(共24张PPT)
第三章 相互作用——力
3.2 摩擦力
1.通过分析摩擦现象,理解摩擦力的产生条件,会区分静摩擦力和滑动摩擦力。
2.会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向,并根据Ff=μFN计算其大小。
3.会根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向,并会根据受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向。通过实例,了解最大静摩擦力。
4.知道生产生活中增大或减小摩擦力的实例,有将摩擦力的知识应用于生产和生活的意识。
学习目标
认识摩擦力
导入新课
手压在桌面上向前推动,手会受到阻碍作用。
两只手压紧来回搓动,
手会受到阻碍作用。
做一做 体会滑动摩擦力的存在
一、滑动摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
F拉
Ff
v
2.产生条件
●两物体相互接触
●相互挤压
●接触面粗糙
●两物体间有相对运动
3.滑动摩擦力方向
结论:手受滑动摩擦力方向与手相对桌面运动方向相反。
实例1 手压在桌面上向前推动,探究手受滑动摩擦力方向与手相对桌面运动方向之间的关系。
相对桌面运动方向
实例2 在运动中的传送带上,木块由静止释放,探究木块受到的滑动摩擦力方向与其相对运动方向之间的关系。
思考:●相对传送带,木块运动方向是怎样的?为什么?
●木块受到的滑动摩擦力方向又是怎样的?
结论:木块受滑动摩擦力方向与其相对传送带运动方向相反。
归纳总结 滑动摩擦力方向可能与物体的运动方向相同,可能相反,但一定与物体相对运动方向相反。
※ 相对运动:是两个物体分别以对方为参考系表现出来的运动,而不是相对地面或其它物体的运动。
滑动摩擦力方向沿接触面切线且与物体相对运动的方向相反。
结论:
思考:你是怎样理解“相对运动”的?
针对练 下列说法正确的是 ( )
A.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
B.一个物体相对地面静止,这个物体一定没有受到滑动摩擦力的作用
C.只要两物体间相互接触并挤压且发生相对运动,就一定产生了滑动摩擦力
D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用
D
装置如图,匀速拉动木板时,木块受到木板的滑动摩擦力。
接触面间的压力
接触面的粗糙程度
接触面积
接触面的材料
相对运动的速度
……
演示 探究影响滑动摩擦力大小的因素
4.滑动摩擦力大小
猜想
实验时,每次只改变一个因素。比如,其他因素不变情况下,先探究木块受到的滑动摩擦力与压力之间的关系。
为此,用弹簧秤测定木块受到的拉力,根据二力平衡,可知摩擦力大小;在木块上添加不同数量的钩码从而改变压力。
同理探究滑动摩擦力与接触面的材料、粗糙程度……之间的关系。
Ff
实验思路
实验结论:滑动摩擦力的大小跟压力成正比。
●没有单位
●与接触面的材料、接触面的粗糙程有关。
⑴μ称为动摩擦因数
⑵Ff 与接触面积和运动状态无关
自主学习:(教材)不同材料间的动摩擦因素
例题1 在我国东北寒冷的冬季。雪橇是常见运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,连同车上木料的总重量为4.9×104N。在水平冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?
G
FN
F
Ff
由题意可知
解:取雪橇为对象,受力如图,
水平方向:F =Ff ①
竖直方向:FN=G ②
又 Ff =μFN ③
由①、②、③可得
F =μG =μmg
代入数据得 F =980N
推力
静摩擦力
二力平衡
实例
二、静摩擦力
分析:用力推箱子,箱子有相对运动趋势,但没动,这时箱子一定受到一个阻碍其相对运动趋势的力。
手使劲压在桌面上向前推而没有推动,手会受到桌面的阻碍作用。
总结:静摩擦力发生在相互接触,没有相对运动但有相对运动趋势的物体之间。
做一做 体会静摩擦力的存在
人拿着杯子停在空中,杯子没有掉落,杯子受到手的阻碍。
两个相互接触的物体,由于它们之间只有相对运动趋势,而没有相对运动, 这时就会在接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力叫作静摩擦力。
1.定义
●两物体接触
●相互挤压
●接触面粗糙
●两物体间有相对运动趋势
2.产生条件
⑴什么叫趋势?
⑵具有相对运动的趋势,怎么理解?
⑶阻碍什么?
思考
3.静摩擦力方向
观察 静摩擦力方向的特点
Ff
结论: 静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势
的方向相反。
Ff
相对运动趋势方向
相对运动趋势方向
●假设接触面光滑看相对运动趋势;
●静摩擦方向与相对运动趋势方向相反。
静止
A
静止
法2:状态法
法1:假设法
依据:二力平衡
引领——判断静摩擦力有无及方向的方法
塞纸团的演示测力计
实验现象
静摩擦力的大小随着外力的增大而增大;
但有一个最大值——最大静摩擦力。
4.静摩擦力大小
实验设计
实验目的 探究静摩擦力大小的特点
纸团:标记指针曾经到达的位置
木块
木板
F
纸团
标记:考察相对位置是否变化
最大静摩擦力:数值上等于物体刚刚开始运动时的“拉力”。
结论:静摩擦力大小
静摩擦力Ff在0与最大静摩擦力Fmax之间,即0ACD
例题2 用手握住一个水杯静止不动,水杯始终处于竖直方向,如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.杯中水越多,手的最小握力越大
B.手握得越紧,水杯受到的摩擦力越大
C.不管手握得多紧,水杯受到的摩擦力是一定的
D.摩擦力等于水杯与水的总重力
⑴至少要用______N的水平力,才能把物体推动;
⑵用200 N的沿水平方向的力推物体,地面对物体的摩擦力是______N;
⑶物体运动起来以后,若使其保持匀速直线运动,应在水平方向施加______N的推力;
⑷物体在运动过程中,若把水平推力增大到300N,地面对物体的摩擦力为______N;
⑸此后,若把推力减小到200N,直到静止前,地面对物体的摩擦力为______N;
⑹若撤去外力,直到静止前,地面对物体的摩擦力为______N。
300
200
280
280
280
280
针对练 某物体所受重力G=500 N,放置在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ=0.56,它与地面间的最大静摩擦力Ffmax=300 N。
⑴受到静摩擦力的物体一定是静止的吗?
⑵静摩擦力一定是阻力吗?
手拿着杯子到处走动
结论:受静摩擦力的物体不一定是静止的,但相对与它接触的物体一定是静止的;
从效果上静摩擦力可能是动力,也可能是阻力。
F静
思考与讨论
传送带将物体送往高处
汽车启动,箱子相对汽车静止
F静
1.增大摩擦
思考:怎样增大有益摩擦和减小有害摩擦?
三、摩擦力 应用与防止
2.减小摩擦
加润滑油
气垫船
静摩擦力 滑动摩擦力 说明
产生 条件 相同点 ①相互接触;②相互挤压;③接触面粗糙
最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
不同点 有相对运动趋势 有相对运动 力 的 三 要 素 大 大小 不同点 被动力,与压力无关, 大小范围0 < Ff ≤ Ffmax 与压力成正比 Ff =μFN 方向 相同点 ①与接触面相切 ②与同一接触面上的弹力方向垂直 ③与运动方向无关 不同点 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反 F拉
Ff滑
Fmax
F
课堂小结
课堂小结