高一物理沪科版必修1 第3章 3.3《摩擦力》课件

欢迎进入物理课堂 理解教材新知 第3章 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 3 3 考向三 1 滑动摩擦力的大小跟物体间的压力及表面材料的性质有关 2 滑动摩擦力的大小为f N 方向跟物体的相对运动方向相反 3 静摩擦力是物体间有相对滑动趋势时产生的摩擦力 4 静摩擦力的大小随着外力的变化而变化 方向跟物体相对滑动趋势的方向相反 自学教材 1 定义当一个物体跟另一个物体有时 在它们的上产生的摩擦力 相对滑动 接触面 2 产生条件 1 物体间相互且互相 2 相互接触的表面 3 物体间有 三个条件必须同时具备 接触 挤压 粗糙 相对滑动 3 方向跟接触面相切 并总与 相对运动 方向 4 大小探究滑动摩擦力的大小规律采用法 如图3 3 1 相反 控制变量 图3 3 1 1 先保持接触面的材料不变 改变木块上面的以改变压力 时读出弹簧秤的示数 得到 滑动摩擦力f N 正压力 2 保持压力不变 换用不同材料的接触面 改变 得到 f与接触面的有关 3 实验表明 滑动摩擦力f与 和N成 其表达式为f 砝码 匀速拉动 粗糙程度 粗糙程度 正比 N 重点诠释 1 对公式f N的理解 1 公式f N中的N是两个物体表面间的压力 称为正压力 垂直于接触面的力 性质上属于弹力 它不一定是物体的重力 许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定 2 叫做动摩擦因数 它与接触面的材料 粗糙程度有关 3 滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度无关 与接触面积的大小也无关 2 对滑动摩擦力方向的理解 1 存在滑动摩擦力作用的两物体间有 相对 运动 但并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的 所以受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动 例如擦黑板时静止的黑板受到的是板擦对它的滑动摩擦力 2 滑动摩擦力的方向总与接触面相切 且与物体间相对运动的方向相反 从效果上阻碍物体间的相对运动不是阻碍物体的运动 对物体的运动来说 滑动摩擦力可以是阻力 也可以是动力 跟物体的运动方向没有关系 3 滑动摩擦力的方向与接触面相切 而弹力与接触面垂直 因此滑动摩擦力方向一定与弹力方向垂直 3 滑动摩擦力大小的计算 1 公式法 根据公式f N进行计算 2 二力平衡法 物体处于平衡状态 匀速 静止 时 根据二力平衡条件求解 1 如图3 3 2所示 A为长木板 在水平面上以速度v1向右运动 物体B在木板A的上面以速度v2向右运动 下列判断正确的是 A B间不光滑 A 若是v1 v2 A B之间无滑动摩擦力B 若是v1 v2 A受到了B所施加向右的滑动摩擦力C 若是v1v2 B受到了A所施加向左的滑动摩擦力 图3 3 2 解析 当v1 v2时 A B之间无相对运动 它们之间肯定没有滑动摩擦力 当v1 v2时 以B为参考系 A向右运动 它受到B施加的向左的滑动摩擦力 B则受到A施加的向右的滑动摩擦力 当v1 v2时 以A为参考系 B向右运动 B受到A施加的向左的滑动摩擦力 A受到B施加的向右的滑动摩擦力 答案 A 自学教材 1 定义物体间有时产生的摩擦力 2 产生条件 1 两物体相互且相互 2 接触面 3 物体间有 相对滑动趋势 接触 挤压 粗糙 相对滑动趋势 3 方向沿着接触面 并且跟物体 4 最大静摩擦力静摩擦力的增大有一定限度 静摩擦力的最大值fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力 两物体间实际发生的静摩擦力f在0与最大静摩擦力fmax之间 即 相对滑动趋势的方向相反 0 f fmax 重点诠释 1 对 相对静止 的理解有静摩擦力作用的两物体是 相对 静止的 即这两个物体互为参考系时是静止的 而以其他物体为参考系时并不一定静止 所以一个物体受到静摩擦力作用时并不一定静止 也有可能是运动的 2 静摩擦力有无的判断 1 条件判断 接触面间有压力 粗糙且有相对运动趋势 2 假设法 假设接触面光滑 如物体改变原来的运动状态 则存在摩擦力 反之 不存在摩擦力 3 对静摩擦力方向的理解静摩擦力的方向是沿着接触面并跟物体间相对运动趋势的方向相反 始终阻碍物体间的相对运动趋势 并不是阻碍物体的运动 它可能与物体的运动方向相同 动力 也可能与运动方向相反 阻力 还可能与运动方向垂直等 总之 静摩擦力的方向与物体的运动方向没有关系 4 静摩擦力方向的判断方法 1 直接法 对于相对运动趋势比较明显的情况 可以根据 静摩擦力的方向沿着接触面与相对运动趋势的方向相反 直接判断 2 利用假设法判断 若物体的相对运动趋势不易判断 可假设接触面光滑 看物体会怎样相对运动 根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向从而判断静摩擦力的方向 3 根据物体的运动状态判断 看除要研究的摩擦力外 物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的受力特点 目前主要应用二力平衡的规律 若需要向左的摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律 则摩擦力向左 若需要向右的摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律 则摩擦力向右 4 利用力的作用效果分析 如果相互接触的物体间存在摩擦力 则必有相应的作用效果 或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态 可利用作用效果确定摩擦力的方向 5 根据力的相互性 若甲 乙两物体间有摩擦力 并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向 则乙对甲的摩擦力的方向与甲对乙的摩擦力的方向相反 5 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的条件确定 大小总等于使物体发生相对滑动趋势的外力 2 一辆汽车停在水平地面上 一个人用力水平推车 但仍然静止 表明 A 推力越大 静摩擦力越小B 推力小于静摩擦力C 推力大小变化时 静摩擦力大小不变D 推力越大 静摩擦力越大 推力与静摩擦力平衡 解析 用力推车 车静止 说明推力仍小于车与地面之间的最大静摩擦力 由二力平衡可知 静摩擦力与推力大小相等 方向相反 故选D 答案 D 例1 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 思路点拨 摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力 从它们产生的条件及作用效果上进行分析 解析 相互接触挤压 接触面粗糙 有相对运动或相对运动的趋势 是摩擦力产生的三个条件 三个条件必须同时满足 才产生摩擦力 A错误 摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动而不是运动 B错误 相对静止的物体间 也可能存在摩擦力 比如 推地面上的桌子但没推动时 桌子仍受到地面的静摩擦力 C正确 静止的物体和运动的物体都可能受到静摩擦力的作用 比如 被传送带送到高处的物体 受到传送带的静摩擦力作用 D错误 答案 C 借题发挥 1 不论物体是静止的 还是运动的 都可能受静摩擦力或滑动摩擦力 2 摩擦力的作用效果不是阻碍物体的运动 它既可作动力 也可作阻力 3 摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反 也可以与运动方向相同 1 关于摩擦力 下列说法正确的是 A 两个物体之间的静摩擦力总是一个定值B 摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同或相反C 静摩擦力可以是动力 也可以是阻力 滑动摩擦力一定是阻力D 运动的物体可以受静摩擦力作用 静止的物体也可以受滑动摩擦力作用 解析 物体之间的静摩擦力随着外力的变化而变化 并不是一个定值 选项A错误 滑动摩擦力可以与运动方向同向 也可以反向 静摩擦力也是如此 选项B正确 当摩擦力方向与运动方向相同时 摩擦力就充当动力 当摩擦力方向与运动方向相反时 摩擦力就充当阻力 选项C错误 运动的物体可以受静摩擦力的作用 静止的物体也可以受滑动摩擦力的作用 故选项D正确 答案 BD 例2 如图3 3 3所示 用力F去拉叠放在一起的两物体A B 但没有拉动 两物体仍然保持静止状态 则 A B物体受到A物体的静摩擦力的作用 方向与F方向相同B B物体受到A物体的静摩擦力的作用 方向与F方向相反 图3 3 3 C A物体受到地面的静摩擦力作用 方向与F方向相同D A物体受到地面的静摩擦力作用 方向与F方向相反 思路点拨 结合物体的运动状态由假设法判断静摩擦力的有无 静摩擦力的方向根据与相对运动的趋势方向相反来判断 解析 假设B受到静摩擦力作用 该摩擦力方向一定与接触面相切 即沿水平方向 根据力的作用效果知 B物块在摩擦力作用下不可能处于静止状态 因此与题意是相矛盾的 故B物块不受静摩擦力作用 选项A B错误 再对A进行分析 A受到向右的拉力F的作用处于平衡状态 由二力平衡特点 则A一定受到地面产生的向右的静摩擦力作用 故C错 D对 答案 D 借题发挥 摩擦力方向的判断方法在判断摩擦力方向时 弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键 相对运动 趋势 是指受力物体相对于相接触的物体的运动 趋势 而不一定是相对于地面的运动 物体的相对运动并不一定与物体的实际运动 相对地 方向相同 两者方向可能相同 也可能相反 如汽车上的木箱 当汽车突然加速时 箱子相对汽车向后滑动 与实际运动方向相反 汽车急刹车时 木箱相对车向前滑动 与实际运动方向相同 牢记 摩擦力的方向与相对运动 趋势 方向相反 而不是与运动方向相反 解析 对于B物块 假设A B之间接触面光滑 在力F作用下 不可能保持静止状态 将会向左运动 故B相对A有向左运动的趋势 所以物块B受到向右的静摩擦力作用 故B选项正确 对于A物块 由于A给B一个向右的静摩擦力作用 根据力的相互性 B物块将给A物块一个向左的静摩擦力作用 假设A与地面间光滑 A物块将在此静摩擦力作用下向左运动而不可能处于静止状态 因此A物块受到地面对它向右的静摩擦力作用 故D选项正确 答案 BD 若力F作用在B上且两物体仍静止 例题中的哪些选项正确 例3 如图3 3 4所示 用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上 已知木块重G 6N 木块与墙壁间的动摩擦因数 0 25 问 1 当F 25N时 木块没有动 木块受到的摩擦力为多大 2 当F增大为30N时 木块仍静止 木块受到的摩擦力为多大 图3 3 4 3 当F 10N时木块沿墙面下滑 此时木块受到的摩擦力为多大 4 当F 6N时 木块受到的摩擦力又为多大 思路点拨 先根据题意判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力 然后根据平衡条件式f N进行计算 解析 1 对木块进行受力分析 木块没动 说明木块处于平衡状态 根据二力平衡条件知 木块受的静摩擦力一定和重力大小相等 方向相反 f1 6N 2 当F增大为30N时 木块与墙面之间仍然是静摩擦力 这个力与重力相平衡 因此f2 6N 3 当F 10N时 木块沿墙面下滑 此时木块和墙面之间是滑动摩擦力 因此f3 N 0 25 10N 2 5N 4 当F 6N时 木块与墙面之间仍是滑动摩擦力f4 N 0 25 6N 1 5N 答案 1 6N 2 6N 3 2 5N 4 1 5N 借题发挥 正确求出摩擦力大小的关键是先明确所求摩擦力为哪种摩擦力 判断思路是 物体间有相对滑动时一定是滑动摩擦力 物体静止或匀速运动时若平行接触面方向的合外力 摩擦力除外 小于最大静摩擦力则为静摩擦力 若平行接触面方向的合外力大于最大静摩擦力则为滑动摩擦力 2 某同学要重新布置自己的房间 他用200N的水平推力匀速推动质量为50kg的书桌 求 1 书桌与地面间的动摩擦因数是多少 2 如果要在同样情况下匀速移动质量为150kg书柜 他用200N的力能拉动书柜吗 为什么 g取10m s2 答案 1 0 4 2 不能拉力小于最大静摩擦力 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