高中物理第三章相互作用第3节摩擦力.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第三章,第,3,节,新知预习,巧设计,名师课堂,一点通,创新演练,大冲关,读教材,填要点,要点一,要点二,随堂检测 归纳小结,课下作业 综合提升,试身手,夯基础,关键语句归纳,要点三,1,知道静摩擦力产生的条件，会用二,力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向，知道最大静摩擦力的概念。,2,知道滑动摩擦力产生的条件，会判,断滑动摩擦力的方向。,3,知道动摩擦因数，会用,F,F,N,计,算滑动摩擦的大小。,读教材,填要点,1,摩擦力,(1),概念：两个相互,的物体，当它们发生,运动或具有,的趋势时，就会在接触面上产生,相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。,(2),分类：摩擦力分,静,摩擦力和,摩擦力。,(3),性质：摩擦力是接触力，属除重力、弹力之外的另一种性质的力。,接触,相对,相对运动,阻碍,滑动,2,静摩擦力,(1),定义：两个物体之间只有,的趋势，而没有,时，在接触面上产生的阻碍物体间,的力。,(2),产生条件：,两物体接触且,，即存在,；,接触面不光滑；,接触面间有,。,相对运动,相对运动,相对运动趋势,挤压,弹力,相对运动趋势,(3),方向：沿着,接触面,，跟物体的,方向相反。,(4),大小：范围,，,F,max,为最大静摩擦力，其大小由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定。,(5),作用效果：总是阻碍物体间的,。,相对运动趋势,0,F,F,max,相对运动趋势,3,滑动摩擦力,(1),定义：当一个物体在另一个物体表面,的时候，受到的另一个物体阻碍它相对,的力。,(2),产生条件：,两物体,且,，即存在弹力；,接触面不光滑；,两物体间存在,。,(3),方向：与接触面相切，跟物体的,方向相反。,滑动,滑动,接触,挤压,相对运动,相对运动,(4),大小：滑动摩擦力的大小跟,成正比，即,F,F,N,，其中,F,N,为两接触面间的垂直作用力,(,压力,),；,为动摩擦因数。,(5),作用效果：总是阻碍物体间的,。,压力,相对运动,试身手,夯基础,1,下列说法中正确的是,(,),A,相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力,B,两物体间有摩擦力，则其间必有弹力,C,两物体间有弹力，则其间必有摩擦力,D,两物体间无弹力，则其间必无摩擦力,解析：,由摩擦力产生的三个条件，接触面粗糙、物体之间有,弹力、物体间有相对运动或相对运动趋势三个条件缺一不,可。因为缺少接触面粗糙、有弹力这两个条件，,A,错；两物,体间仅有弹力，接触面是否粗糙未知，故,C,错；有弹力是产生,摩擦力的必要条件，所以有摩擦力必有弹力，无弹力必无摩擦力，故,B,、,D,对。,答案：,BD,2,物体间的动摩擦因数与下列有关的是,(,),A,相互摩擦的材料种类,B,接触面面积的大小,C,接触面的粗糙程度,D,物体间弹力的大小,解析：,动摩擦因数的数值由相互摩擦的材料种类与接触面的粗糙程度决定，与接触面面积的大小、物体间弹力的大小、物体的运动速度无关，选项,A,、,C,正确。,答案：,AC,3,某同学用弹簧秤测得一木块重,5 N,，把木块放在水平桌,面上，用弹簧秤水平地向右拉木块。,(1),当弹簧秤的读数为,1 N,时，木块未被拉动，这时木块受到的是,_,摩擦力，大小是,_ N,，方向,_,。,(2),当弹簧秤的读数为,2.1 N,时，木块就要开始移动，此时木块受到的是,_,摩擦力，大小是,_ N,，方向,_,。,(3),开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧秤的读数变为,2 N,，此时木块受到的是,_,摩擦力，大小是,_ N,，动摩擦因数,_,。,(4),若使弹簧秤在拉动木块运动中的读数变为,3 N,，木块受到的是,_,摩擦力，大小是,_ N,。,(5),木块离开弹簧秤继续滑动，这时受到的是,_,摩擦力，大小是,_ N,。,答案：,(1),静,1,水平向左,(2),最大静,2.1,水平向左,(3),滑动,2,0.4,(4),滑动,2,(5),滑动,2,1,产生条件对比,静摩擦力,滑动摩擦力,相同点,两物体相互接触且存在弹力,接触面粗糙,不同点,两物体相对静止但存在相对运动趋势,两物体有相对运动,2,对,“,相对,”,二字的理解,静摩擦力和滑动摩擦力中的,“,静,”,和,“,动,”,都是相对的，指的是相互接触的物体之间的相对静止和相对运动，而不是物体相对地面的静止和运动。,(1),有静摩擦力作用的两物体是,“,相对,”,静止的，但相对于其他物体来说并不一定静止，所以受到静摩擦力作用的物体并不一定静止，也有可能是运动的。,(2),存在滑动摩擦力作用的两物体间有,“,相对,”,运动，但并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的，所以受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动。例如擦黑板时静止的黑板受到的是板擦对它的滑动摩擦力。,3,对,“,阻碍,”,的含义的理解,摩擦力阻碍的是相互接触的物体之间的相对运动或相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动。摩擦力可以是阻力，也可以是动力。其方向可以与物体运动方向相同，也可以与运动方向相反，如人走路时脚相对地面有向后的运动趋势，地面给人一个向前的静摩擦力，这里人受到的静摩擦力对人来说是动力。,4,对摩擦力方向的理解,摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，而不一定与物体的运动方向相反。摩擦力还可以与物体的运动方向成一定角度。,1,下列关于摩擦力的说法，正确的是,(,),A,相互接触的两物体间一定存在摩擦力,B,摩擦力总是阻碍物体的运动,C,相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用,D,只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用,审题指导,解答本题时需把握以下两点：,(1),摩擦力的产生条件。,(2),摩擦力对物体运动的阻碍作用。,解析,产生摩擦力的条件是：两个物体相互挤压，接触面粗糙，有相对运动,(,或相对运动趋势,),，三者缺一不可，故,A,错误；摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,(,或相对运动趋势,),，不一定阻碍物体的运动，有可能是动力，故,B,错误；相对静止的物体有可能存在相对运动的趋势，故可能存在摩擦力的作用，故,C,正确；静止的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动，也可能受滑动摩擦力作用，同理，运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动的趋势，也有可能受到静摩擦力作用。,D,错误。,答案,C,不论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都不一定阻碍物体的运动，也就是说摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相同，也可能相反，还可能有一定夹角。因此，摩擦力既可能是阻力，也可能是动力。,静摩擦力,滑动摩擦力,有无判定,(1),假设法：先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运动。如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力；反之，则受静摩擦力,(2),平衡条件法：根据二力平衡的条件判定,根据滑动摩擦力存在条件来判定,即,(1),两物体相互接触,(2),接触面有弹力,(3),两物体有相对运动,静摩擦力,滑动摩擦力,方向的判定,静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，而与物体的运动方向无关。它们可能同向也可能反向，还可能有一定夹角,滑动摩擦力的方向一定沿接触面与物体相对运动方向相反，像静摩擦力一样，它与物体的运动方向无关,名师点睛,在判断静摩擦力的有无时应首先根据摩擦力产生的条件进行考虑，此外还要注意相互接触的两物体的运动状态。如果两物体以相同速度共同做匀速直线运动，则它们之间没有摩擦力。,2,判断图,3,3,1,中物体,A,是否受摩擦力作用,(,A,和,B,相对静止，拉力,F,已知,),；若有，判断,A,受的摩擦力沿什么方向？,图,3,3,1,(1),图甲中,A,、,B,相对地面静止；,(2),图乙中,A,、,B,一起向右做匀速直线运动；,(3),图丙中,A,、,B,一起向右做匀加速直线运动；,(4),图丁中,A,、,B,一起向右做匀速直线运动。,解析,甲、乙两种情况下物体,A,处于平衡状态，假设物体,A,受静摩擦力作用，根据二力平衡知识可知，物体,A,的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，在甲、乙两种情况下物体,A,均不受摩擦力。丙种情况下，用力,F,拉水平地面上的物体,B,，物体,B,及其上面的物体,A,保持相对静止做加速运动，可假设,A,、,B,间无摩擦力，则,A,不可能改变运动状态随,B,一起做加速运动，,A,相对,B,有向后运动的趋势，所以,A,受与运动方向相同的静摩擦力作用。丁种情况下，由于,A,做匀速运动，说明,A,在水平方向上受力平衡，根据二力平衡可知，,A,在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与,F,相平衡，故静摩擦力的方向与运动方向相反。,答案,(1),A,不受摩擦力,(2),A,不受摩擦力,(3),A,受向右的静摩擦力,(4),A,受向左的静摩擦力,在判断摩擦力的方向时应首先选定受力物体，确定施力物体，然后判断受力物体相对施力物体的运动,(,趋势,),方向，从而确定摩擦力的方向。,1,滑动摩擦力的大小,(1),公式：,F,F,N,。,(2),F,的大小与,F,N,成正比，与物体的运动状态无关。,(3),动摩擦因数,与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关。,(4),公式,F,F,N,中的,F,N,是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求,F,N,要根据物体受力情况而定。,2,静摩擦力的大小,(1),大小：,0,F,F,max,。,(2),与物体所受压力大小无关。,(3),可由受力情况及二力平衡条件来确定，总等于使物体发生相对运动趋势的外力。,(4),F,max,为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。其值略大于滑动摩擦力，有时认为二者相等。最大静摩擦力大小与正压力有关。,名师点睛,滑动摩擦力与静摩擦力的求解方法不同，因此计算时应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。,图,3,3,2,3,重为,400 N,的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为,0.25,。如图,3,3,2,所示，用水平力,F,推木箱，当,F,分别为,60 N,、,90 N,和,150 N,时，木箱受到摩擦力分别是多少？方向如何？,思路点拨,解析,木箱在,F,的推动下不知是否移动，应先求最大静摩擦力，在未作说明的情况下，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。,F,max,F,N,G,0.25400 N,100 N,可见当用,60 N,和,90 N,的水平力推木箱时，推力小于最大静摩擦力，木箱静止不动，由二力平衡可知，静摩擦力的大小分别为,60 N,和,90 N,，方向与,F,方向相反。,当用,150 N,的推力推木箱时，推力大于最大静摩擦力，木箱滑动，摩擦力为滑动摩擦力，因此，摩擦力的大小为,100 N,，方向与相对运动方向相反，即与,F,方向相反。,答案,60 N,、,90 N,、,100 N,，方向均与,F,方向相反。,(1),在求解摩擦力大小时，一定要分清是求静摩擦力，还是求滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才能直接应用公式,F,F,N,求解。,(2),公式,F,F,N,中的,F,N,是物体接触面之间的正压力的大小，但不一定有,F,N,mg,，,F,N,的大小要根据物体的受力来确定。,1,摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力，总是阻碍物体间的相对运动趋势或相对运动；静摩擦力和滑动摩擦力既可以充当动力，也可以充当阻力。,2,摩擦力的产生条件：,(1),物体接触且挤压；,(2),接触面不光滑；,(3),物体间有相对运动或相对运动趋势。且三个条件必须同时满足。,3,滑动摩擦力,F,F,N,，而静摩擦力介于,0,和,F,max,之间，且没有固定公式计算，求解时一般根据二力平衡知识。,