物理新課標必修1,3-3.ppt

3摩 擦 力,消防隊員能徒手爬上幾米高的線桿，靠的是手腳和線桿之間的摩擦力(如圖) 摩擦力到底是怎樣的一個力呢？本節(jié)課我們就進入摩擦力的世界，主要來探究一下摩擦力產(chǎn)生的條件，及其大小、方向的判定,1摩擦力是在兩個 的物體之間產(chǎn)生的兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生 或具有 時，就會在接觸面上產(chǎn)生 的力，這種力叫做摩擦力 2摩擦力的方向總跟接觸面 ，并且跟物體的 或 方向相反 3靜摩擦力的大小隨外力的變化 ，靜摩擦力的最大值叫 ，滑動摩擦力的大小 .,互相接觸,相對運動,相對運動的趨勢,阻礙相對運動,相切,相對運動,相對運動的趨勢,而變化,最大靜摩擦力,FFN,4靜摩擦力在生產(chǎn)技術中的應用也很多皮帶運輸機(如下圖)是靠 和 之間的 ，把貨物送往別處的,貨物,傳送皮帶,靜摩擦力,5如圖地面有沙子，易滑倒，這是由于 ,摩擦比滑動摩擦小,滾動,(1)定義：兩個物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動，這時的摩擦力叫做靜摩擦力 (2)產(chǎn)生的條件 兩物體接觸且擠壓，即存在彈力 接觸面不光滑 兩物體接觸面間有相對運動趨勢 (3)方向：與接觸面相切，跟物體的相對運動趨勢方向相反,(4)大?。弘S沿相對運動趨勢方向的外力F的變化而變化，但有一個最大值 (5)最大靜摩擦力：靜摩擦力的最大值Fm，其大小等于物體剛要運動時所需要的沿相對運動趨勢方向的最小外力 兩物體間實際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fm之間，即0FFm.,特別提醒： (1)相對靜止的物體可能是靜止的，也可能是運動的 (2)相對運動趨勢指兩物體間有相對運動的可能，但仍相對靜止如圖所示假設物體與車廂底板的接觸面是光滑的，當兩者一起靜止、勻速時，不會發(fā)生相對運動，實際上兩者無相對運動的趨勢；當平板車加速或減速時，物體相對車向后或向前運動，發(fā)生相對運動，說明兩者實際上有相對運動趨勢,(3)“阻礙”說明了靜摩擦力的作用效果，阻礙物體間的相對運動趨勢，但不是阻礙物體的運動，所以靜摩擦力可以是動力，也可以是阻力,(1)定義：當一個物體在另一個物體表面上滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力 (2)產(chǎn)生條件： 兩物體接觸且擠壓，即存在彈力 接觸面不光滑 兩物體間存在相對運動 (3)方向：與接觸面相切，跟物體相對滑動方向相反,(4)大?。夯瑒幽Σ亮Ω龎毫Τ烧?即FFN，其中FN為正壓力是兩接觸面間相互擠壓的彈力，為動摩擦因數(shù)，只與相互接觸的兩個物體的材料、接觸面的粗糙程度有關，與FN無關，無單位 注意：滑動摩擦力與接觸面的大小無關，與物體的運動性質無關正壓力FN與重力無直接關系，如下圖,特別提醒： 滑動摩擦力不一定是阻力，滑動摩擦力阻礙的是物體間的相對運動，不是阻礙物體的運動，因此，滑動摩擦力可能是阻力，也可能是動力,(河北冀州中學0809學年高一上學期期末)如圖，把彈簧測力計的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，金屬板向左運動，此時測力計的示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測力計的示數(shù)放大畫出)，則物塊P與金屬板間的滑動摩擦力的大小是_N若用彈簧測力計測得物塊P重13N，根據(jù)表中給出的動摩擦因數(shù)，可推算出物塊P的材料為_.,答案：2.60N 木頭,(貴州清華實驗學校0910學年高一上學期期中)為了探究滑動摩擦力，韓冰同學利用牙刷做實驗，當用力向右勻速拖動牙刷時，刷發(fā)發(fā)生了彎曲，對這一實驗的分析正確的是 ( ) A刷發(fā)彎曲越厲害說明牙刷受到的摩擦力越大 B從刷發(fā)彎曲的方向可以判斷牙刷受到摩擦力的方向向左 C牙刷受到的摩擦力作用在刷發(fā)上 D手的拉力大于牙刷受到的摩擦力 答案：ABC,一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦力在壓力相同的情況下，滾動摩擦力比滑動摩擦力小很多,如下圖所示，整個系統(tǒng)在地面上保持勻速運動狀態(tài)那么M與m之間的摩擦力情況如何？ 解析：假設m與M之間有向前或向后的摩擦，那么m就會在這個摩擦力的作用下加速或減速，這與題意相矛盾，所以它們之間沒有摩擦力,點評：有人容易認為物體向前運動，就會受到向后的摩擦，而實際決定靜摩擦的是相對運動趨勢，而不是運動方向該題所涉及的假設法，是處理這類題的基本方法，也是物理學基本方法,如右圖所示，地面上靜止疊放著A、B兩個物體，力F作用在A上時，A、B仍然靜止，試分別分析A、B受到的摩擦力的情況,答案：(1)F作用于A物體上時，A相對B有向右的運動趨勢，B相對A有向左的運動趨勢，故A受到向左的靜摩擦力，其大小等于F.B受到A給它的向右的靜摩擦力，其大小也等于F.由于A、B靜止，B有向右運動的趨勢，因此B受到地面給它的向左的靜摩擦力，大小也等于F.如圖(甲)所示.,如下圖所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向 (1)汽車由靜止加速運動時(木箱和車面無相對滑動)； (2)汽車剎車時(二者無相對滑動)； (3)汽車勻速運動時(二者無相對滑動)； (4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動時； (5)汽車在勻速過程中突然加速，木箱在車上滑動時,解析：1.(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運動時，假設二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時，木箱由于慣性要保持原有靜止狀態(tài)因此它將相對于汽車向后滑動，而實際木箱沒有滑動，說明木箱有相對汽車向后滑動的趨勢，所以，木箱受到向前的靜摩擦力 (2)汽車剎車時，速度減小，假設木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱將相對汽車向前滑動，而實際木箱沒有滑動，說明木箱有相對汽車向前滑動的趨勢，所以木箱受到向后的靜摩擦力,(3)木箱隨汽車一起勻速運動時，二者無相對滑動，假設木箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接觸的物體只有汽車，汽車最多能對它施加兩個力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡條件知：F1與G抵消，但沒有力與F2抵消，不能做勻速直線運動，這與題意矛盾，所以假設錯誤，即木箱不受摩擦力 (4)汽車剎車，木箱相對于汽車向前滑動，易知木箱受到向后的滑動摩擦力 (5)汽車在勻速過程中突然加速，木箱相對于汽車向后滑動，易知木箱受到向前的滑動摩擦力,點評：弄清摩擦力的方向的關鍵是：搞清物體相對運動(或趨勢)的方向，摩擦力既可以是動力，也可以是阻力,(福建福州三中0910學年高一上學期期中)如圖所示，重力G20N的物體，在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向左運動，同時受到大小為10N，方向向右的水平力F的作用，則物體所受摩擦力大小和方向是 ( ) A2N，水平向左 B2N，水平向右 C10N，水平向左 D8N，水平向右 答案：B 解析：因物塊向左運動，所以受到的滑動摩擦力向右，大小為FfFN0.120N2N.,某物體的重力為200 N，放置在水平地面上，它與地面間的動摩擦因數(shù)是0.38，它與地面間的最大靜摩擦力是80 N(1)用50 N的水平方向的力推物體，地面對物體的摩擦力是_ N(2)至少要用多大的水平力，才能把物體推動_(3)物體運動起來以后，若使其保持勻速直線運動，應在水平方向加_ N的推力(4)物體在運動過程中，若把水平推力增大到80 N，地面對物體的摩擦力為_ N(5)此后，若把推力減少到50 N，直到靜止前，地面對物體的摩擦力為_ N(6)若撤去外力，直到靜止前，地面對物體的摩擦力為_ N.,解析：(1)因為50 N小于最大靜摩擦力80 N，物體靜止，故摩擦力為50 N(2)至少用80 N的力，才能將物體推動因為只有推力大于最大靜摩擦力，物體才可以從靜止開始運動(3)物體運動起來以后，受滑動摩擦力作用，根據(jù)FFN，F(xiàn)N200 N，得F0.38200 N76 N，故應加76 N(5)推力減小后，物體減速運動，但物體仍受滑動摩擦力作用，故F FN0.38200 N76 N(6)撤去外力后，物體仍向前運動，還是受滑動摩擦力作用，F(xiàn)FN0.38200 N76 N. 答案：(1)50 (2)80 (3)76 (4)76 (5)76 (6)76,一根重力為G，長度為L的均勻的長條木料放在水平桌面上，木料與桌面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平力F推木料，當木料經(jīng)過圖中所示的位置時，桌面對它的摩擦力等于_ 答案：G,解析：“用水平力F推木料，木料經(jīng)過圖示位置時”，說明木料是運動的，受到的摩擦力是滑動摩擦力另外要明確木料在運動過程中受到的彈力是否改變 木料在豎直方向上受重力和彈力作用，二力平衡，故彈力FNG，由滑動摩擦力公式知，摩擦力FFNG.,如下圖所示，在實驗探究滑動摩擦力大小的規(guī)律活動中，要測定滑塊A與木板B的動摩擦因數(shù)，必須使測力計的拉力等于滑動摩擦力，即必須使木塊做勻速直線運動，這個條件較難嚴格保證事實也證明了這一點，無論學生和老師，都想盡可能做到這一點，并且也把它當作探究活動的必要條件，反復強調(diào)，效果并不理想，那么，能否設計一個實驗來克服上述問題呢？,解析：做一個逆向轉換，將測力計的一端固定，另一端拉住木塊，然后用手拉動木板，如下圖所示，用這種方法測量滑動摩擦力，木塊雖然沒有滑動，但是木塊受到了滑動摩擦力，再根據(jù)力的平衡條件很容易就測出摩擦力的大小巧妙地轉換，避開了使木塊做勻速運動的條件，當然，拉動木塊滑動的探究也是必須要做的實驗，一方面可以作個對比，另一方面，可以對加速運動時的木塊受力情況做一點更深的探究,點評：探究滑動摩擦力大小規(guī)律的實驗主要體現(xiàn)科學探究要素：(1)“制定計劃與設計實驗”中的“考慮實驗的變量及控制方法”，因變量是摩擦力，自變量是接觸面的情況和正壓力大小，實驗中采用控制變量法處理(2)“分析與論證”中的“對實驗數(shù)據(jù)進行處理”實驗中對接觸面的情況，引入一個常數(shù)，使本來無法量化的因素可以量化 你在此實驗中，除了遵守體現(xiàn)上述科學探究要素，采用逆向轉換法外，還有沒有其他方法呢？能否用傳感器來完成呢？,如圖所示，在2008年北京奧運會自行車男子公路個人計時賽中，瑞士選手法坎切拉拉獲得冠軍請分析法坎切拉拉的自行車在平直公路上勻速前進和自然滑行時，前后輪所受摩擦力的方向,答案：自行車勻速行駛時，兩輪受的摩擦力方向為：后輪向前，前輪向后；自行車自然滑行時，前后兩輪受的摩擦力方向都向后 解析：當自行車勻速前進時，由于人通過鏈條給后輪一個力，使后輪逆時針轉動，設后輪與地面接觸處光滑，則后輪應逆時針轉動，說明輪有相對地面