判斷 接觸面間有壓力 粗糙且有相對運(yùn)動(dòng)趨勢 2 假設(shè)法 假設(shè)接觸面光滑 如物體改變原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 則存在摩擦力 反之 不存在摩擦力 3 對靜摩擦力方向的理解靜摩擦力的方向是沿著接觸面并跟物體間相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反 始終阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)趨勢 并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) 它可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 動(dòng)力 也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反 阻力 還可能與運(yùn)動(dòng)方向垂直等 總之 靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向沒有關(guān)系 4 靜摩擦力方向的判斷方法 1 直接法 對于相對運(yùn)動(dòng)趨勢比較明顯的情況 可以根據(jù) 靜摩擦力的方向沿著接觸面與相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反 直接判斷 2 利用假設(shè)法判斷 若物體的相對運(yùn)動(dòng)趨勢不易判斷 可假設(shè)接觸面光滑 看物體會(huì)怎樣相對運(yùn)動(dòng) 根據(jù)相對運(yùn)動(dòng)的方向判斷物體間的相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向從而判斷靜摩擦力的方向 3 根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷 看除要研究的摩擦力外 物體所受的其他作用力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否滿足相應(yīng)的受力特點(diǎn) 目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律 若需要向左的摩擦力才能使物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況滿足相應(yīng)的規(guī)律 則摩擦力向左 若需要向右的摩擦力才能使物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況滿足相應(yīng)的規(guī)律 則摩擦力向右 4 利用力的作用效果分析 如果相互接觸的物體間存在摩擦力 則必有相應(yīng)的作用效果 或平衡其他作用力或改變受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 可利用作用效果確定摩擦力的方向 5 根據(jù)力的相互性 若甲 乙兩物體間有摩擦力 并且能判斷出甲對乙的摩擦力的方向 則乙對甲的摩擦力的方向與甲對乙的摩擦力的方向相反 5 靜摩擦力的大小 1 大小 0 f fmax 2 計(jì)算 根據(jù)受力情況和二力平衡的條件確定 大小總等于使物體發(fā)生相對滑動(dòng)趨勢的外力 2 一輛汽車停在水平地面上 一個(gè)人用力水平推車 但仍然靜止 表明 A 推力越大 靜摩擦力越小B 推力小于靜摩擦力C 推力大小變化時(shí) 靜摩擦力大小不變D 推力越大 靜摩擦力越大 推力與靜摩擦力平衡 解析 用力推車 車靜止 說明推力仍小于車與地面之間的最大靜摩擦力 由二力平衡可知 靜摩擦力與推力大小相等 方向相反 故選D 答案 D 例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 思路點(diǎn)撥 摩擦力分為滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力 從它們產(chǎn)生的條件及作用效果上進(jìn)行分析 解析 相互接觸擠壓 接觸面粗糙 有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢 是摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件 三個(gè)條件必須同時(shí)滿足 才產(chǎn)生摩擦力 A錯(cuò)誤 摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)而不是運(yùn)動(dòng) B錯(cuò)誤 相對靜止的物體間 也可能存在摩擦力 比如 推地面上的桌子但沒推動(dòng)時(shí) 桌子仍受到地面的靜摩擦力 C正確 靜止的物體和運(yùn)動(dòng)的物體都可能受到靜摩擦力的作用 比如 被傳送帶送到高處的物體 受到傳送帶的靜摩擦力作用 D錯(cuò)誤 答案 C 借題發(fā)揮 1 不論物體是靜止的 還是運(yùn)動(dòng)的 都可能受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力 2 摩擦力的作用效果不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) 它既可作動(dòng)力 也可作阻力 3 摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 也可以與運(yùn)動(dòng)方向相同 1 關(guān)于摩擦力 下列說法正確的是 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 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 靜摩擦力也是如此 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的作用 靜止的物體也可以受滑動(dòng)摩擦力的作用 故選項(xiàng)D正確 答案 BD 例2 如圖3 3 3所示 用力F去拉疊放在一起的兩物體A B 但沒有拉動(dòng) 兩物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài) 則 A B物體受到A物體的靜摩擦力的作用 方向與F方向相同B B物體受到A物體的靜摩擦力的作用 方向與F方向相反 圖3 3 3 C A物體受到地面的靜摩擦力作用 方向與F方向相同D A物體受到地面的靜摩擦力作用 方向與F方向相反 思路點(diǎn)撥 結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由假設(shè)法判斷靜摩擦力的有無 靜摩擦力的方向根據(jù)與相對運(yùn)動(dòng)的趨勢方向相反來判斷 解析 假設(shè)B受到靜摩擦力作用 該摩擦力方向一定與接觸面相切 即沿水平方向 根據(jù)力的作用效果知 B物塊在摩擦力作用下不可能處于靜止?fàn)顟B(tài) 因此與題意是相矛盾的 故B物塊不受靜摩擦力作用 選項(xiàng)A B錯(cuò)誤 再對A進(jìn)行分析 A受到向右的拉力F的作用處于平衡狀態(tài) 由二力平衡特點(diǎn) 則A一定受到地面產(chǎn)生的向右的靜摩擦力作用 故C錯(cuò) D對 答案 D 借題發(fā)揮 摩擦力方向的判斷方法在判斷摩擦力方向時(shí) 弄清物體相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向是關(guān)鍵 相對運(yùn)動(dòng) 趨勢 是指受力物體相對于相接觸的物體的運(yùn)動(dòng) 趨勢 而不一定是相對于地面的運(yùn)動(dòng) 物體的相對運(yùn)動(dòng)并不一定與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng) 相對地 方向相同 兩者方向可能相同 也可能相反 如汽車上的木箱 當(dāng)汽車突然加速時(shí) 箱子相對汽車向后滑動(dòng) 與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反 汽車急剎車時(shí) 木箱相對車向前滑動(dòng) 與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同 牢記 摩擦力的方向與相對運(yùn)動(dòng) 趨勢 方向相反 而不是與運(yùn)動(dòng)方向相反 解析 對于B物塊 假設(shè)A B之間接觸面光滑 在力F作用下 不可能保持靜止?fàn)顟B(tài) 將會(huì)向左運(yùn)動(dòng) 故B相對A有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢 所以物塊B受到向右的靜摩擦力作用 故B選項(xiàng)正確 對于A物塊 由于A給B一個(gè)向右的靜摩擦力作用 根據(jù)力的相互性 B物塊將給A物塊一個(gè)向左的靜摩擦力作用 假設(shè)A與地面間光滑 A物塊將在此靜摩擦力作用下向左運(yùn)動(dòng)而不可能處于靜止?fàn)顟B(tài) 因此A物塊受到地面對它向右的靜摩擦力作用 故D選項(xiàng)正確 答案 BD 若力F作用在B上且兩物體仍靜止 例題中的哪些選項(xiàng)正確 例3 如圖3 3 4所示 用水平力F將一個(gè)木塊壓在豎直墻壁上 已知木塊重G 6N 木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 25 問 1 當(dāng)F 25N時(shí) 木塊沒有動(dòng) 木塊受到的摩擦力為多大 2 當(dāng)F增大為30N時(shí) 木塊仍靜止 木塊受到的摩擦力為多大 圖3 3 4 3 當(dāng)F 10N時(shí)木塊沿墻面下滑 此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大 4 當(dāng)F 6N時(shí) 木塊受到的摩擦力又為多大 思路點(diǎn)撥 先根據(jù)題意判斷物體受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力 然后根據(jù)平衡條件式f N進(jìn)行計(jì)算 解析 1 對木塊進(jìn)行受力分析 木塊沒動(dòng) 說明木塊處于平衡狀態(tài) 根據(jù)二力平衡條件知 木塊受的靜摩擦力一定和重力大小相等 方向相反 f1 6N 2 當(dāng)F增大為30N時(shí) 木塊與墻面之間仍然是靜摩擦力 這個(gè)力與重力相平衡 因此f2 6N 3 當(dāng)F 10N時(shí) 木塊沿墻面下滑 此時(shí)木塊和墻面之間是滑動(dòng)摩擦力 因此f3 N 0 25 10N 2 5N 4 當(dāng)F 6N時(shí) 木塊與墻面之間仍是滑動(dòng)摩擦力f4 N 0 25 6N 1 5N 答案 1 6N 2 6N 3 2 5N 4 1 5N 借題發(fā)揮 正確求出摩擦力大小的關(guān)鍵是先明確所求摩擦力為哪種摩擦力 判斷思路是 物體間有相對滑動(dòng)時(shí)一定是滑動(dòng)摩擦力 物體靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)若平行接觸面方向的合外力 摩擦力除外 小于最大靜摩擦力則為靜摩擦力 若平行接觸面方向的合外力大于最大靜摩擦力則為滑動(dòng)摩擦力 2 某同學(xué)要重新布置自己的房間 他用200N的水平推力勻速推動(dòng)質(zhì)量為50kg的書桌 求 1 書桌與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少 2 如果要在同樣情況下勻速移動(dòng)質(zhì)量為150kg書柜 他用200N的力能拉動(dòng)書柜嗎 為什么 g取10m s2 答案 1 0 4 2 不能拉力小于最大靜摩擦力 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全