高中物理 第3章 相互作用 3 摩擦力課件 新人教版必修1.ppt

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3 摩擦力,填一填,練一練,一、摩擦力(見課本第57頁) 1.定義:兩個相互接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時,在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動或相對運動的趨勢的力。 2.分類:靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。,,,,,,,,填一填,練一練,二、靜摩擦力與滑動摩擦力(見課本第57、58、59頁),,,,,,,,,,,,,,,,,填一填,練一練,,,,,,,,,,,填一填,練一練,已知一些材料間的動摩擦因數(shù)如表所示:,質(zhì)量為1.5 kg的物塊放置于某材料制作的水平面上,現(xiàn)用彈簧測力計沿水平方向勻速拉此物塊,讀得彈簧測力計的示數(shù)為3 N,則兩接觸面的材料可能是(g取10 m/s2)( ) A.木—金屬 B.木—木 C.鋼—鋼 D.木—冰,解析:由Ff=μFN得 ,所以接觸面為木—金屬,故選項A正確。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,對摩擦力及產(chǎn)生條件的理解 如圖所示,將一小物體放在固定斜面上,如果: (1)斜面光滑,小物體沿斜面下滑; (2)斜面粗糙,小物體靜止在斜面上。 試比較圖中斜面光滑與粗糙兩種情況下,小物體受摩擦力情況有何不同?為什么?,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,1.產(chǎn)生條件,2.“相對”的含義:“相對”指的是研究對象相對于與其接觸的物體而言,即以與其接觸的物體為參考系,而不一定是物體相對地面的運動。,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,3.作用效果: (1)摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對運動或相對運動趨勢,不一定阻礙物體的運動。 (2)摩擦力可以是阻力也可以是動力,如勻速前進的自行車,后輪受到的摩擦力為動力,前輪受到的摩擦力為阻力。,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題1】 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.摩擦力總是阻礙物體的運動 C.相對靜止的物體間,也可能存在摩擦力作用 D.只有靜止的物體才受靜摩擦力作用,運動的物體不會受靜摩擦力作用,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,解析:產(chǎn)生摩擦力的條件是兩個物體相互擠壓,接觸面粗糙,有相對運動(或相對運動趨勢),三者缺一不可,故選項A錯誤;摩擦力阻礙的是物體間的相對運動(或相對運動趨勢),不一定阻礙物體的運動,有可能是動力,故選項B錯誤;相對靜止的物體有可能存在相對運動的趨勢,故可能存在摩擦力的作用,故選項C正確;靜止的物體只要和相互接觸的物體間存在相對運動,也可能受滑動摩擦力作用,同理,運動的物體只要和相互接觸的物體間存在相對運動的趨勢,也有可能受到靜摩擦力作用,故選項D錯誤。 答案:C,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,摩擦力的有無和方向的判斷 用力按住毛刷(毛較長)在水平桌面上向左滑動,觀察刷毛的彎曲方向。 (1)運動過程中,刷毛彎曲的原因是什么? (2)毛刷相對于桌面向哪個方向運動?桌面對毛刷水平方向的作用力與兩者相對運動方向有何關(guān)系?,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,1.摩擦力與彈力的存在關(guān)系 兩物體間有摩擦力時,必有彈力;而兩物體間有彈力時,不一定有摩擦力。 2.靜摩擦力的有無判斷兩法 (1)條件判斷法:接觸面之間有壓力、粗糙且有相對運動趨勢。 (2)假設法:,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,3.靜摩擦力的方向判定兩法 (1)假設法:假設接觸面是光滑的,判斷物體將向哪個方向滑動,從而確定相對運動趨勢的方向,進而判斷出靜摩擦力的方向。 (2)狀態(tài)法:當物體受力處于平衡狀態(tài)時,根據(jù)二力平衡,判斷出靜摩擦力的方向。,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題2】 在機場、海港、糧庫常用傳送帶運送行李、貨物和糧食等。如圖所示,當行李箱隨傳送帶一起勻速運動時,下列關(guān)于行李箱受力的說法中正確的是( ) A.行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向上 B.行李箱所受的摩擦力方向沿傳送帶向下 C.因為行李箱與傳送帶之間相對靜止,所以行李箱不受摩擦力的作用 D.因為行李箱與傳送帶一起勻速運動,所以行李箱受滑動摩擦力 解析:行李箱所受的摩擦力方向與相對運動趨勢的方向相反,行李箱相對皮帶有向下運動的趨勢,所以靜摩擦力方向沿傳送帶向上,故A正確,B、C錯誤;行李箱與傳送帶保持相對靜止,所以行李箱受到靜摩擦力作用,D錯誤。 答案:A,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,變式訓練1 某運動員在100 m決賽途中的兩個瞬間如圖所示,其中圖甲、乙分別表示運動員前腳剛好觸地和后腳剛好離開地面。用F1、F2分別表示運動員在兩個瞬間所受到的摩擦力,則關(guān)于F1、F2的方向,以下說法正確的是( ) A.F1向后,F2向后 B.F1向前,F2向前 C.F1向前,F2向后 D.F1向后,F2向前 解析:奔跑過程中腳與地面接觸時,腳與地面相對靜止,受到靜摩擦力。題圖甲中,腳用力后蹬,相對地面有向后滑的趨勢,受到向前的靜摩擦力,F1向前,圖乙中腳接觸地面時有相對地面向前滑的趨勢,受到的靜摩擦力向后,F2向后。 答案:C,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,摩擦力大小的計算 如圖所示,把木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉木塊,在彈簧測力計的指針下輕塞一個小紙團(可以作為指針到達最大位置的標記),它可以隨指針移動,拉力F逐漸增大,木塊保持靜止,直到拉力達到某一數(shù)值時木塊開始移動,觀察彈簧測力計示數(shù)及其變化。,彈簧測力計指針下面的小紙團可以“記住”拉力曾經(jīng)到達的最大值 試結(jié)合上述現(xiàn)象討論: (1)隨著外力的增大,靜摩擦力大小變化嗎?若變化,如何變化? (2)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)有何特點?,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,摩擦力大小的計算,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,【例題3】 如圖所示,一個重為100 N的物體,放在水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,求該物體在下列幾種情況下受到的摩擦力。 (1)物體開始時靜止,用6 N的水平向右的力拉物體; (2)物體開始時靜止,用30 N的水平向右的力拉物體; (3)物體開始以v=15 m/s的初速度向左運動,用F=15 N的水平向右的力拉物體。,點撥:,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,解析:物體與水平面之間的最大靜摩擦力為Ffmax=μFN=μG=20 N。 (1)當用F=6 N水平向右的力拉物體時,F=6 N20 N,物體在水平面上向右運動,物體與水平面之間為滑動摩擦力,Ff=μFN=0.2×100 N=20 N,方向向左。 (3)物體與水平面間為滑動摩擦力,Ff=μFN=20 N,方向向右。 答案:(1)6 N 方向向左 (2)20 N 方向向左 (3)20 N 方向向右,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,探究三,當堂檢測,問題導引,名師精講,典例剖析,變式訓練2 用彈簧測力計沿水平方向拉動一個置于地面的物體,使它做勻速直線運動時,彈簧測力計示數(shù)為5 N。當彈簧測力計示數(shù)為6 N時,物體運動時受到的摩擦力大小是( ) A.6 N B.5 N C.1 N D.11 N 解析:由平衡條件知物體的滑動摩擦力大小為5 N,彈簧測力計示數(shù)為6 N時,表明物體受到的拉力變大,物體仍向前滑動,受到的摩擦力仍為大小是5 N的滑動摩擦力,B正確。 答案:B,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多選)下列說法中正確的是( ) A.相互接觸并有相對運動的兩物體間必有摩擦力 B.兩物體間有摩擦力,則其間必有彈力 C.兩物體間有彈力,則其間必有摩擦力 D.兩物體間無彈力,則其間必無摩擦力 解析:摩擦力產(chǎn)生的三個條件:接觸面粗糙、物體之間有彈力、物體間有相對運動或相對運動趨勢三個條件缺一不可。因為缺少接觸面粗糙、有彈力這兩個條件,選項A錯誤;兩物體間僅有彈力,接觸面是否粗糙未知,故選項C錯誤;有彈力是產(chǎn)生摩擦力的必要條件,所以有摩擦力必有彈力,無彈力必無摩擦力,故選項B、D正確。 答案:BD,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是( ) A.人走路時,腳和地面之間的摩擦力是阻礙人運動的 B.滑動摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反 C.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止不動的 D.摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同 解析:人走路時,當腳向后蹬地時,腳相對于地面有向后的運動趨勢,故腳受到向前的摩擦力,此力對人的運動來說為動力,A項錯誤;滑動摩擦力的方向一定與物體的相對運動方向相反,而不是運動方向,B項錯誤;運動的物體也可能受靜摩擦力作用,C項錯誤;摩擦力的方向一定與相對運動方向相反,可以與物體的運動方向相同,比如摩擦力作動力時,D項正確。 答案:D,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.(多選)用手握瓶子,使瓶子在豎直方向處于靜止狀態(tài)。如果握力加倍,則手對瓶子的摩擦力( ) A.一定加倍 B.保持不變 C.方向豎直向上 D.方向豎直向下 解析:對瓶子的握力加倍,但瓶子受到的靜摩擦力卻始終與重力平衡,大小不變,方向豎直向上,故選項B、C正確。 答案:BC,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.三個質(zhì)量相同的物體,與水平桌面的動摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運動,B做加速運動,C做減速運動,那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應是( ) A.FfAFfBFfC B.FfAFfBFfC C.FfA=FfB=FfC D.不能比較大小 解析:由Ff=μFN知,Ff的大小只與μ和FN有關(guān),與物體的運動狀態(tài)無關(guān),由于該題中FN與重力G相等,故Ff相同。 答案:C,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.重為400 N的木箱放在水平地面上,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.25。如圖所示,用水平力F推木箱,當F分別為60 N、90 N和150 N時,木箱受到的摩擦力分別是多少?方向如何?,探究三,當堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:木箱在F的推動下不知是否移動,應先求最大靜摩擦力,在未作說明的情況下,可認為最大靜摩擦力等于滑 動摩擦力。 最大靜摩擦力Ffmax=μFN=μG=0.25×400 N=100 N 可見當用60 N和90 N的水平力推木箱時,推力小于最大靜摩擦力,木箱靜止不動,由二力平衡可知,靜摩擦力的大小分別為60 N和90 N,方向與F方向相反。 當用150 N的推力推木箱時,推力大于最大靜摩擦力,木箱滑動,摩擦力為滑動摩擦力,因此,摩擦力的大小為100 N,方向與相對運動方向相反,即與F方向相反。 答案:60 N,與F方向相反 90 N,與F方向相反 100 N,與F方向相反,