高中物理自锁现象专题省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件.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,*,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,自锁现象及分析,第1页,一个物体受静摩擦力作用而静止，当用外力试图使这个物体运动时，外力越大，物体被挤压越紧，越不轻易运动，即最大静摩擦力保护能力越强，这种现象叫自锁（定）现象。,自锁现象定义,第2页,重力为,G,物体，放置在粗糙水平面上：,当用适当大小水平外力（如,F,1,）推它时，总能够使它动起来。,当用竖直向下力去推（如,F,2,），显然它不会动。,使,F,2,方向旋转一个小角度（如,F,3,），就算用再大力它也不一定会运动。,只有当力方向与竖直方向夹角超出某一角度值时（如,F,4,），才可能用适当力将它推进，而小于这一角度，不论用多大力都不可能推进它。这一现象称为静力学中“自锁现象”。,水平面上自锁现象,1,4,2,3,第3页,当物体与支持面之间粗糙，一旦存在相对运动趋势，就会受静摩擦力作用，设最大静摩擦因数为,（中学不要求最大静摩擦因数跟动摩擦因数区分），则最大静摩擦力为,f,M,F,N,。,水平面对物体作用力,F,（支持力与静摩擦力矢量和）与竖直方向夹角,称为摩擦角,不论支持力,F,N,怎样变，,保持不变，其大小仅由摩擦因数决定。,问题分析,f,N,第4页,设用斜向下推力,F,作用于物体，方向与竖直方向成,问题分析,f,N,F,趋于无穷大时依然成立,第5页,紧靠在竖直墙壁上物体，在适当大外力作用下，能够保持静止。当外力大到重力能够忽略，不论用斜向上力，还是用斜向下力，发生自锁条件与水平面情况是相同。如改用与竖直墙壁夹角来表示，临界角,0,可表示为,0,arctan 1/,。,竖直面自锁现象,F,1,F,2,F,2,第6页,斜面上物体不自由滑落条件：,斜面自锁现象,F,斜面上物体受到外力,F,作用，当,F,与,F1,之间夹角小于,时，依然处于自锁状态，,物体保持静止。,第7页,如图所表示，由两根短杆组成一个自锁起重吊钩，将它放入被吊空罐内，使其张开一定夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图（,b,）所表示。当钢绳匀速向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，若摩擦力足够大，就能将重物提升起来，罐越重，短杆提供压力足够大，称为“自锁定机构”。若罐重力为,G,，短杆与竖直方向夹角为,=60,，求吊起该重物时，短杆对罐壁压力（短杆质量不计）,自锁现象应用,G,F,F,1,F,2,F,N,F,f,(c),(a),(b),静摩擦力最少应为多大？,第8页,尖劈能够用来卡紧物件。假如尖劈锐角足够小，它能够嵌入木头缝或墙缝里，这是因为摩擦力作用使尖劈静止在木头缝中或墙缝里，称为摩擦自锁,。像木器家俱中常在横接处打入木楔就是应用尖劈摩擦自锁原理。,尖劈摩擦自锁力学分析,第9页,第10页,在实际生活工作当中，人们有时需要登高，如电业工人要攀爬电线杆。而登高杆对人来说是很困难。人们巧妙利用自锁原剪创造了高脚扣，它创造方便了人们工作生活。,普通脚扣是一对用机械强度较大金属材制作，用于承受人体重量。脚扣弯成略大于半圆形弯扣，确保扣住电线杆，确保足够接触面。内侧面附有摩擦因数较大材料，扣一端安装脚踏板。使用时，弯扣卡住电杆，当一侧着力向下踩时，形成两侧向里挤压，接触面产生向上摩擦力，且向下踩力越大，压力也越大，满足自锁条件，因而不会沿杆滑下,。只需两脚交替上抬就可爬上电线杆。,登高脚扣,N,f,f,G,第11页,