高中物理 第3章 相互作用 第3節(jié) 摩擦力課件 魯科版必修1.ppt

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第3節(jié)摩擦力 填一填 練一練 一 靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力 見課本第70 73頁(yè) 填一填 練一練 二 摩擦力的調(diào)控 見課本第75頁(yè) 1 減小摩擦力的方法 減小物體表面的粗糙程度或改變相互接觸的材料來減小動(dòng)摩擦因數(shù) 變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦 2 增大摩擦力的方法 增大物體表面的粗糙程度或改變相互接觸的材料來增加動(dòng)摩擦因數(shù) 變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦 填一填 練一練 裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出 如圖所示 則在勻速拖出的過程中 A 材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小 摩擦力逐漸減小B 材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小 拉力逐漸減小C 平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小 摩擦力逐漸減小D 材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變 支持力也不變 因而工人的拉力也不變 填一填 練一練 解析 勻速拉動(dòng)的過程只能持續(xù)到重心離開臺(tái)面的瞬間 材料的重心在臺(tái)面上 故材料對(duì)臺(tái)面的壓力不變 故材料受到的支持力不變 故C錯(cuò)誤 而在拉動(dòng)過程中 動(dòng)摩擦因數(shù)不變 由f N可知摩擦力是不變的 故A B錯(cuò)誤 因?yàn)椴牧献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng) 所以工人的拉力是不變的 故D正確 答案 D 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 對(duì)摩擦力的理解由于摩擦力給我們留下的印象經(jīng)常是消極的 被動(dòng)的 負(fù)面的 有些同學(xué)總以為靜摩擦力是阻力 這種觀點(diǎn)是否正確 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的比較 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 例題1 導(dǎo)學(xué)號(hào)93960050下列關(guān)于摩擦力的說法 正確的是 A 相互接觸的兩物體間一定存在摩擦力B 相互接觸且有擠壓的兩物體間一定存在摩擦力C 摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D 摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反解析 相互接觸擠壓 接觸面粗糙 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)是摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件 三個(gè)條件必須同時(shí)滿足 才產(chǎn)生摩擦力 選項(xiàng)A B錯(cuò)誤 摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 選項(xiàng)C正確 摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 C 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 變式訓(xùn)練1 多選 下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是 A 滑動(dòng)摩擦力的大小一定與正壓力成正比B 滑動(dòng)摩擦力的方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相反C 摩擦力可能是動(dòng)力D 摩擦力一定是阻力解析 實(shí)驗(yàn)表明 滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比 A對(duì) 滑動(dòng)摩擦力的方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 與物體的運(yùn)動(dòng)方向不一定相反 B錯(cuò) 摩擦力可能是動(dòng)力 也可能是阻力 C對(duì) D錯(cuò) 答案 AC 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 靜摩擦力的有無及其方向的判斷消防戰(zhàn)士正在沿繩向上進(jìn)行爬繩練習(xí) 他所受的摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力 該摩擦力的方向如何 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 1 判斷靜摩擦力有無的方法 1 條件判斷法 根據(jù)靜摩擦力存在的三個(gè)條件判定 其中 看物體間有沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 是關(guān)鍵也是難點(diǎn) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 如果兩物體間光滑 物體會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) 由于兩物體間不光滑 有摩擦力 物體保持相對(duì)靜止 這樣的物體就有 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 2 假設(shè)法 在判斷物體間是否存在靜摩擦力時(shí) 先假設(shè)接觸面是光滑的 看物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) 如果物體仍保持相對(duì)靜止 則物體不受靜摩擦力 反之則受靜摩擦力 3 平衡條件法 根據(jù)二力平衡的條件判定 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 2 判斷靜摩擦力方向的四種方法 1 定義法 靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 2 假設(shè)法 若物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不易判斷 可假設(shè)接觸面光滑 看物體會(huì)怎樣相對(duì)運(yùn)動(dòng) 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向判斷物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向 從而判斷靜摩擦力的方向 3 平衡法 若物體處于平衡狀態(tài) 根據(jù)二力平衡 靜摩擦力與物體受到的另一個(gè)力大小相等方向相反 從而判斷靜摩擦力的方向 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 4 相互作用法 根據(jù)力的相互性 若甲 乙兩物體間有摩擦力 并且能判斷出甲對(duì)乙的摩擦力的方向 則乙對(duì)甲的摩擦力的方向與甲對(duì)乙的摩擦力的方向相反 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 例題2 導(dǎo)學(xué)號(hào)93960051 多選 如圖所示 有三個(gè)相同的物體豎直疊放在一起 置于粗糙水平地面上 現(xiàn)用水平力F作用在B上 使三個(gè)物體一起勻速向右運(yùn)動(dòng) 下列說法中正確的是 A C與地面之間有滑動(dòng)摩擦力的作用 C所受摩擦力的方向水平向左B B與C之間有滑動(dòng)摩擦力的作用 B所受摩擦力的方向水平向左C A與B之間有靜摩擦力的作用 A所受摩擦力的方向水平向右D B只受一個(gè)靜摩擦力的作用 靜摩擦力的方向水平向左 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 解析 由定義法可知 C與地面之間滿足產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的三個(gè)條件 即接觸且有壓力 接觸面粗糙 C與地面之間有相對(duì)滑動(dòng) 所以C與地面之間有滑動(dòng)摩擦力且C所受滑動(dòng)摩擦力的方向向左 故選項(xiàng)A正確 B與C之間無相對(duì)滑動(dòng) 因此兩者之間不可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力 故選項(xiàng)B錯(cuò)誤 假設(shè)A與B之間有靜摩擦力的作用 無論方向向哪都不能使A保持勻速運(yùn)動(dòng) 所以A與B之間無摩擦力作用 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 與B接觸的面有兩個(gè) A與B之間無摩擦力的作用 所以B與C之間一定有靜摩擦力的作用 要使B勻速運(yùn)動(dòng) B與C之間的摩擦力與拉力F平衡 所以B只受C對(duì)它的靜摩擦力的作用 且摩擦力的方向水平向左 故選項(xiàng)D正確 答案 AD 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 變式訓(xùn)練2下圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中 O1是主動(dòng)輪 O2是從動(dòng)輪 A B分別是皮帶上與兩輪接觸的點(diǎn) C D分別是兩輪邊緣與皮帶接觸的點(diǎn) 當(dāng)O1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 若皮帶與兩輪間不打滑 則A B C D各點(diǎn)所受靜摩擦力的方向是 A 向上 向下 向下 向上B 向下 向上 向上 向下C 向上 向上 向下 向下D 向下 向下 向上 向上 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 解析 A C點(diǎn) 假設(shè)接觸面突然光滑 則主動(dòng)輪O1轉(zhuǎn) 皮帶不轉(zhuǎn) 故以主動(dòng)輪上與A的接觸點(diǎn)C為參考系 A的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向下 故不光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向向下 A受到的靜摩擦力的方向向上 同理 C的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向向上 C受到的靜摩擦力的方向向下 B D點(diǎn) 假設(shè)接觸面光滑 則從動(dòng)輪O2不轉(zhuǎn) 皮帶轉(zhuǎn) 故以從動(dòng)輪上與B的接觸點(diǎn)D為參考系 B的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向下 故不光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向向下 B受到的靜摩擦力的方向向上 同理 D的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向向上 D受到的靜摩擦力的方向向下 答案 C 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 摩擦力大小的計(jì)算滑動(dòng)摩擦力公式中的正壓力是否在任何情況下都等于物體的重力 請(qǐng)舉例說明 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 1 滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算 1 公式法 根據(jù)公式f N計(jì)算 公式中的N是兩個(gè)物體表面之間的壓力 稱為正壓力 垂直于接觸面的力 性質(zhì)上屬于彈力 它不是物體的重力 許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件等加以確定 式中的 為動(dòng)摩擦因數(shù) 與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān) 與接觸面的大小無關(guān) 滑動(dòng)摩擦力f的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān) 與接觸面的大小也無關(guān) 2 二力平衡法 物體處于平衡狀態(tài) 如勻速運(yùn)動(dòng) 靜止 時(shí) 根據(jù)二力平衡條件求解 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 2 靜摩擦力的大小 1 大小 0 f fmax 2 計(jì)算 當(dāng)物體靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) 根據(jù)受力情況和二力平衡條件確定 3 最大靜摩擦力fmax略大于滑動(dòng)摩擦力 一般情況下 為分析問題方便 可認(rèn)為二者相等 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 例題3 導(dǎo)學(xué)號(hào)93960052如圖所示 一個(gè)M 2kg的物體放在 0 2的粗糙水平面上 用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過定滑輪和一個(gè)m0 0 1kg的小桶相連 已知M的最大靜摩擦力fm 4 5N 滑輪上的摩擦不計(jì) g取10N kg 求在以下情況中 M受到的摩擦力的大小 1 只掛m0 處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí) 2 只掛m0 但在M上再放一個(gè)M 3kg的物體時(shí) 3 只在桶內(nèi)加入m1 0 33kg的砂子時(shí) 4 只在桶內(nèi)加入m2 0 5kg的砂子時(shí) 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 解析 1 因?yàn)閙0g 1Nfm 故物體M運(yùn)動(dòng) 受到滑動(dòng)摩擦力作用 由公式知f4 N Mg 4N 答案 1 1N 2 1N 3 4 3N 4 4N 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 變式訓(xùn)練3質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上 如圖所示 物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 5 最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等 給物體一水平推力F g取10N kg 1 當(dāng)推力大小為5N時(shí) 地面對(duì)物體的摩擦力是多大 2 當(dāng)推力大小為12N時(shí) 地面對(duì)物體的摩擦力是多大 解析 在地面上 N mg 則滑動(dòng)摩擦力 最大靜摩擦力fmax 大小為fmax N mg 0 5 2 10N 10N 1 當(dāng)拉力F 5N時(shí) Ffmax 物體滑動(dòng) 則f滑 N mg 10N 答案 1 5N 2 10N 探究一 探究二 探究三 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 12345 1 下列關(guān)于摩擦力的說法 正確的是 A 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間一定存在摩擦力B 摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C 運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反D 相對(duì)靜止的兩個(gè)物體之間 也可能有摩擦力的相互作用解析 摩擦力產(chǎn)生的條件 兩個(gè)物體接觸且有彈力的相互作用 接觸面粗糙 有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 三者缺一不可 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤 相對(duì)靜止的兩個(gè)物體間 可能有靜摩擦力的相互作用 故選項(xiàng)D正確 摩擦力的方向總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng) 或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 的方向相反 所以 摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 也不一定總是阻力 故選項(xiàng)B C錯(cuò)誤 答案 D 12345 2 多選 下列說法中正確的是 A 滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比B 滑動(dòng)摩擦力可以跟物體所受重力無關(guān)C 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D 滑動(dòng)摩擦力總是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用解析 滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比 與物體所受重力無直接關(guān)系 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 也可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 因此可能是物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力 答案 AB 12345 3 多選 下列關(guān)于靜摩擦力的說法 正確的是 A 靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B 靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反C 最大靜摩擦力的大小略大于滑動(dòng)摩擦力的大小D 正壓力越大 靜摩擦力越大解析 靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反 與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同 也可能相反 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 選項(xiàng)B正確 靜摩擦力與壓力無關(guān) 最大靜摩擦力與壓力成正比 壓力一定時(shí) 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力 選項(xiàng)C正確 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 BC 12345 4 用手握住一個(gè)瓶子 豎直停在空中 關(guān)于瓶子所受的摩擦力 下列說法中正確的是 A 握力越大 摩擦力就越大B 手越干燥 越粗糙 摩擦力就越大C 握力增大 摩擦力不變D 以上說法都不正確解析 此題可由二力平衡的知識(shí)判斷 靜摩擦力的大小等于重力 與手的握力大小無關(guān) 答案 C 12345 5 選做題 如圖所示 一重力為20N的物體放在水平地面上 在一大小為F 8N的水平向右拉力作用下 向右勻速運(yùn)動(dòng) 求 1 物體所受的摩擦力的大小和方向 2 物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 3 若突然將外力F的方向改為水平向左 大小變?yōu)?6N 求此時(shí)物體所受摩擦力大小和方向 解析 1 根據(jù)二力平衡 物體所受摩擦力f F 8N 方向與拉力方向相反 即水平向左 2 動(dòng)摩擦因數(shù) 3 外力突然改為水平向左時(shí) 物體仍在向右運(yùn)動(dòng) 對(duì)水平面的壓力沒有變 故此時(shí)它受到的摩擦力大小 方向都與外力改變前相同 12345 答案 1 8N水平向左 2 0 4 3 8N水平向左