3.3 摩擦力 授课

1、3.3 3.3 摩摩 擦擦 力力两个两个相互接触相互接触的物体，当他们发生的物体，当他们发生相对运动相对运动或具或具有相有相对运动的趋势对运动的趋势时，就会在接触面上产生时，就会在接触面上产生阻碍阻碍相对运动相对运动或或相对运动趋势相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。的力，这种力叫做摩擦力。1.1.定义定义: :2.2.摩擦摩擦力力属于属于接触力接触力。静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力思考：思考：一个箱子停在路上，你用力推时，箱子不动，一个箱子停在路上，你用力推时，箱子不动， 是什么力阻碍它的运动是什么力阻碍它的运动? ?一、摩擦力一、摩擦力3.3.分类分类: :二、静

2、摩擦力二、静摩擦力1.1.定义：定义：相互相互接触接触且且挤压挤压；接触面接触面不光滑不光滑（粗糙）；（粗糙）；两物体两物体保持相对静止保持相对静止但但有相对运动趋势有相对运动趋势。3.3.三要素：三要素：两个相互接触的物体之间两个相互接触的物体之间只有只有相对运动趋势相对运动趋势，而，而没有没有相对运动相对运动时，在接触面间产生的摩擦力叫做时，在接触面间产生的摩擦力叫做静摩擦力静摩擦力. .总是总是沿着接触面沿着接触面，与物体的，与物体的相对运动相对运动趋势趋势方向方向相反相反（1 1）作用点：）作用点： 两物体两物体接触面处接触面处（受力物体上）（受力物体上）2.2.条件：条件：（2 2）

3、方向：）方向：有弹力产生有弹力产生注注意意点点: :BAF判断判断物体物体A A在下列击中情况下在下列击中情况下是否是否受到受到静摩擦力静摩擦力作用；作用； 若有，则指出若有，则指出静摩擦力静摩擦力方向。方向。AfFfF用力用力F F拉物体拉物体A A，却没有拉动；，却没有拉动；物体物体A A静止在斜面上静止在斜面上A A随传送带一起斜向上运动随传送带一起斜向上运动AfF1 1）静摩擦力可以是）静摩擦力可以是动力动力也可以是也可以是阻力阻力；2 2）受静摩擦力作用的物体）受静摩擦力作用的物体不一定不一定静止静止。BAFfF用力用力F F拉物体拉物体B B，ABAB一起向右匀速运动；一起向右匀速

4、运动；用力用力F F拉物体拉物体A A，AB一起向右匀速运动。一起向右匀速运动。用力用力F F拉物体拉物体B B，ABAB一起向右匀加速速运动。一起向右匀加速速运动。用力用力F F拉物体拉物体B B，ABAB都静止；都静止；有有有有无无无无有有有有有有用力用力F F拉物体拉物体A A，AB一起向右匀加速运动。一起向右匀加速运动。有有(3) (3) 静摩擦力的大小静摩擦力的大小1 1）探究）探究静摩擦力的大小静摩擦力的大小（利用二力平衡利用二力平衡）2 2）探究最大静摩擦力）探究最大静摩擦力 小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，

5、阻碍相对运动的力。力平衡，阻碍相对运动的力。推力推力静摩擦力静摩擦力二力平衡二力平衡静摩擦力的大小静摩擦力的大小与与使物体使物体产生相对运动趋势的外力产生相对运动趋势的外力相等相等；静摩擦力大小静摩擦力大小与与正压力正压力无关无关。静摩擦力静摩擦力F F的的取值取值范围为：范围为：0 0FFF Fmaxmax ；最大静摩擦力最大静摩擦力的的大小大小与与正压力正压力成正比成正比；最大静摩擦力最大静摩擦力一般一般比比滑动摩擦力滑动摩擦力大些大些(有时认为二者相等有时认为二者相等)。在在数值数值上等于物体上等于物体刚刚刚刚开始运动开始运动时的拉力时的拉力.GF三、滑动摩擦力三、滑动摩擦力1.1.定义

6、：定义：当一个物体在另一个物体表面当一个物体在另一个物体表面滑动滑动的时候，会受到另的时候，会受到另一个物体一个物体阻碍它滑动阻碍它滑动的力，这种力叫做的力，这种力叫做滑动摩擦力滑动摩擦力。2.2.条件：条件：（2 2）方向：）方向：总是总是沿着接触面沿着接触面，跟物体的，跟物体的相对运动方向相对运动方向相反相反。3.3.三要素三要素相互相互接触接触且且挤压挤压；接触面接触面不光滑不光滑（粗糙）；（粗糙）；两物体接触面间有两物体接触面间有相对运动相对运动。有弹力产生有弹力产生（1 1）作用点：）作用点： 两物体两物体接触面处接触面处（受力物体上）。（受力物体上）。vFBAF注注意意点点: :A

7、F判断判断物体物体A A在下列击中情况下在下列击中情况下是否是否受到受到滑动摩擦力滑动摩擦力作用；作用； 若有，则指出若有，则指出滑动摩擦力滑动摩擦力方向。方向。AfFfF用力用力F F拉物体拉物体A A在在光滑光滑水平地面上运动水平地面上运动物体物体A A沿沿粗糙粗糙斜面下滑斜面下滑将将A A轻放在运动的皮带上，在轻放在运动的皮带上，在A A刚刚开始运动开始运动的一段时间内的一段时间内. .A1)1)滑动摩擦力可以是滑动摩擦力可以是动力动力也可以是也可以是阻力阻力；2)2)受滑动摩擦力作用的物体也受滑动摩擦力作用的物体也可能可能静止静止；3)3)滑动摩擦力方向也滑动摩擦力方向也可能可能与与物

8、体运动方向物体运动方向相同相同。fF用力用力F F拉拉B B，将，将B B从从A A下面抽出来（接触面粗糙）下面抽出来（接触面粗糙）无无有有有有有有用力用力F F拉物体拉物体A A在在粗糙粗糙水平地面上运动水平地面上运动有有物体物体A A沿沿光滑光滑斜面下滑斜面下滑无无fF(3)(3)滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小影响滑动摩擦力大小的因素影响滑动摩擦力大小的因素与与接触面积的大小接触面积的大小无关无关与与接触面接触面的的粗糙程度粗糙程度有关有关与与正压力的大小正压力的大小有关有关滑动摩擦力滑动摩擦力 F F的大小跟正压力的大小跟正压力F FN N 的大小成正比。的大小成正比。公式：公式：F=

9、 F FNN动摩擦因数，由物体材料、接触面粗糙程度决定；动摩擦因数，由物体材料、接触面粗糙程度决定；正压力（正压力（正压力正压力不一定不一定等于重力）。等于重力）。 正压力的大小为车与木料的总重，正压力的大小为车与木料的总重，即：即：41094.NF通过查表可以知道木头与冰通过查表可以知道木头与冰之间的动摩擦因数为：之间的动摩擦因数为：020. NFFFNf41094020.四、滚动摩擦四、滚动摩擦 定义：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。定义：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。 压力相同压力相同时，滚动摩擦时，滚动摩擦比比滑动摩擦滑动摩擦小得多小得多。例例1 1：自行车行驶时

10、，后轮和前轮受摩擦力是静摩擦还是自行车行驶时，后轮和前轮受摩擦力是静摩擦还是滑动摩擦、滚动摩擦？滑动摩擦、滚动摩擦？后轮和前轮受摩擦力后轮和前轮受摩擦力的方向各是怎的方向各是怎样的？样的？解答：解答：静摩擦静摩擦. 主动轮主动轮受到的摩擦力是受到的摩擦力是向前向前的；的； 从动轮从动轮受到的摩擦力是受到的摩擦力是向后向后的。的。 例例2 2：人走路时受到地面的摩擦力人走路时受到地面的摩擦力 是静摩擦还是滑动摩擦？是静摩擦还是滑动摩擦？解答：解答：是静摩擦。是静摩擦。 增加摩擦力的实例 增加压力，增大摩擦力增加压力，增大摩擦力自行车刹车自行车刹车上紧皮带防止打滑上紧皮带防止打滑 使接触面更粗糙，

11、增大摩擦力使接触面更粗糙，增大摩擦力轮胎、鞋底有花纹轮胎、鞋底有花纹雪地行驶的汽车装防滑链雪地行驶的汽车装防滑链火柴皮做得很粗糙火柴皮做得很粗糙减小摩擦力的实例 减小压力，减小摩擦力减小压力，减小摩擦力气垫船气垫船磁悬浮列车磁悬浮列车 使接触面更光滑，减小摩擦力使接触面更光滑，减小摩擦力雪橇下面做得很光滑雪橇下面做得很光滑机器上润滑油机器上润滑油 用滚动摩擦代替滑动摩擦用滚动摩擦代替滑动摩擦滚珠轴承滚珠轴承物体所受物体所受 摩擦力摩擦力 F Ff f= = N N例：例：用用20N20N的水平力在水平地面上拉重的水平力在水平地面上拉重60N60N的物体时，物体恰能被拉的物体时，物体恰能被拉动；

12、物体运动后只要用动；物体运动后只要用18N18N的拉力既可使物体做匀速直线运动。若的拉力既可使物体做匀速直线运动。若用用15N15N的水平力拉该物体，此时物体受的摩擦力大小为的水平力拉该物体，此时物体受的摩擦力大小为_；若；若用用30N30N的水平力拉该物体，此时物体受的摩擦力大小为的水平力拉该物体，此时物体受的摩擦力大小为_，物，物体与地面间的动摩擦因数为体与地面间的动摩擦因数为_。 18N拉力拉力F=20NF=20N恰好拉动恰好拉动最大静摩擦力最大静摩擦力 F Fm m=20N=20N拉力拉力F=18NF=18N匀速运动匀速运动滑动摩擦力滑动摩擦力 F Ff f=18N=18N当拉力当拉力

13、F=15NF=15N物体物体 拉动拉动物体所受物体所受 摩擦力摩擦力 F Ff f= = N N当拉力当拉力F=30NF=30N物体物体 拉动拉动不能不能能能静静滑动滑动15N有有由：由：NfFF306018.GFFFfNf练习： 运动员用双手握住竖立的竹竿匀速攀上和匀运动员用双手握住竖立的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是速下滑，他所受的摩擦力分别是F F1 1和和F F2 2，那么，那么（）（） A AF F1 1向下，向下，F F2 2向上，且向上，且F F1 1F F2 2 B BF F1 1向下，向下，F F2 2向上，且向上，且F F1 1F F2 2 C CF F1 1

14、向上，向上，F F2 2向下，且向下，且F F1 1F F2 2 D DF F1 1向上，向上，F F2 2向上，且向上，且F F1 1F F2 2D交流与讨论： 如图所示，物体如图所示，物体A A重重40N40N，物体，物体B B重重20 N20 N，A A与与B B、B B与地面间的动摩擦因数均为与地面间的动摩擦因数均为0.40.4当用水平力向右当用水平力向右拉动物体拉动物体A A时，试求：时，试求： （1 1）B B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；物体所受的滑动摩擦力的大小和方向； （2 2）A A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向 答案：8N，2

15、4N 练习：练习：1、叉车推着大箱子前进，风把一张广告纸吹到箱子前面竖直、叉车推着大箱子前进，风把一张广告纸吹到箱子前面竖直的壁上没有掉下，原因是：的壁上没有掉下，原因是： A、风对纸的压力抵消了纸所受的重力、风对纸的压力抵消了纸所受的重力 B、箱壁对纸的压力抵消了纸所受的重力、箱壁对纸的压力抵消了纸所受的重力 C、箱壁对纸的摩擦力抵消了纸所受的重力、箱壁对纸的摩擦力抵消了纸所受的重力 D、箱壁对纸的摩擦力大于纸所受的重力、箱壁对纸的摩擦力大于纸所受的重力2、关于摩擦力，下列说法中正确的是：、关于摩擦力，下列说法中正确的是： A、摩擦力方向总是跟运动方向相反、摩擦力方向总是跟运动方向相反 B、

16、相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力、相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力 C、相互接触的物体间的正压力增大，摩擦力一定增大、相互接触的物体间的正压力增大，摩擦力一定增大 D、物体受到静摩擦力的大小，跟接触面的粗糙程度无关、物体受到静摩擦力的大小，跟接触面的粗糙程度无关CD 练习：练习：3、对于两个相互接触的物体，下列说法中正确的是：、对于两个相互接触的物体，下列说法中正确的是： A、有弹力必有摩擦力、有弹力必有摩擦力 B、有弹力不一定有摩擦力、有弹力不一定有摩擦力 C、有摩擦力必有弹力、有摩擦力必有弹力 D、有摩擦力不一定有弹力、有摩擦力不一定有弹力4、自行车在平直公路上匀速行驶

17、过程中，则：、自行车在平直公路上匀速行驶过程中，则： A、前后轮受到的摩擦力均向后、前后轮受到的摩擦力均向后 B、前后轮受到的摩擦力均向前、前后轮受到的摩擦力均向前 C、前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后、前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后 D、前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前、前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前BCD1111如图所示，物体如图所示，物体A A重重40N40N，物体，物体B B重重20 N20 N，A A与与B B、B B与地面间的动摩擦因数均为与地面间的动摩擦因数均为0 04 4当用水平力向右拉当用水平力向右拉动物体动物体A A时，试求：时，试求：（1 1）B B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2 2）A A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向解析：（解析：（1 1）物体）物体B B受的摩擦力水平向右，受的摩擦力水平向右， 大小大小F Fmm2 2g g20200.4 N0.4 N8 N8 N （2 2）物体）物体A A所受的摩擦力水平向