高中物理必修一第三章 第三节 摩擦力优秀课件.

1、 摩擦力摩擦力问题一：汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什么作用？问题二问题二：鱼类身体表面分泌的粘：鱼类身体表面分泌的粘液对自身有什么作用？液对自身有什么作用？摩擦力在生活中无处不在v同学们都知道哪些呢？摩擦力定义：两个相互接触的物体，当它定义：两个相互接触的物体，当它们们发生相对运动发生相对运动或或具有相对运动的具有相对运动的趋势趋势时，就会在接触面上产生阻碍时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做种力就叫做摩擦力摩擦力 摩擦力的分类摩擦力摩擦力滚动滚动摩擦摩擦力力静摩擦力静摩擦力1.静摩擦力静摩擦力思考思考：木箱为什么没有

2、运动？(1)静摩擦力的定义由于两个由于两个相互接触相互接触的物体之间有的物体之间有相对运动趋势相对运动趋势而产生的摩擦力叫而产生的摩擦力叫做静摩擦力。做静摩擦力。(2)静摩擦力的产生条件1.两物体两物体相互接触相互接触，且接触面，且接触面不光滑不光滑；2.两物体相互挤压；两物体相互挤压；3.两物体间又能两物体间又能相对运动趋势相对运动趋势。总结成一句总结成一句：两个接触面粗糙的物体间有弹力并且有相：两个接触面粗糙的物体间有弹力并且有相对运动趋势。对运动趋势。 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，阻碍相对运动发生的力。推力推力静摩静摩擦力擦力二力平衡二力平衡(3)静摩擦力的方

3、向静摩擦力的方向总是静摩擦力的方向总是沿着接触沿着接触面面，跟物体，跟物体运动的趋势运动的趋势方向方向相反相反。一、静摩擦力(4)静摩擦力的大小两物体之间的最大静摩擦力两物体之间的最大静摩擦力F在在0与与最大静摩擦力最大静摩擦力Fmax之间，即之间，即0f Fmaxf静静的计算方法有的计算方法有假设法假设法、平衡法平衡法等。等。 方法一：二力平衡条件方法一：二力平衡条件 方法二：假设法方法二：假设法难点解析 关于静摩擦力有无的判断 （2）静摩擦力特点：）静摩擦力特点：b.随着产生运动趋势的随着产生运动趋势的外力外力的变化而变化的变化而变化d.最大静摩擦力最大静摩擦力跟物体间的压力、接触面跟物体

4、间的压力、接触面 的材料及粗糙程度有关的材料及粗糙程度有关c.跟物体间接触面的跟物体间接触面的压力大小无关压力大小无关a.a.实际所受的静摩擦力，根据实际所受的静摩擦力，根据力的平衡规律力的平衡规律 律律 进行分析进行分析增大压力瓶子受到的静增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗？摩擦力会随着增大吗？静摩擦力难点辨析难点难点1：受到静摩擦力的物体：受到静摩擦力的物体一定是静止的吗？一定是静止的吗？难点难点2：静摩擦力可以成为受：静摩擦力可以成为受力物体的动力吗？力物体的动力吗？(6)实践与应用：(5)注意点：v运动运动的物体可以受到的物体可以受到静静摩擦力摩擦力v要特别注意要特别注意“相对相对

5、”这个条件这个条件相对静止、相对静止、 相对运动趋势相对运动趋势v静摩擦力可以是动力，但它产生静摩擦力可以是动力，但它产生的效果一定是的效果一定是阻碍物体间的相对运阻碍物体间的相对运动动链接例1、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( )ADFCFBBCD物块受静摩擦力方向如何？例例:人用手握住一个奖杯人用手握住一个奖杯(奖杯始终处于竖直方向奖杯始终处于竖直方向如图所示如图所示)下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.奖杯越重奖杯越重,手握的越紧手握的越紧B.手握的越紧手握的越紧,奖杯受到的摩擦力越大奖杯受到的摩擦力越大C.不管手握得多紧不管手握得多紧,奖杯受到的摩擦力总是一定的奖杯

6、受到的摩擦力总是一定的.D.以上说法都不正确以上说法都不正确AC概念辨析概念辨析概念辨析概念辨析FABv 例1. 如图所示，A、B两木块叠放在水平面上。v (1)在B物体上施加一个水平拉力F=20N，它们均静止不动，分别分析A、B两物体所受的摩擦力大小与方向。v (2)如果力作用在A物体上，它们仍静止不动，分别分析A、B两物体所受的摩擦力大小与方向。ABF 例例2. 如图所示是皮带传动的示意图，如图所示是皮带传动的示意图，O1是主动轮，是主动轮，O2是从动轮是从动轮, 两轮水平放置，两轮水平放置， 当主动轮瞬时针当主动轮瞬时针匀速转动匀速转动时时，重，重10N的物体同皮带的物体同皮带一起运动一

7、起运动，若物体与皮带间最大，若物体与皮带间最大静摩擦力为静摩擦力为5N，则，则物体物体所受皮带的摩擦力的大小和图中所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上皮带上P、Q两处所受的摩擦力的方向是两处所受的摩擦力的方向是 （ ） A. 5N，向下，向下，向下，向下 B. 0，向下，向上，向下，向上 C. 0，向上，向上，向上，向上 D. 0，向下，向下，向下，向下D vvfsfsfs 如图所示如图所示, 一辆汽车在平直公路上一辆汽车在平直公路上, 车上有一车上有一木箱木箱, 试判断下列情况中试判断下列情况中, 木箱所受摩擦力情况：木箱所受摩擦力情况： 汽车由静止加速运动时且木箱和车面无相对滑动，汽车由静止

8、加速运动时且木箱和车面无相对滑动，木箱所受摩擦力的方向木箱所受摩擦力的方向_； 汽车匀速运动时汽车匀速运动时(二者无相对滑动二者无相对滑动), 木箱所受摩擦木箱所受摩擦力大小为力大小为_。 汽车刹车，木箱在车上向前滑动时汽车刹车，木箱在车上向前滑动时, 木箱所受摩擦木箱所受摩擦力的方向力的方向_。向右向右零零向左向左例例3.v 如图所示，甲、乙两个物体叠放在水平地面上，现给甲、乙两物体分别施加一水平向右、向左的拉力F1和F2，且已知F1=5N，F2=3N。v （1）如果甲、乙均保持静止状态，求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的大小和方向。 （2）如果F2的方向改为水平向右，甲、乙均保

9、持静止状态，求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的大小和方向。例例4.甲甲乙乙F1=5NF2=3Nf乙甲乙甲=5Nf甲乙甲乙=5Nf地乙地乙=2N甲甲乙乙F1=5NF2=3Nf 地乙地乙=8Nf乙甲乙甲=5Nf甲乙甲乙=5N2.滑动摩擦力(1)滑动摩擦力的定义当一个物体在另一个物体表面滑动当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力。(2)滑动摩擦力的产生条件1.两物体两物体相互接触相互接触，且接触面，且接触面不光滑不光滑；2.两物体相互挤压；两物体相互挤压；3.两物体间两物体间

10、有相对运动有相对运动。总结成一句话：接触面粗糙的两个物体间有弹力并且有相对运动。探究f大小的因素：使用的方法是：使用的方法是：控制变量法控制变量法链接问题问题? ?v怎样测量滑动摩擦力的大小？ 要使木块匀速运动或缓慢地移动来测定滑动摩擦力，要使木块匀速运动或缓慢地移动来测定滑动摩擦力，容易做到吗容易做到吗? Fv 下图中甲、乙两图表示用同一套器材测量木块P与长木板间的滑动摩擦力的两种不同方法甲图使长木板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉木块，使木块向右运动; 乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉长木板,使长木板向左运动v 你认为用哪种方法能较准确地测定铁块与长金属板间的滑动

11、摩擦力? 为什么?v FF甲甲乙乙v 乙图中，即使木板不做匀速运动，由于木块保持 静止状态，滑动摩擦力的大小等于外力的大小。v 采用图乙的方法可以减小实验带来的误差，F实验结论实验结论滑动摩擦力滑动摩擦力f 的大小与相互之间的正压力的大小与相互之间的正压力N 成正比成正比关系表达式：关系表达式：f =NGF 次数次数123G/NF/N 测定木块与长木板间的动摩擦因数测定木块与长木板间的动摩擦因数实验结论实验结论: 动摩擦因数跟接触面的正压力无关。动摩擦因数跟接触面的正压力无关。v 大家猜想一下动摩擦因数与什么因素有关?v 可能与接触面的面积有关v 可能与物体运动的速度有关 v 可能与物体与接触

12、面的粗糙程度有关 v 下面大家就通过实验验证一下我们的猜想v （1）用水平拉力，使木板相对木块滑动，记下测力计的计数。然后再在木板上先后铺上毛巾、棉布和玻璃，依次测出水平拉出木板时则力计的示数，并将测定滑动摩擦力大小填入表1中。v表1. 探究物体间接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响接触面接触面摩擦力摩擦力木块木块/木板木板 木块木块/毛巾毛巾 木块木块/棉布棉布 木块木块/玻璃玻璃实验结论实验结论: : 动摩擦因数跟接触面的粗糙程度有关。动摩擦因数跟接触面的粗糙程度有关。v表2. 探究物体间接触面积的大小对滑动摩擦力大小的影响木块放置木块放置接触面接触面木块木块/长木板长木板平放平放侧放侧

13、放摩擦力摩擦力/N实验结论实验结论: : 动摩擦因数跟接触面积的大小无关。动摩擦因数跟接触面积的大小无关。(3)滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟滑动摩擦力的大小跟成正比，即成正比，即fFN是比例常数，没有单位，叫是比例常数，没有单位，叫动摩擦动摩擦因数因数， 的大小跟两接触物体的材的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度有料及接触面的情况（如粗糙程度有关）有关。关）有关。 物体由相对动趋势到相对运动，所受摩擦力物体由相对动趋势到相对运动，所受摩擦力有静摩擦转变为滑动摩擦力有静摩擦转变为滑动摩擦力 观看视频观看视频 物体所受摩擦力图物体所受摩擦力图maxf略大于略大于滑滑f在没有特殊

14、说明情况下在没有特殊说明情况下， = maxf滑滑ffmaxf滑滑ft(4)滑动摩擦力的方向静摩擦力的方向总是静摩擦力的方向总是沿着接触面沿着接触面，跟物体跟物体的方向的方向相反相反。1.1.滑动摩擦滑动摩擦v （2）滑动摩擦力的方向：总是与接触面相切，且与相对v运动方向相反。v 注意：不是与运动方向相反 （3）滑动摩擦力的大小：v 滑动摩擦力难点辨析f2、滑动摩擦力一定与物体运动、滑动摩擦力一定与物体运动方向相反吗？一定是阻力吗？方向相反吗？一定是阻力吗？(5)注意点：v静止静止的物体可以受到的物体可以受到滑动滑动摩擦摩擦力力v要特别注意要特别注意“相对相对”这个条件这个条件相对运动相对运动

15、v滑动摩擦力可以是动力，但它滑动摩擦力可以是动力，但它产生的效果一定是产生的效果一定是阻碍物体间的阻碍物体间的相对运动相对运动表面粗糙有挤压作用的表面粗糙有挤压作用的物体间有相对运动趋势物体间有相对运动趋势时时表面粗糙有挤压作用的表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时物体间发生相对运动时始终与外力沿着接触面始终与外力沿着接触面的分量相等的分量相等; 与正压力与正压力大小无关大小无关; 0v2，A受到了受到了B所施加向右的滑动摩擦力所施加向右的滑动摩擦力 C. 若是若是v1v2，B受到了受到了A所施加向左的滑动摩擦力所施加向左的滑动摩擦力ABv2v1A 例例4. 如图所示，建筑工地上常用一种工

16、具提砖，通如图所示，建筑工地上常用一种工具提砖，通过一个夹具，给两块铁片的压力为过一个夹具，给两块铁片的压力为N =200N，在两块，在两块铁片的中间夹着重铁片的中间夹着重50N的砖块，的砖块， 铁片与砖块间动摩擦铁片与砖块间动摩擦因素为因素为0.3。 如果想从下面把砖块拉出来需要多大的如果想从下面把砖块拉出来需要多大的力？如果想从上面把砖块拉出来，需要多大的力？假力？如果想从上面把砖块拉出来，需要多大的力？假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。NNGFffGffFNNNf602003 . 0 NGfF70506022 下下NGfF170506022 上上NN 例例5.

17、 如图所示，物体如图所示，物体A重重40N，物体，物体B重重20N， A与与B，A与地面间的动摩擦因素均为与地面间的动摩擦因素均为0.4。 当用水当用水平力平力F向向 右匀速拉动物体右匀速拉动物体A时，求时，求 （1）A物体所受物体所受的地面滑动摩擦力的大小的地面滑动摩擦力的大小 （2）绳子对）绳子对B 物体拉力物体拉力T 的大小和水平力的大小和水平力F 的大小的大小NGNB201 NNGNBAA6020402 NNNf8204 . 011 NNNf24604 . 022 对对A：竖直方向平衡，有：竖直方向平衡，有对对B：竖直方向平衡，有：竖直方向平衡，有方向水平向左方向水平向左方向水平向右方

18、向水平向右水平方向平衡，有水平方向平衡，有NfT81 对对AB整体：水平方向平衡，有整体：水平方向平衡，有NfTF322482 NGNB201 NNGNBAA6020402 NNNf8204 . 011 NNNf24604 . 022 对对A：竖直方向平衡，有：竖直方向平衡，有对对B：竖直方向平衡，有：竖直方向平衡，有方向水平向左方向水平向左方向水平向右方向水平向右水平方向平衡，有水平方向平衡，有NfT81 对对AB整体：水平方向平衡，有整体：水平方向平衡，有NfTF322482 v 把一重为G的物体，用一个水平推力F=kt（k为恒量， t为时间）压在竖直的足够高的平整的墙上, 如图所示, 从

19、t=0开始物体所受的摩擦力f 随t 的关系是图中的哪一个？Fft0ft0ft0GGGAft0GBCDv 开始时由于推力为零，物体和墙面间没有挤压，则摩擦力为零。物体在重力作用下开始沿竖直墙面下滑，所以开始时是滑动摩擦力。由 f =N，又N=kt，所以 f =kt,即f 随t 成正比增加，当 f 增大到等于G 时，物体有一定速度，由于惯性仍然滑行，随着滑行的继续， f 已大于物体重力G，最后物体静止于墙上，变为静摩擦力，竖直方向根据二力平衡，则有f = G，所以B正确。ft0GBF一个物体在另一个物体表面上滚动，物体之间存在的摩擦叫做滚动摩擦。在滚动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间的滚动的作用力，

20、叫做滚动摩擦力。注：在压力相同时，滚动摩擦力要比滑动摩擦力小得多。(1)滚动摩擦力的定义3、滚动摩擦力四四. .滚动摩擦滚动摩擦一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。滚动摩擦比滑动摩擦小很多。滚动摩擦比滑动摩擦小很多。有沙子有沙子无沙子无沙子课 堂 小 结v1、静摩擦力产生条件、静摩擦力产生条件： 粗糙粗糙 接触并挤压接触并挤压 有相有相对运动趋势对运动趋势v2、滑动摩擦力产生条件：、滑动摩擦力产生条件： 粗糙粗糙 接触并挤压接触并挤压 有相有相对运动对运动v教师提示：有摩擦力就有压力，有压力不一定有摩擦力教师提示：有摩擦力就有压力，有压力不一定有

21、摩擦力v3、静摩擦力的方向：、静摩擦力的方向：与相对运动趋势相反。与相对运动趋势相反。v4、滑动摩擦力的方向：、滑动摩擦力的方向：与相对运动方向相反与相对运动方向相反v5、静摩擦力的大小：、静摩擦力的大小： 0ffmax。依据该方向上，其它。依据该方向上，其它力的大小来判定。力的大小来判定。v6、滑动摩擦力的大小：、滑动摩擦力的大小： f = FN1.摩擦力充当动力： a.人行走时摩擦力提供前进的动力 b.汽车的主动轮 c.传送带 2.摩擦力充当阻力： a.汽车的刹车系统 b.人常走的路面要处理的粗糙一些 c.机器的轮轴需要润滑，来减小摩擦力。活学活用：1.需要减小摩擦：气垫船，磁悬浮列车 给机器零件上润滑油2.需要增大摩擦：汽车的轮胎增加花纹， 汽车的防滑链，防滑垫 自行车的橡胶车把 羽毛球拍的手柄例题1：在东北的冬季伐木工作中，伐下的木在东北的冬季伐木工作中，伐下的木料常装在雪撬上，马拉着雪撬在冰道料常装在雪撬上，马拉着雪撬在冰道上滑行，将木料运出。一个有钢制滑上滑行，将木料运出。一个有钢制滑板的雪撬，连同木料的总重量为板的雪撬，连同木料的总重量为4.9104N。在水平的冰道上，马要。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着在水平方向用多大的力，才能够拉着雪撬