物理必修一3-3摩擦力

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,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,*,3.3,摩擦力,课堂小测,画出物体,P,所受重力及弹力的示意图,P,P,P,P,学习目标,:,知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。,理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。,知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。,会用公式,F=,F,N,计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。,演示实验,说明物体之间存在摩擦力,用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动,?,用手握住水杯,水杯为何不会掉落,?,物体为何可以静止在斜面上？,一摩擦力,1.,定义,:,两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,.,2.,分类,:,（,1,）静摩擦力,（,2,）滑动摩擦力,小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发生的力。,推力,静摩擦力,1,、定义,：,两相互接触并挤压的物间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种,阻碍,相对运动趋势的力 称,静摩擦力,。,二力平衡,二静摩擦力,2.,产 生 条 件：,（,1,）、接触,（,2,）、接触面粗糙,（,4,）、两物体间有相对运动趋势,（,3,）、接触面有挤压（形变）,3,、静摩擦力方向如何？,二静摩擦力,3.,方向：,沿着接触面，并且跟物体相对运动的趋势的方向相反,G,F,F,推,F,F,G,G,F,支,F,支,二静摩擦力,静摩擦力的大小随着推力的,增大而增大,可以说静摩擦力的大小由外部因素决定,.,当人的水平推力增加到某一值,Fm,时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把,Fm,叫做,最大静摩擦力,F,F,推,2F,2F,推,二静摩擦力,4.,大小,:,摩擦力的大小随着推力的,增大而增大,取值范围,0FFm,说明,:,(1),静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静 摩擦力的大小与正压力成正比,.,(2),静摩擦力可以是阻力,也可以是动力,.,例,1,、,下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是,(),A,D,F,C,F,B,BCD,物块受静摩擦力方向如何？,思考,静摩擦力能不能发生在运动的物体之间,?,可以的,!,“静”指的是相对静止,!,问题：有的同学说静摩擦力一定是阻力，对吗？,三滑动摩擦力,水平地面上,一个重为,G=100N,的木箱,A,受到水平推力,F,1,的作用,.,当,F,1,=5N,时,木箱未被推动,此时木箱受摩擦力,F,f,=_.,当,F,1,=10N,时,木箱仍未被推动,此时木箱受摩擦力,F,f,=_.,当,F,1,=25N,时,木箱,A,刚好被推动,此后木箱,A,做匀速运动,那么木箱是否受摩擦力,那又是怎样呢,?,5N,10N,三滑动摩擦力,1.,定义,:,两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力,.,2.,产生条件：,（,1,）、接触,（,4,）、两物体间有相对运动,（,3,）、接触面有挤压（形变）,（,2,）、接触面粗糙,滑动摩擦力的大小,用表格的形式记录下在不同压力下物体做,匀速运动,的拉力大小,而在水平面上运动时,物体对地面的压力大小等于物体的重力,.,所以我要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力,.,木块要匀速或缓慢地移动,因为只有这样才可以保持拉力等于滑动摩擦力,砝码,木块,实验次数,1,2,3,4,压力,F/N,5,10,15,20,拉力,F/N,1.5,3,4.5,6,摩擦力,F/N,1.5 3 4.5 6,滑动摩擦力的大小,滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比,F=F,N,是动摩擦因数,它的数值个别相互接触的两个物体的材料有关,材料不同,动摩擦因数也不同,.,3.,大小：,滑动摩擦力方向,4.,方向,:,总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反,.,注意,:,1.,不要把”物体的相对运动方向”与”物体的运动方向”等同,.,2.,滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同,3.,最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些,.,课堂训练,如图,在水平桌面上放一个重,G,A,=20N,的物体,A,A,与桌面间的摩擦因数,=0.5,使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力,F,为多少,?,如果在物体,A,上再加一个重,G,B,=10N,的物体,B,B,与,A,之间的动摩擦因数,=0.2,那么当,A,、,B,两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时,对物体,A,的水平拉力应为多少,?,此时物体,B,受到物体,A,的摩擦力是多少,?,F,A,B,练一练,B,静止,F,B,V,V,B,判断物体,B,受到的摩擦力及方向,静止,B,静止,静摩擦力的方向,V,V,课堂训练,一个重为,20N,的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数,=0.1,，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。,（,1,）物体开始时静止，用,F=5N,的水平向右的力拉物体。,（,2,）物体开始时静止，用,F=30N,的水平向右的力拉物体。,（,3,）物体开始以,v=15m/s,的初速度向左运动，用,F=15N,的水平向右的力拉物体。,二、滑动摩擦力,1.,产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一,个物体发生相对滑动时，另一个物体,阻碍它相对滑,动,的力称为滑动摩擦力。,产生条件,：,相互接触、相互挤压、相对运动、表面,粗糙。,两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。,摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接,接触并不挤压就不会出现摩 擦力。挤压的效果是有,压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的,垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一,节有关弹力的知识判断有无压力产生。,接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动,时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形,成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接,触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力,(“,光,滑”是一个理想化模型,),。,接触面上发生相对运动。,特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，,“相对运动”是指受力物体相对于施力物体,(,以施力物,体为参照物,),的位置发生了改变；而“物体的运动”一,般指物体相对地面的位置发生了改变。,3,方向：总与接触面相切，且与,相对运动,方,向相反。,这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，,而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟,物体的相对运动的方向相反，但并非一定与,物体的运动方向相反。,【,例一,】,如图，某时刻木块正在以,3m/s,的速度在以,5m/s,速度向右传送的传送带上向右运动，试判断：,木块的运动方向。,木块相对于传送带的运动方向。,木块所受滑动摩擦力的方向。,4,大小：与压力成正比,F,F,N,压力,F,N,与重力,G,是两种不同性质的力，它,们在大小上可以相等，也可以不等，也可以,毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物,块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物,块重力无关，不要一提到压力，就联想到放,在水平地面上的物体，认为物体对支承面的,压力的大小一定等于物体的重力。,是比例常数，称为动摩擦因数，没有单,位，只有大小，数值与相互接触的,_,、,接触面的,_,程度有关。在通常情况下，,1,。,计算公式表明：滑动摩擦力,F,的大小只由,和共同决定，跟物体的运动情况、接触面的,大小等无关。,5,滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触,面上的受力物体上。,【,例二,】,在东北的林场中，冬季常用马拉的,雪橇运木材，雪橇有两个与冰面接触的钢制,滑板如果冰面是水平的，雪橇和所装的木,材的总质量是,5.0t,（吨），滑板与冰面间的动,摩擦因数是,0.027,，马要在水平方向上用多大,的力才能拉着雪橇在冰道上匀速前进？,问题：,1.,相对运动和运动有什么区别？,请举例说明。,2,压力,F,N,的值一定等于物体的重力吗？,请举例说明。,3,滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有,关吗？,4,滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速,度有关吗？,三、静摩擦力,两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对,运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运,动趋势的力叫静摩擦力。,2.,产生条件：,两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；,接触面粗糙；,两物体保持相对静止但有相对运动趋势。,所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦,力的存在，物体间就会发生相对运动。比如,物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存,在；如果接触面光滑没有静摩擦力，则由,于重力的作用，物体会沿斜面下滑。,跟滑动摩擦力条件的区别是：是相对运动还,是相对运动趋势,3.,大小：两物体间实际发生的静摩擦力,F,在零和最大,静摩擦力,F,max,之间,即,0,FF,max,实际大小可根据二力平衡条件判断。,4.,方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反,所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光,滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体,静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面,下滑，即物体静止时相对,(,斜面,),运动趋势的方向是,沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向,上，与物体相对运动趋势的方向相反。,判断静摩擦力的方向可用,假设法,。其操作程序,是：,A,选研究对象,-,受静摩擦力作用的物体；,B,选参照物体,-,与研究对象直接接触且施加静摩,擦力的物体；,C,假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体,的运动方向即相对运动趋势的方向,D,确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方,向相反,静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相,反，但并非一定与物体的运动方向相反。,5,静摩擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体,上。,【,例三,】,下述关于静摩擦力的说法正确的（）,A.,静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反；,B,静摩擦力的大小与物体的正压力成正比；,C,静摩擦力只能在物体静止时产生；,D,静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相,反,【,例四,】,用水平推力,F,把重为,G,的黑板擦紧压在竖直,的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦,力，当把推力增加到,2F,时，黑板擦所受的摩擦力大,小是原来的几倍？,四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较,滑动摩擦力,静摩擦力,符号及单位,产生原因,表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时,表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时,摩擦力用,f,表示,单位：牛顿,简称：牛,符号：,N,大 小,f=N,始终与外力沿着接触面的分量相等,方 向,与相对运动方向相反,与相对运动趋势相反,问题：,摩擦力一定是阻力吗？,静摩擦力的大小与正压力成正比吗？,最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？,课堂训练,:,1,关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：（）,A,、物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力,也一定越大；,B,、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑,动方向相反；,C,、接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越,大；,D,、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。,2,用,100N,的力在水平方向匀速推动重,500N,的箱,子，那么接触面的滑动摩擦力是多大,?,值为多大,?,3,重,100N,的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间,的动摩擦因数为,0.2,，当物体受到一个大小为,10N,，方向水,平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是：（）,A,10N,，水平向左；,B,10N,，水平向右；,C,20N,，水平向左；,D,20N,，水平向右,4,如图，木块放在水平桌面上，在水平方向其受到三个力,即,F,1,、,F,2,和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中,F,1,=10N,，,F,2,=2N,。此时水平桌面对木块的静摩擦力为多,少？方向如何？若撤去力,F,1,，木块将怎样运动，桌面对木块,的摩擦力将如何变化？,阅读材料,:,从经典力学到相对论的发展,