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 靜摩擦力與滑動摩擦力 見課本第70 73頁 填一填 練一練 二 摩擦力的調(diào)控 見課本第75頁 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摩擦因數(shù) 變滑動摩擦為滾動摩擦 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摩擦因數(shù) 變滾動摩擦為滑動摩擦 填一填 練一練 裝修工人在搬運(yùn)材料時施加一個水平拉力將其從水平臺面上拖出 如圖所示 則在勻速拖出的過程中 A 材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小 摩擦力逐漸減小B 材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小 拉力逐漸減小C 平臺對材料的支持力逐漸減小 摩擦力逐漸減小D 材料與平臺之間的動摩擦因數(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 勻速拉動的過程只能持續(xù)到重心離開臺面的瞬間 材料的重心在臺面上 故材料對臺面的壓力不變 故材料受到的支持力不變 故C錯誤 而在拉動過程中 動摩擦因數(shù)不變 由f N可知摩擦力是不變的 故A B錯誤 因為材料做勻速直線運(yùn)動 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 被動的 負(fù)面的 有些同學(xué)總以為靜摩擦力是阻力 這種觀點是否正確 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運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢D 摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動的方向相反解析 相互接觸擠壓 接觸面粗糙 有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢是摩擦力產(chǎn)生的三個條件 三個條件必須同時滿足 才產(chǎn)生摩擦力 選項A B錯誤 摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢 選項C正確 摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動的方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反 與物體運(yùn)動的方向可能相同 選項D錯誤 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 滑動摩擦力的大小一定與正壓力成正比B 滑動摩擦力的方向一定與運(yùn)動方向相反C 摩擦力可能是動力D 摩擦力一定是阻力解析 實驗表明 滑動摩擦力的大小與正壓力成正比 A對 滑動摩擦力的方向一定與相對運(yùn)動方向相反 與物體的運(yùn)動方向不一定相反 B錯 摩擦力可能是動力 也可能是阻力 C對 D錯 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條件判定 其中 看物體間有沒有相對運(yùn)動趨勢 是關(guān)鍵也是難點 相對運(yùn)動趨勢 如果兩物體間光滑 物體會發(fā)生相對運(yùn)動 由于兩物體間不光滑 有摩擦力 物體保持相對靜止 這樣的物體就有 相對運(yùn)動趨勢 2 假設(shè)法 在判斷物體間是否存在靜摩擦力時 先假設(shè)接觸面是光滑的 看物體是否會發(fā)生相對運(yùn)動 如果物體仍保持相對靜止 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運(yùn)動趨勢的方向相反 2 假設(shè)法 若物體的相對運(yùn)動趨勢不易判斷 可假設(shè)接觸面光滑 看物體會怎樣相對運(yùn)動 根據(jù)相對運(yùn)動的方向判斷物體間的相對運(yùn)動趨勢的方向 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 并且能判斷出甲對乙的摩擦力的方向 則乙對甲的摩擦力的方向與甲對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93960051 多選 如圖所示 有三個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 使三個物體一起勻速向右運(yùn)動 下列說法中正確的是 A C與地面之間有滑動摩擦力的作用 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)生滑動摩擦力的三個條件 即接觸且有壓力 接觸面粗糙 C與地面之間有相對滑動 所以C與地面之間有滑動摩擦力且C所受滑動摩擦力的方向向左 故選項A正確 B與C之間無相對滑動 因此兩者之間不可能產(chǎn)生滑動摩擦力 故選項B錯誤 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 所以A與B之間無摩擦力作用 故選項C錯誤 與B接觸的面有兩個 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 B與C之間的摩擦力與拉力F平衡 所以B只受C對它的靜摩擦力的作用 且摩擦力的方向水平向左 故選項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裝置中 O1是主動輪 O2是從動輪 A B分別是皮帶上與兩輪接觸的點 C D分別是兩輪邊緣與皮帶接觸的點 當(dāng)O1順時針轉(zhuǎn)動時 若皮帶與兩輪間不打滑 則A B C D各點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 假設(shè)接觸面突然光滑 則主動輪O1轉(zhuǎn) 皮帶不轉(zhuǎn) 故以主動輪上與A的接觸點C為參考系 A的相對運(yùn)動方向向下 故不光滑時相對運(yùn)動趨勢方向向下 A受到的靜摩擦力的方向向上 同理 C的運(yùn)動趨勢方向向上 C受到的靜摩擦力的方向向下 B D點 假設(shè)接觸面光滑 則從動輪O2不轉(zhuǎn) 皮帶轉(zhuǎn) 故以從動輪上與B的接觸點D為參考系 B的相對運(yùn)動方向向下 故不光滑時相對運(yùn)動趨勢方向向下 B受到的靜摩擦力的方向向上 同理 D的運(yùn)動趨勢方向向上 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 摩擦力大小的計算滑動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 滑動摩擦力大小的計算 1 公式法 根據(jù)公式f N計算 公式中的N是兩個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) 滑動摩擦力f的大小與物體的運(yùn)動速度無關(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 靜止 時 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 計算 當(dāng)物體靜止或做勻速運(yùn)動時 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93960052如圖所示 一個M 2kg的物體放在 0 2的粗糙水平面上 用一條質(zhì)量不計的細(xì)繩繞過定滑輪和一個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 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 2 只掛m0 但在M上再放一個M 3kg的物體時 3 只在桶內(nèi)加入m1 0 33kg的砂子時 4 只在桶內(nèi)加入m2 0 5kg的砂子時 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 因為m0g 1Nfm 故物體M運(yùn)動 受到滑動摩擦力作用 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 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0 5 最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等 給物體一水平推力F g取10N kg 1 當(dāng)推力大小為5N時 地面對物體的摩擦力是多大 2 當(dāng)推力大小為12N時 地面對物體的摩擦力是多大 解析 在地面上 N mg 則滑動摩擦力 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 Ffmax 物體滑動 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 相對運(yùn)動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C 運(yùn)動物體受到的摩擦力的方向總是與運(yùn)動方向相反D 相對靜止的兩個物體之間 也可能有摩擦力的相互作用解析 摩擦力產(chǎn)生的條件 兩個物體接觸且有彈力的相互作用 接觸面粗糙 有相對運(yùn)動 或相對運(yùn)動趨勢 三者缺一不可 故選項A錯誤 相對靜止的兩個物體間 可能有靜摩擦力的相互作用 故選項D正確 摩擦力的方向總是與相對運(yùn)動 或相對運(yùn)動趨勢 的方向相反 所以 摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向相反 也不一定總是阻力 故選項B C錯誤 答案 D 12345 2 多選 下列說法中正確的是 A 滑動摩擦力的大小與正壓力成正比B 滑動摩擦力可以跟物體所受重力無關(guān)C 滑動摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動方向相反D 滑動摩擦力總是對物體的運(yùn)動起阻礙作用解析 滑動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 滑動摩擦力的方向總是與相對運(yùn)動方向相反 可能與物體的運(yùn)動方向相同 也可能與物體的運(yùn)動方向相反 因此可能是物體運(yùn)動的動力 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)動方向相反B 靜摩擦力的方向總是與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反C 最大靜摩擦力的大小略大于滑動摩擦力的大小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運(yùn)動趨勢方向相反 與物體的運(yùn)動方向可能相同 也可能相反 選項A錯誤 選項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 最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力 選項C正確 選項D錯誤 答案 BC 12345 4 用手握住一個瓶子 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 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 動摩擦因數(shù) 3 外力突然改為水平向左時 物體仍在向右運(yùn)動 對水平面的壓力沒有變 故此時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