高一物理配套课件：第2章第4节《摩擦力》（教科版必修1）

欢迎进入物理课堂 第二章力 第四节 1 知道滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件 2 知道两种摩擦力的方向并会在实际中判断摩擦力的方向 3 会用公式f N计算滑动摩擦力的大小 知道 和相互接触的材料及接触面的粗糙程度有关 4 通过实验探究静摩擦力的特点 知道静摩擦力的意义 一 滑动摩擦力1 概念 两个物体相互接触并挤压 当它们沿接触面发生运动时 每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍运动的力 这种力叫滑动摩擦力 相对 相对 2 方向 滑动摩擦力的方向总是与相切 并且跟物体的的方向相反 3 大小 滑动摩擦力的大小跟成正比 也就是跟两个物体表面间的成正比 其公式为 其中 FN表示 叫 动摩擦因数与两接触面的及接触面的有关 与其他因素无关 接触面 相对运动 压力 垂直作用力 f FN 正压力 动摩擦因数 材料 粗糙程度 二 静摩擦力1 定义 两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动 但它们之间存在的趋势时 在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生的力 这种力叫静摩擦力 2 方向 总是与接触面并且与的方向相反 3 最大静摩擦力 最大静摩擦力等于物体将要开始 时的摩擦力 用fmax表示 最大静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和材料均有关 与物体间的正压力成 相对运动 相对运动 相切 相对运动趋势 发生相 对运动 正比 只有静止的物体才可能受静摩擦力吗 提示 静摩擦力发生在相对静止的两个物体之间 而此两物体相对于地面不一定是静止的 例如汽车拉着木箱启动后加速前进 在加速过程中 木箱和车之间相对静止 木箱和车之间存在静摩擦力 而木箱和车都是运动的 一 摩擦力及产生条件1 摩擦力产生的条件 1 接触面粗糙 2 两个物体之间有弹力 3 有相对运动或相对运动趋势 这三个条件缺一不可 必须同时满足才能产生摩擦力 2 静摩擦力中的 静 指的是相对静止 滑动摩擦力中的 滑动 也是相对滑动 都是以施力物体为参考系的 所以 静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用 运动的物体也可能受到静摩擦力作用 3 摩擦力阻碍的是受力物体相对于施力物体的相对运动或相对运动趋势 并不是阻碍物体的对地或其他参考系的运动 因此 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 二 摩擦力的有无和方向的判断 三 摩擦力大小的计算1 滑动摩擦力的大小 1 公式法 根据公式f FN计算 正压力FN是物体与接触面间的压力 不一定等于物体的重力 FN的大小根据受力情况确定 动摩擦因数 与材料和接触面的粗糙程度有关 而与物体间的压力 接触面的大小无关 2 二力平衡法 物体处于平衡状态 匀速直线运动 静止 时 根据二力平衡条件求解 2 静摩擦力的大小 1 大小 0 f fmax 2 计算 根据受力情况和二力平衡条件确定 大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力 对摩擦力概念的理解 下列关于摩擦力的说法正确的是A 相互接触的两物体间一定存在摩擦力B 摩擦力总是阻碍物体的运动C 相对静止的物体间 也可能存在摩擦力作用D 只有静止的物体才受静摩擦力作用 运动的物体不会受静摩擦力作用 解析 产生摩擦力的条件是 两个物体相互挤压 接触面粗糙 有相对运动 或相对运动趋势 三者缺一不可 故选项A错误 摩擦力阻碍的是物体间的相对运动 或相对运动趋势 不一定阻碍物体的运动 有可能是动力 故选项B错误 相对静止的物体有可能存在相对运动的趋势 故可能存在静摩擦力的作用 故选项C正确 静止的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动 也可能受滑动摩擦力作用 同理 运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动的趋势 也有可能受到静摩擦力作用 故选项D错误 答案 C 针对训练 1 下列关于摩擦力的说法正确的是 A 物体在运动时才受摩擦力作用B 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C 摩擦力总是成对出现的D 摩擦力大小总是与正压力的大小成正比 解析 摩擦力产生的条件是两物体接触并挤压 接触面不光滑 且物体之间有相对运动 或相对运动趋势 但物体不一定运动 故选项A错误 物体所受摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反 或与相对运动趋势的方向相反 不一定与其运动方向相反 故选项B错误 滑动摩擦力的大小与正压力大小成正比 而静摩擦力的大小则与正压力无关 故选项D错误 由于力是物体间的相互作用 故摩擦力也应是成对出现的 答案 C 摩擦力方向的判定 如图所示 物体在水平传送带上随传送带一起 即相对传送带静止 向右运动 则A 传送带匀速运动时 物体受水平向右摩擦力作用B 传送带加速运动时 物体受水平向左摩擦力作用C 传送带减速运动时 物体受水平向右摩擦力作用D 以上三种情况都不对 解析 传送带匀速运动时 物体相对传送带无相对滑动趋势 物体所受摩擦力为零 传送带加速向右运动时 物体相对传送带有向左的运动趋势 受向右的摩擦力作用 传送带减速向右运动时 物体相对传送带有向右的运动趋势 受到向左的摩擦力作用 因此 选项A B C均错误 选项D正确 答案 D 题后总结 静摩擦力有无的判断方法 1 条件判断 即接触面之间有压力 粗糙且有相对运动趋势 2 假设法 假设接触面光滑 不存在摩擦力 如物体改变原来的运动状态 则存在摩擦力 3 由二力平衡判断 针对训练 2 关于摩擦力的方向 下列说法正确的是 A 摩擦力的方向总是与运动方向相反B 滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C 滑动摩擦力一定是阻力D 摩擦力的方向一定与压力的方向垂直 解析 摩擦力与正压力方向垂直 与相对运动或相对运动趋势方向相反 与运动方向可能相同也可能相反 因此摩擦力可能是动力 也可能是阻力 答案 D 摩擦力的计算 质量为3 0kg的空木箱 放置在水平地面上 沿水平方向施加拉力 当拉力F1 8 0N时 木箱静止 当拉力F2 10 3N时 木箱做匀速运动 求 1 木箱与地面间的动摩擦因数 2 静止的木箱在8 0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小 3 木箱在12 0N水平拉力作用下受到的摩擦力的大小 答案 1 0 35 2 8 0N 3 10 3N 针对训练 3 如图所示 一木块放在水平桌面上 在水平方向共受三个力F1 F2和摩擦力的作用 木块处于静止状态 其中F1 10N F2 2N 若撤去力F1 则木块受到的静摩擦力为 N 方向 解析 物体最初处于平衡状态 说明物体与地面间的最大静摩擦力fmax 8N 撤去力F1后 推力F2没有超过物体与地面间的最大静摩擦力 物体仍保持静止 所受静摩擦力与F2大小相等 方向相反 答案 2向右 误区 对静摩擦力的 被动 特点理解不深 导致错误 典型例题 如图所示 物体A放在水平桌面上 通过定滑轮悬挂一个重为10N的物体B 且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4N 要使A静止 需加一水平向左的力F1 则力F1的取值可以为A 6NB 8NC 10ND 14N 尝试解答 解答此题要注意静摩擦力有被动的特性 是变力 但它有最大值的特点 当F1 6N时 静摩擦力为Ff F2 F1 4N 即达到最大值且方向向左 故选项A正确 当F1 8N时 静摩擦力为Ff F2 F1 2N 4N 物体仍能静止 且Ff的方向向左 故选项B正确 当F1 10N时 静摩擦力为Ff F2 F1 0 故选项C正确 当F1 14N时 静摩擦力为Ff F1 F2 4N 达到最大值 但是方向向右 此时 物体仍能静止 故选项D正确 答案 ABCD 误区警示 本题易漏选D项 其原因是误认为拉力F1的大小如果大于B的重力时 B就会被拉动 没有考虑桌面对A的静摩擦力方向是可以变化的 静摩擦力的大小和方向都可能随外力变化而变化 要具体问题具体分析 谢谢观看 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全