高中物理人教版必修1课件 第三章 相互作用3.3 摩擦力1(共26张PPT)

(共26张PPT)
高中物理·必修1·人教版
第三章 相互作用
3.3 摩擦力
3
1
2
4
知道摩擦力的定义及分类
理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件
会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小
了解最大静摩擦力的概念．
一、静摩擦力
1. 相对运动的趋势 相对运动
2. 接触面 相对运动趋势
3. 最大静摩擦力 0 Fmax 0＜F ≤Fmax

二、滑动摩擦力
1. 阻碍它滑动
2. 接触面 相对运动
3. 压力 μFN 动摩擦因数 材料
一. 静摩擦力
答案
【问题设计】
1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉
木块，如图所示．当测力计的示数为1 N时，木块没有动；
逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，
木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，
拉力保持3.8 N不变．
(1)木块受到拉力1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，
说明什么呢？
F=1N
1N
(1)说明:桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、
大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．
一. 静摩擦力
答案
【问题设计】
1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉
木块，如图所示．当测力计的示数为1 N时，木块没有动；
逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，
木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，
拉力保持3.8 N不变．
(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？
（2）静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值
一. 静摩擦力
答案
【问题设计】
1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉
木块，如图所示．当测力计的示数为1 N时，木块没有动；
逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，
木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，
拉力保持3.8 N不变．
(3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？
1N
静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间．
静摩擦力的方向与接触面相切，
与物体相对运动趋势的方向相反．
答案
2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处．
如图所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止．
(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？
(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？
静摩擦力总是阻碍物体的运动吗？
静摩擦力
(1)静摩擦力．
静摩擦力的方向沿斜面向上
(与物体运动方向相同)
答案
2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处．
如图所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止．
(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？
(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？
静摩擦力总是阻碍物体的运动吗？
静摩擦力
不是．静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，
物体本身可以运动．
静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，并不总是阻碍
物体的运动．静摩擦力也可以是动力
【要点提炼】
1．静摩擦力产生的条件
(1) 物体相互接触且相互挤压．
(2) 接触面___________
(3) 两物体间相对静止但有_______________
注意　两物体是“相对静止”，并不是静止．
2．静摩擦力的方向
总是沿着_________，并且跟物体间_________________的
方向相反．
注意　
(1)与“相对运动趋势的方向相反”，并不是与“运动方向”相反．
(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势，并不是
阻碍物体的运动
粗糙
相对运动趋势
接触面
相对运动趋势
3．静摩擦力的大小
(1)静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小__________(填“有关”或“无关”)．
(2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力Fmax，静摩擦力的范围是____________________.
(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解．如图中水平力F＝1 N、2 N、3 N时物块没有运动，静摩擦力大小分别为____N、____N、____N.
无关
0 < F ≤Fmax
1
2
3
【延伸思考】
产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对运动趋势”．
那么，何为“相对运动趋势”？
如何判断“相对运动趋势”的方向？
“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体
有运动的可能，但还处于相对静止状态． 例如：
用力推木箱，木箱未动，但木箱有相对地面向前的运动趋势
“相对运动趋势的方向”是指假设接触面光滑时，
物体将要 发生相对运动的方向．例如：物体静止
在粗糙斜面上， 假设斜面光滑时，物体将沿斜面
下滑，则物体静止时， 相对(斜面)运动趋势的
方向是沿斜面向下．
二 . 滑动摩擦力
答案
【问题设计】
1.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察
毛刷的弯曲方向． 如图所示，毛刷为什么向后弯曲？
因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，
与板擦运动方向相反
答案
2.把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？
增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？
阅读课本，写出滑动摩擦力的公式．
F =μFN
感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大
说明：滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大
手受到向后的阻力(滑动摩擦力)
1．滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触且___________
(2)接触面_________
(3)两物体间有________________
2．滑动摩擦力的方向
总是沿着_________，并且与___________的方向相反．
注意　
(1)与“相对运动的方向相反”，并不是与“运动方向”相反．
(2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，
并不是阻碍物体的运动．
粗糙
相互挤压
【要点提炼】
相对运动
接触面
相对运动
3．滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟_______成正比．
公式：F =μFN，μ为动摩擦因数，取决于相互接触的
两物体的________和接触面的粗糙程度，
与接触面的面积________ (填“有关”或“无关”)．
压力
材料
无关
解析
例1：关于摩擦力的产生，下
列说法中正确的是(　　 )
A．相互压紧的粗糙物体间
一定有摩擦力
B．有相对运动或有相对运动
趋势的物体间一定有摩擦力
C．相互压紧并运动的物体间
一定有摩擦力作用
D．只有相互压紧和发生相对运
动(或有相对运动趋势)的物
体间才可能有摩擦力的作用
D
摩擦力产生条件：
接触并挤压（有弹力）
要接触面不光滑（粗糙）
有相对运动或有相对运动
趋势．
解析
例2：如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F 压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(　　 )
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F 可能不变
D．水平力F 必须逐渐增大
BC
重力增大
合外力始终为0：f = G
盛满水前墙对容器的静摩擦
力一直增大，若一直没有达
到正压力F 下的最大静摩擦
力，则水平力F 可能不变
例3：装修工人在搬运材料时
施加一个水平拉力将其从水平
台面上拖出，如图所示，则在
匀速拖出的过程中(　　)
A．材料与平台之间的接触面积
逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B．材料与平台之间的接触面积
逐渐减小，拉力逐渐减小
C．平台对材料的支持力逐渐
减小，摩擦力逐渐减小
D．材料与平台之间的动摩擦
因数不变，支持力也不变，
因而工人拉力也不变
D
解析
只能持续到重心离开台面时
只要重心在台面上，
材料受到的支持力就不变
F=μFN：μ不变，FN不变
所以，摩擦力不变
等于摩擦力
例4：质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与
地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，
给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的
摩擦力是多大？
解析
滑动摩擦力(最大静摩擦力):
Fmax＝μFN＝μmg
＝0.5×2×10 N＝10 N.
(1)F＝5 N时:F 例4：质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与
地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，
给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的
摩擦力是多大？
解析
滑动摩擦力(最大静摩擦力):
Fmax＝μFN＝μmg
＝0.5×2×10 N＝10 N.
(2)F＝12N时: F >Fmax，物体滑动，F滑＝uFN＝10N
例4：质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与
地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，
给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg)
(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的
摩擦力是多大？
解析
由于惯性，物体继续向前运动
(3)F滑＝10 N.
滑动摩擦力
摩擦力的比较
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；在有些计算中可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力
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F =μFN
方向 相同点 ①与运动方向无直接关系，可与运动方向同向，也可与运动方向反向或者成某一夹角；②与接触面相切；③与同一接触面上的弹力方向垂直
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
解析
1.(静摩擦力)
置于水平地面上的物体在
沿水平方向的拉力作用下，
仍处于静止，则物体所受
静摩擦力的大小(　 　)
A．与压力成正比
B．等于水平拉力
C．小于滑动摩擦力
D．在物体上叠放另一物体，
该物体受到的静摩擦力不变
BD
与压力大小无关
二力平衡：
静摩擦力=水平拉力
如果是最大静摩擦力，
可能大于滑动摩擦力
取决于水平拉力
2．(滑动摩擦力的理解)
以下关于滑动摩擦力的说
法中，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．滑动摩擦力的方向总是
与物体的相对运动方向相反
D．两个相互接触的物体发
生相对滑动时，它们都要
受到滑动摩擦力的作用
解析
C
滑动摩擦力的方向总是与物体
的相对运动方向相反，但与
物体的运动方向既可能相同，
也可能相反
相对运动方向
相对运动
是否满足摩擦力的产生条件？
是否两者都受滑动摩擦力？
3．(摩擦力大小的计算)
用20 N的水平力在水平地面上拉重60 N的物体时，物体恰能
被拉动；物体运动后只需18 N 的拉力即可使物体做匀速直线
运动．该物体静止在水平地面上，
若用15 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为______；
若用30 N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为______；
物体与地面间的动摩擦因数为________．
解析
最大静摩擦力：Fmax= 20 N
滑动摩擦力：F滑＝18 N
15N
18N
0.3
F1＝15 N：拉不动，F静＝15 N
F2＝30 N：F2>Fmax，F滑＝18 N
再见