人教版高中物理必修一 3.3摩擦力(共51张PPT)

(共51张PPT)
摩擦力
教学目标
通过实验认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力
知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向??
会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向?
知道生产和生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识
滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断
静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断
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
静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断
静摩擦力大小的简单计算
教学难点
教学重点
你能不借助任何其他物品，用一本书把另一本书竖直拉起吗？
借助的摩擦力
将两本书叠放拉下面的一本书，再将两书逐页交叉叠放再次拉出下面的一本书，哪种做法比较困难？
逐页交叉的方法比较困难
第二次做法中的摩擦力比第一次做法中的摩擦力要大
筷子为何可以提起水杯？
用水平力推讲桌子，桌子为何不动?
为什么运动的汽车不加油门时就要慢慢停下？
说明物体之间存在摩擦力
理解并掌握摩擦力的定义
理解并掌握摩擦力产生的条件。
摩擦力产生的条件
摩擦力
定义：
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力
是否只要两个物体接触，就会有摩擦力产生呢？
摩擦力的产生条件
把小物块压在墙上，然后松手，则小物块将做自由落体运动，那么在运动过程中，小物块与墙壁之间有摩擦力吗？
在自由落体运动过程中，小物块和墙壁之间没有摩擦力
两个相互接触的物体之间必须产生挤压，才会有摩擦力产生
摩擦力的产生条件
静止在水平面上的物块，与桌面相互接触且挤压，有摩擦力吗？
由二力平衡知，此时物块和桌面间没有摩擦力
必须发生相对运动或有相对运动趋势
摩擦力的产生条件
摩擦力的产生条件：
①相互接触，产生形变(弹力)
②接触面粗糙
③发生相对运动或有相对运动趋势
摩擦力是接触力
摩擦力的产生条件
相对运动和运动有什么不同？怎么理解相对？能不能不要“相对”？
木块相对桌面静止，抽出纸条在这个过程中?
木块没有运动，但是木块与纸条之间有相对运动，有摩擦
木块随手做匀速直线运动在这个过程中?
木块运动，但是木块与手之间无相对运动，无摩擦
“运动”和“相对运动”所选的参考系不同
静摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
摩擦力的种类
摩擦力的产生条件
下列说法正确的是(　　)
A．两个互相接触的物体之间一定有弹力作用
B．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用
C．两个物体之间如果有弹力的作用，就一定有摩擦力的作用
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
小孩推箱
静摩擦力
据二力平衡，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发生的力
推力
理解并掌握静摩擦力的产生条件
理解并掌握静摩擦力的大小和方向
静摩擦力
静摩擦力
定义：
两相互接触并挤压的物体间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称为静摩擦力。
产生条件：
①两物体间有弹力（接触并挤压）
②两物体间有相对运动趋势
③接触面不光滑
静摩擦力
下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是(?
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?）?
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BCD
静摩擦力的方向
静摩擦力方向如何？
静摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动趋势方向相反
静摩擦力的大小
静摩擦力的大小如何呢？
演示实验：
实验结论：
静摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力达到某一数值时木块开始移动，拉力突然减小.
静摩擦力的大小
静摩擦力的大小随运动趋势方向上的推力的增大而增大
当人在箱子运动趋势上的水平推力增大到某一值Fmax时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fmax叫最大静摩擦力
两物体间的静摩擦力?
?
?
?
在0与最大静摩擦力之?
?
?
?
?
?间，即
静摩擦力的大小
用手提砖块时，总会不由自主地想使劲儿捏砖块，这是什么原因？
研究表明
最大静摩擦力与正压力成正比，即
与接触面的材料及粗糙程度有关
使劲儿捏砖块是为了提升最大静摩擦力
静摩擦力的大小
增大或减小最大静摩擦力的方法有哪些？
与接触面的材料及粗糙程度有关
①增大压力
②增大接触面的粗糙程度
静摩擦力的特点
静摩擦力的大小与正压力有关吗？
实际所受的静摩擦力，根据力的平衡规律进行分析
静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比
增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗？
静摩擦力的特点
试计算下列物块所受静摩擦力的大小？
向右，8N的静摩擦力
向上，1N的静摩擦力
静摩擦力的特点
①实际所受的静摩擦力，根据力的平衡规律进行分析
②随着产生运动趋势的外力的变化而变化
③跟物体间接触面的压力大小无关
④最大静摩擦力跟物体间的压力、接触面的材料及粗糙程度有关
静摩擦力的反思
手推桌子没推动是因为手的推力小于摩擦力吗？
不是，因为推力没有达到最大静摩擦力
静摩擦力的反思
静止的物体一定有静摩擦力吗？运动的物体一定没有静摩擦力？
不一定
静止在桌面的书本
水平传送带上随皮带一起加速运动的货物
静摩擦力的反思
静摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？
静摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系
A随B一起向右减速
A随B一起向右加速
静摩擦力的反思
静摩擦力一定是阻力吗？
人静止在加速扶梯上
静止在加速传送带上的货物
静摩擦力可以是阻力，也可以是动力。
但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动趋势
静摩擦力有无的判断
一只玻璃瓶，在下列情况下是否受到摩擦力？
如果受到摩擦力，摩擦力的方向如何？
A、瓶子静止在粗糙的水平面上
B、瓶子静止在倾斜的桌面上
C、瓶子在被握在手中，瓶口向上
沿桌面向上
竖直向上
静摩擦力有无的判断
如图，A是否受到静摩擦力的作用，若有为多大？
A
B
C
静止
A不受静摩擦力
静摩擦力有无的判断
判断是否有静摩擦力的方法：
常规判断
(接触、形变、粗糙)
相对运动趋势判断（假设光滑看运动、
假设有力看平衡）
方向判断：
与趋势反向
大小判断：
（合力为零，敌变我变）
小结
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
产生条件
①直接接触，且接触面粗糙；
②接触面间存在弹力；
③接触的物体间有相对运动趋势
方向：①与接触面平行
②与相对运动趋势方向相反
大小：由二力平衡求得，
最大静摩擦力?
?
?
?
?：与压力成正比
静摩擦力
相对静止
理解并掌握滑动摩擦力的定义
理解并掌握滑动摩擦力的大小和方向
滑动摩擦力
滑动摩擦力
定义：
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
产生条件：
①接触面有弹力
②接触面粗糙
③物体发生相对运动
滑动摩擦力的方向
物体从左边斜面运动到右边斜面的过程中所受的摩擦力方向如何？
滑动摩擦力的方向沿接触面，
与相对运动方向相反
“相对”以接触物体为参考系
滑动摩擦力的方向
注意:
不要把”物体的相对运动方向”与”物体的运动方向”等同
滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反，也可能跟运动方向相同
最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些
将物块无初速度放到匀速运动的传送带上
滑动摩擦力的大小
手压着桌面向前移动，会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动。手对桌面的压力越大，阻力越大。试一试，并说明道理。
手压着桌面向前移动时，手受到桌面的滑动摩擦力作用。滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反，阻碍手指的运动。手对桌面的压力越大，手指受到的滑动摩擦力越大，对手指相对桌面运动的阻碍作用越明显
滑动摩擦力的大小
猜想：滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？
接触面的粗糙程度?
?
?
压力?
?
?接触面的面积?
?
?
?与相对运动的速度
设计实验
F
滑动摩擦力的大小
研究滑动摩擦力和压力之间的关系
1?
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2?
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?3?
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4?
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?5
压力/N?
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?1.35?
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?3.35?
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5.35?
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7.35?
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?
9.35
滑动摩擦力的大小跟压力成正比
滑动摩擦力的大小与接触面积及相对运动速度无关
摩擦力/N?
?
?
?0.65?
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1.4?
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2.3?
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3.1?
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3.8
不同接触面积
不同运动速度
F
滑动摩擦力的大小
?实验表明：滑动摩擦力的大小跟压力成正比
是跟两个物体接触面垂直的作用力
动摩擦因数，没有单位
跟两个物体的材料和表面粗糙程度有关
滑动摩擦力的大小不与重力成正比
滑动摩擦力的大小
几种材料间的动摩擦因数
材料?
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动摩擦因数
钢—钢?
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?0.25
木—木?
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?0.30
木—金属?
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?0.20???
皮革—铸铁?
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?0.28?
钢—冰?
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0.02
木头—冰?
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?0.03?
橡胶轮胎—路面（干）?
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?0.71?
滑动摩擦力的大小
解：
雪橇匀速运动，拉力与阻力大小相等，所以
而
所以
代入数值后，得
马要在水平方向用980N的力，才能够拉着雪橇匀速前进
在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上木料的总重量为?
?
?
?
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?
?。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？
滑动摩擦力的反思
运动的物体一定有滑动摩擦力吗
？
静止的物体一定没有滑动摩擦力吗？
不一定
B运动，但相对传送带静止，没有摩擦力
A静止，但是A受到B给它的滑动摩擦力
F
滑动摩擦力的反思
滑动摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？
滑动摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系
受到向右的滑动摩擦力
受到向左的滑动摩擦力
滑动摩擦力的反思
滑动摩擦力一定是阻力吗？
滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动
滑动摩擦力提供动力
滑动摩擦力的计算
重量为100N的木箱放在水平地板上，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运动。由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力?
?
?
?
?
?
=____________；木箱所受的滑动摩擦力F
=__________，木箱与地板间的动摩擦因数=_______。如果用
20N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是__________。
35N
30N
0.3
20N
小结
滑动摩擦力的判断
常规判断
(接触、形变、粗糙)
相对运动判断（接触面为参考系）
方向判断：??
大小判断：?
?
运动反向
滚动摩擦
滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦
在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多
摩擦力的有无及方向判定
总结
静摩擦力
有无判定
方向判定
①定义法：假设接触面光滑，看物体是否发生相对运动。如果物体仍保持静止，则不受静摩擦力；反之，则受静摩擦力
②平衡条件法：根据二力平衡的条件判定
根据滑动摩擦力存在条件来判定
①两物体相互接触
②发生形变
③产生相对运动
静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，而与物体的运动方向无关，可能同向也可能反向，还可能有一定夹角
滑动摩擦力的方向一定沿接触面与物体相对运动方向相反，它与物体的运动方向无关
滑动摩擦力