4.3 摩擦力 学案 (1)

4.3
摩擦力
学案1
学习目标:
知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。
会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。
知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:
1．滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩＝μFN解决具体问题。
2．静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
学习难点:
1．压力FN的确定。
2．静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:
一、摩擦力
一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力
产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3．方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。
这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。
【例一】如图，某时刻木块正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右传送的传送带上向右运动，试判断：
木块的运动方向。向右
木块相对于传送带的运动方向。向左
木块所受滑动摩擦力的方向。向右
4．大小：与压力成正比
F＝μFN
压力FN与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
②μ是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的___性质___、接触面的__粗糙____程度有关。在通常情况下，μ<1。
③计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由μ和FN共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
5．滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触面上的受力物体上。
问题：1.
相对运动和运动有什么区别？
关键是区别在于参考系
2．压力FN的值一定等于物体的重力吗？不一定
3．滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗？无关
4．滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗？无关
三、静摩擦力
产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
产生条件：
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；
②接触面粗糙；
③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑．没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。
跟滑动摩擦力条件的区别是：
大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间
0＜F≤Fmax
实际大小可根据二力平衡条件判断。
方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反
①所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。
②判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是：
A．选研究对象----受静摩擦力作用的物体；
B．选参照物体----与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体；
C．假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向
D．确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反
③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。
5．静摩擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体上。
【例二】下述关于静摩擦力的说法正确的是：（
D
）
A.
静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反；
B．静摩擦力的大小与物体的压力成正比；
C．静摩擦力只能在物体静止时产生；
D．静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反．
【例三】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍？1倍
四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较
滑动摩擦力
静摩擦力
符号及单位
产生原因
表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时
表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时
摩擦力用f表示单位：牛顿简称：牛符号：N
大小
f=μN
始终与外力沿着接触面的分量相等
方向
与相对运动方向相反
与相对运动趋势相反
问题：1.
摩擦力一定是阻力吗？
2．静摩擦力的大小与压力成正比吗？
3．最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？
练习
1.下列关于摩擦力大小的有关说法，正确的是（
）
A.摩擦力的大小一定与接触面处的压力成正比
B.运动物体受到的摩擦力一定等于μFN
C.在水平地面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力成正比
D.物体间的压力增大时，摩擦力的大小可能不变
2.重为20
N的砖平放在水平地面上，砖与地面间的最大静摩擦力为6
N，动摩擦因数为0.25.现用5.5
N、10
N和15
N的水平力分别去推砖，砖受到的摩擦力分别为多大？
3.一根质量为m，长度为l的均匀长方体木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推木条，当木条经过图所示位置时，桌面对它的摩擦力等于多少？
4.如图所示，用力F把物体紧压在墙上不动，当F增大时，关于墙对物体的压力F1和
摩擦力F2，下列说法正确的是（
）
A.
F1增大，F2减小
B.
F1增大，F2增大
C.
F1减小，F2不变
D.
F1增大，F2不变
5.关于摩擦力的方向，下列说法中正确的是（
）
A.摩擦力的方向一定与物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反
B.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同
D.如果一个运动的物体受静摩擦力，则它的方向一定与物体的运动方向相同
1.D
2.5.5N,5N,5N
3.μmg
4.D
5.AC
F
F