物理：33摩擦力-ppt课件

1、第三章相互作用第三章相互作用学案学案3 3 摩擦力摩擦力 如下图，试取一枝铅笔，放到两个程度伸直的食指上，然后使两如下图，试取一枝铅笔，放到两个程度伸直的食指上，然后使两指相互接近，并且使铅笔继续坚持程度，他马上就会发现，铅笔先在指相互接近，并且使铅笔继续坚持程度，他马上就会发现，铅笔先在一只手指上滑动，然后在另外一只手指上滑动，这样轮番下去。假设一只手指上滑动，然后在另外一只手指上滑动，这样轮番下去。假设取一根棒替代铅笔，这情形会反复很多次，他能解释这种奇异的景象取一根棒替代铅笔，这情形会反复很多次，他能解释这种奇异的景象吗？吗？ 铅笔一开场压在两个手指上的力普通是不相等的，假设压在左侧铅笔

2、一开场压在两个手指上的力普通是不相等的，假设压在左侧手指上的力大于压在右侧手指上的力，那么当两手指挪动时，接触面手指上的力大于压在右侧手指上的力，那么当两手指挪动时，接触面上的摩擦力左侧大于右侧，正是这个较大的摩擦力妨碍了铅笔在压力上的摩擦力左侧大于右侧，正是这个较大的摩擦力妨碍了铅笔在压力比较大的支点的滑动，等到两指逐渐移近以后，铅笔的重心就逐渐和比较大的支点的滑动，等到两指逐渐移近以后，铅笔的重心就逐渐和滑动的支点接近，滑动支点的压力逐渐增大，增大到跟左侧支点压力滑动的支点接近，滑动支点的压力逐渐增大，增大到跟左侧支点压力相等，但是滑动摩擦力小于最大静摩擦力，因此右侧手指与铅笔的相相等，但

3、是滑动摩擦力小于最大静摩擦力，因此右侧手指与铅笔的相对滑动要继续一段时间，直到滑动支点上的压力使它停了下来，此时对滑动要继续一段时间，直到滑动支点上的压力使它停了下来，此时左侧手指开场相对铅笔滑动，即铅笔先相对右侧手指向右移，然后相左侧手指开场相对铅笔滑动，即铅笔先相对右侧手指向右移，然后相对左侧手指向左移，并且这种景象会继续下去，铅笔就交替在两手指对左侧手指向左移，并且这种景象会继续下去，铅笔就交替在两手指上滑动从而出现了开场表达的奇异景象。上滑动从而出现了开场表达的奇异景象。学点学点1 1 静摩擦力静摩擦力 “接触的含义：两物体相互接触且有形变弹力接触的含义：两物体相互接触且有形变弹力 “

4、相对静止的含义：两个物体都静止或两个物体同向运动且有一相对静止的含义：两个物体都静止或两个物体同向运动且有一样的速度。样的速度。 “相对运动趋势的含义：一个物体相对于与它接触的另一个物体相对运动趋势的含义：一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的能够，但还处于相对静止形状。有运动的能够，但还处于相对静止形状。 “妨碍的含义：阐明了静摩擦力的作用效果，妨碍物体间相对运妨碍的含义：阐明了静摩擦力的作用效果，妨碍物体间相对运动趋势。例如人行走时，静摩擦力妨碍鞋与地面间的相对运动趋势，使人动趋势。例如人行走时，静摩擦力妨碍鞋与地面间的相对运动趋势，使人向前走；加速汽车上的木箱遭到的静摩擦力妨碍木箱在

5、车板面上的相对运向前走；加速汽车上的木箱遭到的静摩擦力妨碍木箱在车板面上的相对运动趋势，使木箱加速向前；静止在斜面上的物体遭到的静摩擦力妨碍物体动趋势，使木箱加速向前；静止在斜面上的物体遭到的静摩擦力妨碍物体相对斜面的相对运动趋势。使物体不能运动。所以静摩擦力既可与物体的相对斜面的相对运动趋势。使物体不能运动。所以静摩擦力既可与物体的运动方向一样做动力，也可与物体的运动方向相反做阻力。运动方向一样做动力，也可与物体的运动方向相反做阻力。(2)对定义的了解对定义的了解(1)定义：定义： 两个相互接触而坚持相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时，两个相互接触而坚持相对静止的物体，当它们之间存

6、在相对运动趋势时，在它们的接触面上会产生妨碍物体间相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力。在它们的接触面上会产生妨碍物体间相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力。 产生条件：产生条件： 两物体相互接触；接触面不光滑；两物体间有弹力；两物体间有相对运动的趋势。两物体相互接触；接触面不光滑；两物体间有弹力；两物体间有相对运动的趋势。 假设前三个条件都满足，可用假设前三个条件都满足，可用“假设法判别物体间有无相对运动趋势，如无相对运动趋势，假设法判别物体间有无相对运动趋势，如无相对运动趋势，那么无静摩擦力。那么无静摩擦力。 只需四个条件都满足，才干确定静摩擦力的存在。只需四个条件都满足，才干确定静摩擦力的存

7、在。静摩擦力的大小静摩擦力的大小 如图如图3-3-1所示，程度面上放一静止的物体，当人用程度力所示，程度面上放一静止的物体，当人用程度力推物体时，此物体静止不动，据二力平衡条件，阐明静摩擦力推物体时，此物体静止不动，据二力平衡条件，阐明静摩擦力的大小等于推力的大小，有如下推理：的大小等于推力的大小，有如下推理： 对木箱：对木箱： 推力推力 二力平衡二力平衡 静摩擦力等于静摩擦力等于F 原理知原理知 推力推力2F 二力平衡二力平衡 静摩擦力等于静摩擦力等于2F 原理知原理知 推力为推力为Fmax 物体就要动物体就要动 静摩擦力等于静摩擦力等于Fmax称为最大静摩擦力称为最大静摩擦力 由二力平衡原

8、理知由二力平衡原理知 故静摩擦力的取值范围为：故静摩擦力的取值范围为：0FFmax图图3-3-13-3-1假设法判别静摩擦力的有无。假设法判别静摩擦力的有无。 假设我们想确定物体与另一物体的接触面间能否存在摩擦力时，我们可先假设物体假设我们想确定物体与另一物体的接触面间能否存在摩擦力时，我们可先假设物体与接触面没有静摩擦力或接触面光滑。然后，分析该物体在所受的其他力的作用与接触面没有静摩擦力或接触面光滑。然后，分析该物体在所受的其他力的作用下，能否坚持实践运动形状如静止、匀速、加速、减速。如物体仍能坚持实践运动形状，下，能否坚持实践运动形状如静止、匀速、加速、减速。如物体仍能坚持实践运动形状，

9、那么阐明物体与间无静摩擦力；假设该物体不能坚持实践运动形状，那么阐明物体那么阐明物体与间无静摩擦力；假设该物体不能坚持实践运动形状，那么阐明物体与间一定有静摩擦力。与间一定有静摩擦力。 阐明：静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。阐明：静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。 静摩擦力可以是阻力，也可以充任动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力就静摩擦力可以是阻力，也可以充任动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力，传送带上的物体随传送带一同动，静摩擦力也是动力。是动力，传送带上的物体随传送带一同动，静摩擦力也是动力。 最大静摩擦力普通比滑动摩擦力大

10、些，但有时以为二者是相等的。最大静摩擦力普通比滑动摩擦力大些，但有时以为二者是相等的。5静摩擦力的方向静摩擦力的方向 留意留意:运动的物体可以遭到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向可以与运动方向运动的物体可以遭到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向可以与运动方向一样，也可以与运动方向相反。一样，也可以与运动方向相反。 静摩擦力的方向总是跟接触面相，并且跟物体相对运动趋势的方向相反，如图静摩擦力的方向总是跟接触面相，并且跟物体相对运动趋势的方向相反，如图3-3-2甲所示，静止在斜面上的物体甲所示，静止在斜面上的物体m有沿斜面向下滑的趋势，所以物体遭到沿斜面有沿斜面向下滑的趋势，所以物体遭到沿斜面向上的静摩

11、擦力。又如图向上的静摩擦力。又如图3-3-2乙所示，用力乙所示，用力拉程度地面上的板，板及板上的物体拉程度地面上的板，板及板上的物体坚持相对静止做加速运动，对而言，对地坚持相对静止做加速运动，对而言，对地是运动的，但相对是静止的。可假设、是运动的，但相对是静止的。可假设、间无摩擦力，那么做加速运动时，不可间无摩擦力，那么做加速运动时，不可能随一同运动，故、间有摩擦力，而能随一同运动，故、间有摩擦力，而毕竟相对有向后运动的趋势，所以遭到方向与运动方向一样的静摩擦力的作毕竟相对有向后运动的趋势，所以遭到方向与运动方向一样的静摩擦力的作用。用。甲甲乙乙图图3-3-23-3-2【解析】用手握住油瓶，油

12、瓶不掉落下来，阐明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶遭到的重力平衡静摩擦力的大小由瓶的重力大小决议；油瓶变重，它遭到的静摩擦力必需随之增大，手握得紧一点，相应最大静摩擦力也就大一些，才干保证油瓶不会掉落下来；假设手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来。所以选项正确。 手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力也越大；但是油瓶遭到的是静摩擦力，是与油瓶重力相平衡的静摩擦力，是一个定值等于油瓶的重力。可见，选项错误，正确；显然也不正确。【例【例1】用手握住一个油瓶瓶一直处于竖直方向，如图】用手握住一个油瓶瓶一直处于竖直方向，如图 所示。以下说法正确的选项是所示。

13、以下说法正确的选项是 A.瓶中油越多，手必需握得越紧瓶中油越多，手必需握得越紧 B.手握得越紧，油瓶遭到的摩擦力越大手握得越紧，油瓶遭到的摩擦力越大 C.不论手握得有多紧，油瓶遭到的摩擦力总是一定的不论手握得有多紧，油瓶遭到的摩擦力总是一定的 D.以上说法都正确以上说法都正确A C【评析】正确了解静摩擦力的求法和最大静摩擦【评析】正确了解静摩擦力的求法和最大静摩擦力与正压力的关系是处理此题的关键。力与正压力的关系是处理此题的关键。图图3-3-33-3-3如图如图3-3-4所示，程度面上叠放着两个物体、。所示，程度面上叠放着两个物体、。假设用力拉物体，但拉不动，试判别、之间有无摩擦力。假设用力拉

14、物体，但拉不动，试判别、之间有无摩擦力。假设用力拉物体，使、一同匀速运动，试判别、之间有假设用力拉物体，使、一同匀速运动，试判别、之间有无无 摩擦力。假设有，判别受摩擦力的方向。摩擦力。假设有，判别受摩擦力的方向。假设用力拉物体，使、一同加速运动，试判别、之间有假设用力拉物体，使、一同加速运动，试判别、之间有无无 摩擦力。假设有，判别受摩擦力的方向。摩擦力。假设有，判别受摩擦力的方向。【答案】无无有，程度向右【答案】无无有，程度向右图图3-3-43-3-4 方向：滑动摩擦力的方向总是妨碍物体间的相对运动。方向：滑动摩擦力的方向总是妨碍物体间的相对运动。 阐明：阐明： 滑动摩擦力的方向总跟接触面

15、相切，并且跟物体的滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反。相对运动的方向相反。 静止的物体也可以遭到滑动摩擦力的作用。静止的物体也可以遭到滑动摩擦力的作用。 滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向一样，也可以相反。滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向一样，也可以相反。学点学点2 2 滑动摩擦力滑动摩擦力 滑动摩擦力：当一个物体跟另一个物体存在相对滑动时，滑动摩擦力：当一个物体跟另一个物体存在相对滑动时，在它们接触面上产生的摩擦力叫滑动摩擦力。在它们接触面上产生的摩擦力叫滑动摩擦力。 产生条件：产生条件： 两物体之间的接触面不光滑。两物体之间的接触面不光滑。 两物体相互挤压

16、，即两物体之间的正压力两物体相互挤压，即两物体之间的正压力。 两物体之间有相对滑动。两物体之间有相对滑动。 留意：三个条件必需同时满足。留意：三个条件必需同时满足。 要正确区分要正确区分“相对运动和相对运动和“运动，运动的物体与跟它接运动，运动的物体与跟它接触的物体不一定有相对运动；有相对运动的物体不一定运动。触的物体不一定有相对运动；有相对运动的物体不一定运动。 大小：大小：FN。 的了解：反映接触面本身特性的物理量，的了解：反映接触面本身特性的物理量，与接触面的资料、粗糙程度有关，与接触面积大与接触面的资料、粗糙程度有关，与接触面积大小无关，与物体的运动形状无关，与物体的受力小无关，与物体

17、的运动形状无关，与物体的受力情况无关。情况无关。 滑动摩擦力大小与滑动摩擦力大小与N成正比，与物体成正比，与物体的运动形状无关。的运动形状无关。 公式公式FN中的中的N是两个物体接触面是两个物体接触面的压力，俗称的压力，俗称“正压力垂直于接触面的力，正压力垂直于接触面的力，性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件加以确定。下需结合物体的平衡条件加以确定。 该公式的适用条件是滑动摩擦力；求静摩该公式的适用条件是滑动摩擦力；求静摩擦力的大小时该公式不成立，求最大静摩擦力可擦力的大小时该公式不成立，求最大静摩擦力可以用此公式。以用此公

18、式。【例【例2】用劲度系数】用劲度系数k=490 N/m的弹簧沿程度方向拉一木板，在程度桌的弹簧沿程度方向拉一木板，在程度桌 面上做匀速直线运动，弹簧的长度为面上做匀速直线运动，弹簧的长度为12cm。假设在木板上放一质。假设在木板上放一质量量 为为5kg的物体，仍用原弹簧沿程度方向匀速拉动木板，弹簧的长度的物体，仍用原弹簧沿程度方向匀速拉动木板，弹簧的长度 变为变为14cm。试求木板与程度桌面间的动摩擦因数。试求木板与程度桌面间的动摩擦因数。【答案】0.2【评析】利用【评析】利用=F/FN求解时，须明确的含义，为正压力。求解时，须明确的含义，为正压力。如图如图3-3-5所示，在程度桌面上放一所

19、示，在程度桌面上放一GA20的木块，知木块与桌的木块，知木块与桌面间的动摩擦因数面间的动摩擦因数A0.4，那么：，那么：(1)使木块沿桌面做匀速直线运动时的程度拉力拉为多大？使木块沿桌面做匀速直线运动时的程度拉力拉为多大？(2)假设再在木块上加一块重假设再在木块上加一块重GB10的木块，如图的木块，如图3-3-6所示，所示，知与之间的动摩擦因数为知与之间的动摩擦因数为B0.2，那么当、两木块一同沿，那么当、两木块一同沿桌面匀速滑动时，所需的程度拉力桌面匀速滑动时，所需的程度拉力拉为多大？拉为多大？【答案】 N 12 N图图3-3-53-3-5图图3-3-63-3-6 1.判别静摩擦力的有无及方

20、向常用的方法有哪些？分判别静摩擦力的有无及方向常用的方法有哪些？分别是怎样的？别是怎样的？ 假设法：首先假设两物体的接触假设法：首先假设两物体的接触面光滑，这时假设两物体不发生相对运动，那么阐明它面光滑，这时假设两物体不发生相对运动，那么阐明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力；假设两们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力；假设两物体发生相对运动，那么阐明它们原来具有相对运动物体发生相对运动，那么阐明它们原来具有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向与假设接触面趋势，并且原来相对运动趋势的方向与假设接触面光滑时相对运动的方向一样，然后根据静摩擦力的方向与物体相对运光滑时相对运动的方向一样，然后根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。如下图，物体静止在斜