第三章 3.pptx

3摩擦力,第三章相互作用,学习目标1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念.,内容索引,自主预习预习新知 夯实基础,重点探究启迪思维 探究重点,达标检测检测评价 达标过关,物理生活与建模“功”“过”各半的摩擦力,自主预习,一、摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生 或具有_ 时，就会在接触面上产生阻碍 或 的力.2.分类：摩擦力、摩擦力和滚动摩擦力.,相对运动,相对运动,的趋势,相对运动,相对运动趋势,静,滑动,二、静摩擦力1.定义：两个物体之间只有，而没有 时，产生的摩擦力叫做静摩擦力.2.方向：总是沿着，并且跟物体相对运动趋势的方向.3.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Ffmax，在数值上等于物体刚要产生 时所需要的沿相对运动趋势方向的外力.4.静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力Ff在 与 之间，即.,相对运动趋势,相对运动,接触面,相反,相对运动,0,Ffmax,0FfFfmax,三、滑动摩擦力1.定义：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 它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.2.方向总是沿着接触面，并且跟物体的 的方向相反.3.大小滑动摩擦力的大小跟压力成.公式：，为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况(填“有关”或“无关”).,阻碍,相对运动,正比,FFN,有关,即学即用 1.判断下列说法的正误.(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力.()(2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力.()(3)摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直.()(4)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同.()(5)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.(),答案,2.已知木箱重200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为_ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N.,答案,40,40,80,重点探究,导学探究 把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图1所示.,当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变.,一、静摩擦力,图1,(1)木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？,答案说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力.,答案,(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？,答案静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值.,知识深化 1.静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动趋势.2.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角.,3.静摩擦力的大小(1)范围：0FfFfmax.(2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比.,例1(多选)如图2所示，一质量为m的木块靠在粗糙的竖直墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是 A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之 增大C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力 作用,答案,解析,图2,解析若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确；当撤去F时，墙壁与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确.,1.静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反.2.静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用.3.物体静止或匀速直线运动时，静摩擦力的大小可由平衡条件求得.,针对训练1如图3所示，物体A随倾斜传送带一起斜向上做匀速直线运动.则：,答案,图3,(1)物体A受到_(填“静”或“滑动”)摩擦力作用.(2)摩擦力的方向为_.(3)此摩擦力为_(填“动”或“阻”)力.,静,沿传送带向上,动,导学探究 1.按如图4所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动.(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？,二、滑动摩擦力,答案,图4,答案相等,(2)在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？,答案增大,(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾，摩擦力如何变化？,答案增大,2.(1)如图5所示，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向.(水平地面光滑),答案,答案如图所示,(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？,图5,答案滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力.,知识深化 1.滑动摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动.2.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.,3.滑动摩擦力的大小由公式FFN计算(也可以由二力平衡来求解)(1)FN是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力，FN的大小可以与重力G大小相等，也可以不等.(2)动摩擦因数的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关.(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.,解析产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可.由产生条件可知，A错误，B正确.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，C错误.滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间，两个物体中可能有一个相对地面是静止的，故D错误.,例2下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是 A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D.只有运动物体才受滑动摩擦力,答案,解析,1.静摩擦力大小的计算静摩擦力随外力的变化而变化，范围在0到最大静摩擦力Ffmax之间，因此不能由公式FfFN求解.静摩擦力的大小根据物体受力平衡的条件来求解.2.滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据FfFN计算.根据物体的受力情况，求出正压力FN.根据FfFN求出滑动摩擦力.(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡的条件求解.,三、摩擦力大小的计算,解析当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑FNG0.240 N8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N.加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的力FF1F27 N.由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左.,例3如图6所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F113 N，F26 N.已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；,答案,解析,图6,答案7 N水平向左,解析将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右.,(2)只将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小和方向；,答案6 N水平向右,解析撤去F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左.,(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向.,答案8 N水平向左,答案,解析,针对训练2水平桌面上有一个重200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)A.15 N、30 N、40 NB.15 N、30 N、80 NC.0、0、40 ND.15 N、40 N、40 N,答案,解析,解析物体与桌面间的最大静摩擦力FfmaxFN0.2200 N40 N.拉力为15 N、30 N时，物体静止，根据二力平衡知，静摩擦力大小分别为15 N、30 N；当拉力为80 N时，物体滑动，受滑动摩擦力，大小FfFN0.2200 N40 N，选项A正确.,达标检测,1.(对静摩擦力的理解)关于静摩擦力，下列说法中正确的是 A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的B.静摩擦力总是阻力C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值,解析静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的外力决定，因此D错误.,1,2,3,答案,解析,4,A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力 也不变,答案,1,2,3,4,2.(对滑动摩擦力的理解)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图7所示，则在匀速拖出的过程中(材料重心未离开桌面边缘),解析,图7,1,2,3,4,解析匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由FFN可知摩擦力是不变的，A、B错误；因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，D正确.,3.(静摩擦力的大小)如图8所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是,答案,解析,1,2,3,4,图8,解析推而未动，故摩擦力FfF，所以A正确.,答案,解析,1,2,3,4,4.(滑动摩擦力的大小及计算)质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F18.0 N时，木箱静止；当拉力F210.3 N时，木箱做匀速运动，(g取9.8 N/kg)求：(1)木箱与地面间的动摩擦因数；,答案0.35,1,2,3,4,解析当拉力F210.3 N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1F210.3 N木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱的重力，即FNmg根据滑动摩擦力公式FfFN，则木箱与地面间的动摩擦因数为,答案,解析,1,2,3,4,(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；,答案8.0 N,解析当拉力F18.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1是一对平衡力，则有：Ff2F18.0 N.,(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小.,答案10.3 N,解析当拉力F312.0 N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力.由第(1)问可以知道，Ff3Ff110.3 N.,“功”“过”各半的摩擦力,1.生活中的摩擦力摩擦力在我们的生活中无处不在.踢出去的足球会慢慢停下来，是由于受到摩擦力的作用.用力推一辆汽车，没有推动，也是由于摩擦力的作用.火车头对车厢的拉力来源于火车车轮和铁轨之间的摩擦力.传送带把货物运往高处的过程中，货物受到一个沿斜面向上的静摩擦力的作用，以阻碍货物向下滑的运动趋势.,2.摩擦力的利与弊人走路要利用鞋底与地面间的摩擦，为了增大摩擦，鞋底上有凹凸不平的花纹，使接触面粗糙些.要使制动后的汽车快点停下来，就要利用轮胎与地面间的摩擦力，下雪天路滑，摩擦力小，刹车时不容易停住，因而发生交通事故.为了减少这类事故的发生，人们在轮胎上弄了凹凸不平的花纹，在下雪时还在马路上撒上灰渣，以增大摩擦，防止车子打滑.以上都是有益摩擦对人们的帮助，所以我们要合理利用并要想办法增大这些有益摩擦.,事物都是一分为二的，有时候摩擦力也确实给我们增加了一些麻烦，如在现代汽车中，20%的功率要用来克服摩擦；飞机上的活塞式发动机因摩擦损耗的功率要占10%，就是最先进的涡轮喷气发动机也要为克服摩擦损耗2%的功率.因此，减小这些摩擦所带来的损耗，是我们需要一直研究的问题.由以上可以看出，摩擦力可能是物体运动的阻力，也可能是物体运动的动力.上述足球运动过程中受到的摩擦力是足球运动的阻力，而传送带将货物运到高处的过程中，货物受到的摩擦力便是货物运动的动力.,典题如图9所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱.试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向，并说明摩擦力是动力还是阻力.,图9,(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车厢无相对滑动)；,答案木箱受到向前的静摩擦力，动力,解析木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，木箱将相对于汽车向后滑动，实际上两者无相对滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力，是木箱运动的动力.,答案,解析,解析木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，也无相对滑动趋势，木箱与汽车间没有摩擦力.,(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；,答案木箱受到向后的静摩擦力，阻力,解析汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对于汽车向前滑动，实际木箱没有滑动，说明有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力，是木箱运动的阻力.,答案,解析,(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；,答案木箱与汽车间没有摩擦力,(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；,答案木箱受到向后的滑动摩擦力，阻力,解析汽车刹车，木箱相对汽车向前滑动，所以木箱受到向后的滑动摩擦力，是木箱运动的阻力.,答案,解析,(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱在车上滑动时.,答案木箱受到向前的滑动摩擦力，动力,解析汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对汽车向后滑动，所以木箱受到向前的滑动摩擦力，是木箱运动的动力.,本课结束,更多精彩内容请登录：,