3.2 摩擦力課件教學(xué)

3.2摩擦力

第三章

相互作用-力

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..人教2019版必修第一冊(cè)課堂導(dǎo)入做一做用彈簧測(cè)力計(jì)拖動(dòng)水平固定木板上的木塊，使它做勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木塊所受摩擦力的大小。改變木塊和木板之間的壓力，摩擦力的大小也隨之改變。如果摩擦力的大小跟壓力的大小存在某種定量關(guān)系的話，它們可能是怎樣的關(guān)系呢？

摩擦滑動(dòng)力01滑動(dòng)摩擦力YOUCANWRITEANYSUBS滑動(dòng)摩擦力的大小跟那些因素有關(guān)？在桌面上墊一張紙，把一本書壓在紙上，然后用手沿著桌面拉動(dòng)紙張,保持接觸面的材料不變,在大小不同的壓力下拉動(dòng)紙張(材料可以是紙、塑料、毛巾、木板等);然后保持壓力不變，改變接觸面的材料答：與正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)?；瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力定義條件01定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。02兩個(gè)物體相互接觸并且擠壓兩個(gè)物體間的接觸面粗糙兩個(gè)物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。①是否只有運(yùn)動(dòng)的物體才能受到滑動(dòng)摩擦力？②摩擦力方向是否一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，是否一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)？思考滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力方向1231摩擦力不一定阻礙物體運(yùn)動(dòng),但一定阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),可能是阻力,也可能是動(dòng)力2摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,可能相反,但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反3同一接觸面上彈力與摩擦力總垂直滑動(dòng)摩擦力可以用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)水平桌面上的物體，使其勻速滑動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力的大小。如何測(cè)量摩擦力的大小摩擦滑動(dòng)力（1）只改變物體間接觸面的粗糙程度。接觸面越_____，摩擦力越_____。粗糙大（2）只改變物體間接觸面積的大小。接觸面積變_______，摩擦力______。（3）只改變物體對(duì)接觸面的壓力，壓力變______，摩擦力_________。（4）只改變物體與接觸面的摩擦方式，變滑動(dòng)為滾動(dòng)，摩擦力將會(huì)_______。大大大大減小探究改變摩擦力大小的方法滑動(dòng)摩擦力

影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素滑動(dòng)摩擦力研究接觸面大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響滑動(dòng)摩擦力F乙圖P23甲圖PF23結(jié)論其他條件不變，接觸面上的正壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大，隨正壓力成正比關(guān)系增大01其他條件不變時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大02滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面大小無關(guān)03滑動(dòng)摩擦力大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)04摩擦滑動(dòng)力滑動(dòng)摩擦力計(jì)算公式：

Ff=μFNFf

表示滑動(dòng)摩擦力的大??；FN表示壓力的大小；μ

表是比例常數(shù)沒有單位，叫動(dòng)摩擦因數(shù)。影響動(dòng)摩擦因數(shù)的還有接觸面的材料以及粗糙程度動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由相互接觸的兩個(gè)物體的材料特性與表面狀況等因素決定，與物體間的壓力及是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)無關(guān)。摩擦滑動(dòng)力例題：在我國東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運(yùn)輸工具。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同車上木料的總質(zhì)量為4.9×103kg。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？g取10N/kg。摩擦滑動(dòng)力分析：將雪橇抽象為一個(gè)物體，如圖所示，雪橇在重力mg、支持力FN、馬的拉力F和滑動(dòng)摩擦力Ff四個(gè)力的作用下，沿水平面勻速前進(jìn)。根據(jù)二力平衡條件，拉力F與滑動(dòng)摩擦力Ff的大小相等，而Ff與FN有關(guān)，F(xiàn)N的大小又等于mg，故可以求得拉力F。摩擦滑動(dòng)力解析：雪橇所受重力mg＝4.9×104

N，查表得μ＝0.02。雪橇勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F與滑動(dòng)摩擦力Ff

大小相等，

FN＝mgFf＝μFN＝μmg

故F＝μmg＝

0.02×4.9×103

×10N

＝

980N馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)。即

F＝Ff由于即

F＝Ff由于靜摩擦力02靜摩擦力相互接觸的物體處于相對(duì)靜止時(shí)，是不是也可能存在摩擦力？如圖3.2-3所示，人用平行于地面的力推沙發(fā)，沙發(fā)有相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但它沒有被推動(dòng)，沙發(fā)與地面仍然保持相對(duì)靜止。解析：根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，這時(shí)一定有一個(gè)力推沙發(fā)與推力平衡。這個(gè)力與人對(duì)沙發(fā)的推力大小相等、方向相反。這個(gè)力就是沙發(fā)與地面之間的摩擦力。由于這時(shí)相互接觸的兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這時(shí)的摩擦力叫作靜摩擦力靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。靜摩擦力的概念思考①兩個(gè)物體相互接觸并且擠壓②兩個(gè)物體間的接觸面粗糙③兩個(gè)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

靜摩擦力存在的條件：靜摩擦力把木塊放在水平長木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊。在拉力F

增大到一定值之前，木塊不會(huì)運(yùn)動(dòng)，此種情況下靜摩擦力等于拉力靜摩擦力的大小隨拉力的變化而變化在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕塞一個(gè)小紙團(tuán)，它可以隨指針移動(dòng)，并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記（圖3.2-4）。測(cè)量靜摩擦力的實(shí)驗(yàn)裝置續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，此時(shí)拉力會(huì)突然變小。靜摩擦力如果用力傳感器代替彈簧測(cè)力計(jì)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能夠在計(jì)算機(jī)屏幕上直接得到拉力隨時(shí)間變化的F-t圖像（圖3.2-5）靜摩擦力的大小隨拉力的變化而變化靜摩擦力的增大有一個(gè)限度。圖3.2-5中木塊所受靜摩擦力的最大值

Fmax

在數(shù)值上等于物體即將開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力。兩物體之間實(shí)際產(chǎn)生的靜摩擦力

F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即0≤F≤Fmax思考討論沒有行粘貼。不用外力去拉木塊，它有沒有受到靜摩擦力？如果對(duì)它施加一個(gè)拉力,木塊仍然靜止，它有沒有受到靜摩擦力？如果受到靜摩擦力，它的大小和方向如何？有。方向跟拉力的方向相反，大小等于拉力思考討論不是，沒有行粘貼。靜摩擦力的大小是一個(gè)固定的值嗎?它與壓力有關(guān)系嗎？

當(dāng)物塊才剛開始相對(duì)于桌面滑動(dòng)，這時(shí)物塊所受的靜摩擦力叫什么？最大靜摩擦力Fmax判斷有無摩擦力的方法平衡條件法：根據(jù)二力平衡的條件判斷直接法：根據(jù)靜摩擦力的產(chǎn)生條件，直接判斷靜摩擦力的有無．(有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))直接法假設(shè)法平衡條件法流體的阻力氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體。物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)的方向相反。汽車、火車和飛機(jī)等在空氣中運(yùn)動(dòng)，要受到空氣的阻力。輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。流體的阻力跟物體相對(duì)于流體的速度有關(guān)，速度越大，阻力越大。雨滴在空氣中下落，速度越來越大，所受空氣阻力也越來越大。當(dāng)阻力增加到跟雨滴所受的重力相等時(shí)，二力平衡，雨滴勻速下落。流體的阻力還跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大。跳傘運(yùn)動(dòng)員、飛船返回艙在空中張開降落傘，憑借降落傘較大的橫截面積獲得較大的空氣阻力，安全落地。流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系。頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫作流線型。為了減小阻力，輪船的水下部分采用了流線型（圖3.2-6）。一般來說，空氣阻力比液體阻力、固體間