人教版 必修第一册 3.2.1摩擦力 课件（共39张PPT）

(共39张PPT)
第三章 相互作用——力
第二节 摩擦力
1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的基本概念。（重点）
2.知道摩擦力的产生条件。（重点）
3.会计算摩擦力的大小，并会判断其方向。（难点）
学习目标
什么是摩擦力？
两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。
温故知新
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力.
1.定义：
静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
3.分类：
2.摩擦力产生的条件：
相互接触并挤压
接触面粗糙
两物体有相对运动
通常说物体运动是以大地为参考系，
两个物体发生相对运动是分别以对方为参考系
摩擦力
v
f
温故知新
有弹力
通读课本63—66页的内容，完成优化设计65页
自主预习部分内容，
并用笔勾画课本概念、定义、公式等。
（3-4mins）
滑动摩擦力
1.定义：
两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，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。
2.产生的条件：
相互接触并挤压（弹力）
接触面粗糙
两物体有相对运动
4.方向：
跟物体相对运动的方向相反。与运动方向无关
3.作用点：
接触面上
滑动摩擦力的大小跟正压力成正比
Ff = μFN
μ是动摩擦因素，是个常数，与接触面的材料和粗糙程度有关
FN 指的是垂直于接触面的压力（正压力）
5.大小:
FT
Ff
互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可能产生摩擦力？
静摩擦力
1.定义：
2.产生的条件：
4.方向：
3.作用点：
由于两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而产生的摩擦力
叫做静摩擦力。
相互接触并挤压（弹力）
接触面粗糙
两物体有相对运动趋势
接触面上
跟物体相对运动趋势相反。与运动方向无关
5.相对运动趋势：
假设接触面光滑，物体会发生滑动，这就是其具有
相对运动趋势。
3
实验演示
6.大小：
推而不动，增大F，静摩擦力也增大，总有：f静=F（二力平衡）
推力继续增大，箱子总会由静止变为运动，此时推力的大小就是最大静摩擦力。
静摩擦力存在最大值0＜f≤fmax
F
f
当人的水平拉力（或推力）增加到某一值Fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把Fm叫做最大静摩擦力。
静摩擦力有一最大限度，即最大静摩擦力Fmax
静摩擦力在 0≤ F ≤ Fmax 之间变化
7、影响静摩擦力大小的因素
正压力增大，最大静摩檫力增大
静摩檫力与正压力大小无关
—— 由使物体产生运动趋势的外力决定
F
f静
F = f静
摩擦力
产生条件
1、两物体接触且接触面粗糙
2、有相互作用的压力——垂直于接触面的弹力
3、有相对运动或相对运动趋势
分类
滑动
摩擦力
动摩擦因数：与接触面的材料和粗糙程度有关
概念：一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势时产生的摩擦力
方向：与相对运动趋势方向相反
概念：一个物体在另一个物体表面上相对于另一物体滑动时产生的摩擦力
方向：与接触面相切，跟物体间相对运动的方向相反
大小：由二力平衡求得，0大小：F=μFN
静摩擦力
小结
1.关于摩擦力的说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C．正压力越大，静摩擦力越大
D．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反
D
解析：
A、滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反;故A错误;
B、滑动摩擦力不一定阻碍物体的运动,如汽车的启动轮受到地面的摩擦力,使汽车运动,而不是阻碍汽车运动;故B错误;
C、正压力越大,滑动摩擦力越大,而与静摩擦力无关;故C错误;
D、静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反;所以D选项是正确的;所以D选项是正确的.
2.重100N的物体，静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，水平面对物体的摩擦力大小和方向是（ ）
A．10N，水平向左 B．10N，水平向右
C．20N，水平向左 D．20N，水平向右
A
解析：
物体所受滑动摩擦力大小为:
f=μN =0.2x100N=20N ;
当F=10N<20N 物体所受到静摩擦力为:f=F=10N;方向水平向左;故A正确，BCD 错误;故选:A
3、用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)保持静止，下列说法正确的是 (　 )
A．瓶中油越多，手需握得越紧
B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大
C．不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是等于油瓶和油所受的总重力
D．以上说法都正确
AC
解析:
瓶中油越多，手需要握得越紧
不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是等于油瓶和油所受的总重力
故选:AC
4.水平地面上，一个重为G=100N 的木箱A受到水平推力F1的作用。当F1=5N 时，木箱未被推动，此时木箱受摩擦力Ff =______。当F1=10N 时，木箱仍未被推动，此时木箱受摩擦力Ff =________。
5N
10N
解析：当推力F1=5N时，木箱未被推动，推力小于最大静摩擦力;根据二力平衡可知，摩擦力为 Ff =F1=5N;
当推力F1=10N时，木箱仍未被推动，推力小于最大静摩擦力;根据二力平衡可知，摩擦力为Ff=F1=10N。
5、如图所示，物体A重40N，物体B重20N， A与B，A与地面间的动摩擦因素均为0.4。 当用水平力F向 右匀速拉动物体A时，求
（1）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小
（2）绳子对B 物体拉力T 的大小和水平力F 的大小
解：对A：竖直方向平衡，有
对B：竖直方向平衡，有
方向水平向左
方向水平向右
水平方向平衡，有
对AB整体：水平方向平衡，有
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，大小为0 < f ≤ fmax 与压力成正比， 公式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，可与运动方向同向，也可与运动方向反向或者成某一夹角； 不同点 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反 作用 点 相同点 在接触面上，作力的图示时，可根据等效原理画到物体的重心上
F拉
f滑
Fmax
F
静摩擦、最大静摩擦力与滑动摩擦力的异同点
第三章　相互作用——力
3.2.2 摩擦力
用弹簧测力计借助动态平衡法测量
动摩擦因数的测定
实验原理
误差分析
1.匀速直线运动很难控制
2.运动中数据读数不够准确
用弹簧测力计测木块A和木块B之间的动摩擦因数
动摩擦因数的测定
实验原理
用砝码和弹簧测力计借助动态平衡法测量
动摩擦因数的测定
实验原理
误差分析
1.目测判断滑块是否匀速直线运动，缺乏可靠性
2.滑轮有摩擦对实验结果有一定影响
滑动摩擦力的大小
由公式Ff＝μFN计算(也可以由二力平衡来求解)
(1)FN是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力.
(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和粗糙程度决定，与FN和Ff无关.
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.
1.判断下列说法的正误.
(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力.(　　)
(2)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直.(　　)
(3)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同.(　　)
(4)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.( )
2.已知木箱重力为200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为____ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为_____ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为____ N.
思
×
√
×
40
40
80
×
1.(1)如图2所示，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向.(水平地面光滑)
答案　如图所示
(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？
答案　滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是动力，也可能是阻力.
图2
议
评
1.滑动摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动.
2.滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体相对运动的方向相反.
滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。
静止的物体也可以受到动摩擦
运动的物体也可以受到静摩擦
v0
v1
v2
滑块以初速度v0冲上斜面做减速运动，当到达某位置静止时，摩擦力如何变化
水平传送带的速度v2大于滑块的速度v1，滑块受滑动摩擦力方向向右，当传送带突然被卡住时，摩擦力如何变化
滑动摩擦力“突变”为静摩擦力
滑动摩擦力方向
“突变”为向左
动-静“突变”
动-动“突变”
例1：所受重力所受重力为100N的木箱放在水平地面上，至少要用35N的水平推力才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。
由此可知木箱与地面之间的最大静摩擦力Fmax= 。木箱所受的滑动摩擦力Ff= 。木箱与地板之间的动摩擦因数μ= ；如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为 。
35N
30N
0.3
20N
总结提升
1.计算摩擦力时首先判断是滑动摩擦力还是静摩擦力，只有滑动摩擦力才可以用公式Ff＝μFN计算，且FN与物体的重力无必然联系.
2.正压力相同时，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，如不加说明，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时最大静摩擦力也可由公式Fmax＝μFN求得.
1.(摩擦力大小的计算)某物体所受重力为200 N，放置在水平地面上，地面对它的最大静摩擦力为80 N，它与地面间的动摩擦因数为0.39.
(1)用60 N的水平推力推物体，求此时地面对物体的摩擦力的大小；
解析　地面对物体的最大静摩擦力为Fmax＝80 N.用F1＝60 N的水平推力推物体，推力小于地面对物体的最大静摩擦力，物体仍保持静止，根据平衡条件得地面对物体的摩擦力大小是Ff＝F1＝60 N.
答案　60 N　
1
2
3
4
(2)物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，求在水平方向施加的推力的大小；
解析　物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，则水平推力与滑动摩擦力平衡，则有水平推力F2＝Ff′＝μFN＝μG＝78 N.
答案　78 N　
(3)物体在水平推力作用下做匀速直线运动的过程中，人把推力突然减小到30 N，直到停止前，求地面对物体的摩擦力的大小；
解析　当推力减小到30 N，直到停止前，物体所受摩擦力仍为滑动摩擦力，大小不变，仍为78 N.
答案　78 N　
1
2
3
4