(共18张PPT)
第三章 相互作用
3、摩擦力
摩擦力
视频演示一
说明物体之间存在摩擦力
用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动
用手握住水杯,水杯为何不动
筷子为何可以提起水杯
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.
分类:
1. 静摩擦力
2. 动摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
静摩擦力
定义:
两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力.
产生条件:
1、两物体的接触面不光滑
2、接触面有弹力
3、两物体间有相对运动趋势
静摩擦力
方向:
沿着接触面,并且跟物体相对运动的趋势的方向相反
G
F
F推
F
F
G
G
F支
FN
F
静摩擦力
大小:
静摩擦力的大小随着推力的增大而增大,可以说静摩擦力的大小由外部因素决定.
当人的水平推力增加到某一值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。
F
F推
2F
2F推
静摩擦力
视频演示二
大小:
摩擦力的大小随着推力的增大而增大, 取值范围0﹤F≤Fm
说明:
(1)静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比.
(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.
(2)静摩擦力可以是阻力,也可以充当动力.
思考
静摩擦力能不能发生在运动的物体之间
“静”指的是相对静止!
课堂训练
用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向且保持静止),下列说法正确的是( )
A、瓶中油越多,手必须握得越紧
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一定的
D、以上说法都正确
AC
应用:
课堂训练
自行车前后轮受力情况
静摩擦力
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=________.当F1=25N时,木箱A刚好被推动,此后木箱A做匀速运动,那么木箱是否受摩擦力,那又是怎样呢
5N
10N
滑动摩擦力
定义:
两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力.
产生条件:
两物体接触面有弹力.
两物体的接触面不光滑.
两物体要发生相对滑动
滑动摩擦力的大小
自己动手,感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关
控制变量法
摩擦力影响因素研究
滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比
F=μFN
μ是动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,材料不同,动摩擦因数也不同,还跟粗糙程度有关。
滑动摩擦力方向
方向:
总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反.
注意:
1.“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”不同.
2.“相对”指的是研究对象相对于其接触的物体而言.
3.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
滚动摩擦力
定义:
一个物体在另一物体表面上滚动时,物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力。
注意:
压力相同时,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多
课堂训练
如图,在水平桌面上放一个重GA=20N的物体A,A与桌面间的摩擦因数μ=0.5,使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力F为多少
如果在物体A上再加一个重GB=10N的物体B,B与A之间的动摩擦因数μ=0.2,那么当A、B两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时,对物体A的水平拉力应为多少 此时物体B受到物体A的摩擦力是多少
F
A
B
课堂训练
一个重为200N的物体,放在水平面上,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.1,试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。
(1)物体开始时静止,用F=5N的水平向右的力拉物体。
(2)物体开始时静止,用F=30N的水平向右的力拉物体。
(3)物体开始以v=15m/s的初速度向左运动,用F=15N的水平向右的力拉物体。(共16张PPT)
第二节 研究摩擦力
如果没有摩擦力,捞月的猴子会怎样?
你知道生活中哪些地方存在摩擦?
摩擦
滑动摩擦
静摩擦
一、滑动摩擦力
1、产生的条件
直接接触
挤压形变
接触面不光滑
接触面发生相对运动
2、公式(大小):
(其中 叫动摩擦因数,由接触面的材料和粗糙程度有关)
与接触面面积无关
3、方向:(课件展示)
与物体相对运动的方向相反,与它们的接触面相切。
想一想:
静止的物体能够受到滑动摩擦力吗?
分析课本例题:P52
1、审题
2、受力分析
3、根据二力平衡和滑动摩擦力公式
列式求解
先画已知的力和重力
再画弹力
最后分析摩擦力
例:一根质量为m,长为L的均匀长方体木料放在水平桌面上,木料与桌面间的动摩擦因素为u,现用水平推力F推木料,当木料经过如图所示位置时,桌面对它的摩擦力有多大?
L/3
作业:
P:54—第1、4题;
P:73—第9、11题。
选做题:
想象一下,假设我们的生活没有摩擦,将会有什么结果?尝试写一篇科幻短文,文体不限。
为什么拖拉机的前轮小且光滑,后轮大且粗糙?
二、静摩擦力
1、产生的条件
直接接触
挤压形变
接触面不光滑
保持相对静止,但有相对运动趋势
2、实验探究:见书P53
3、根据二力平衡的知识分析、判断静摩擦力
的大小
静摩擦力的大小与物体受到的外力(及物体运动的状态)有关
最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
4、方向:与物体相对运动趋势的方向相反
三、实践与拓展:
1、提问:在我们身边有哪些地方在增大摩擦力?那些地方在减小摩擦?
2、如今,不少汽车厂家都以在新车上装有ABS刹车系统作为产品的卖点。查阅相关资料,从摩擦力的角度谈谈ABS的好处。 (见H01309ABS)
3、观察同学们所穿鞋底的花纹。哪种花纹的鞋防滑性能最好?(课后完成)
1、一只玻璃瓶,在下列情况下,是否受到摩擦力?
A、静止在粗糙水平面上
B、被竖直握在手中,瓶口向上
C、瓶下压一纸条,挡住瓶子把纸条抽出
注意学习假设法和二力平衡法在分析静摩擦力时的运用。
2、用50N的作用力F将重10N的物体压在竖直墙壁上,物体与墙间动摩擦因数为0.3,问物体受到的摩擦力多大?方向如何?
四、当堂训练:
滑动摩擦力与静摩擦力的比较
小结:
滑动摩擦力 静摩擦力
条件
方向
大小
直接接触、挤压形变、接触面粗糙、发生相对滑动
直接接触、挤压形变、接触面粗糙、有相对运动趋势
与接触面相切、与相对滑动方向相反
与外力有关,小于最大静摩擦力
与接触面相切、与相对运动趋势相反(共11张PPT)
第二节 研究摩擦力
人能在地上行走而不是一步一滑,是因为人与地面存在摩擦;行驶的自行车要停下来,需要刹车,也是因为闸皮与轮圈之间有摩擦;琴弓在琴弦上拉动,奏出美妙的音乐,也是因为摩擦……
在自然界,摩擦无处不在。
摩擦力
——当相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,接触面间产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,称为摩擦力。
摩擦力的分类:
摩擦力的方向:
①滑动摩擦力——与相对运动方向相反
②静摩擦力——与相对运动趋势方向相反
第二节 研究摩擦力
一.滑动摩擦力
1.滑动摩擦
——当相互接触的物体之间有相对滑动时,物体之间产生的摩擦称为滑动摩擦。
2.滑动摩擦力
——当相互接触(且相互挤压)的物体之间有相对滑动时,物体之间产生的阻碍相对运动力,称为滑动摩擦力。
3.滑动摩擦力的计算:
【说明】
①μ——动摩擦因数,由物体材料、接触面粗糙程度决定;
②N——正压力;注意:正压力与重力的关系。
③滑动摩擦力的方向——与相对运动方向相反,与接触面相切。
几种常见材料间的动摩擦因数
材 料 动摩擦因数
钢——钢 0.25
木——木 0.30
木——金属 0.20
皮革——铸铁 0.28
钢——冰 0.02
木——冰 0.03
橡皮轮胎——路面(干) 0.71
仔细观察以下图片,你能得出什么判断?
第二节 研究摩擦力
二.研究静摩擦力
1.静摩擦
——当相互接触(且相互挤压)的物体之间有相对滑动趋势时,物体之间产生的摩擦称为静摩擦。
2.静摩擦力
——当相互接触(且相互挤压)的物体之间有相对滑动趋势时,物体之间产生的摩擦力,称为静摩擦力。
【实验探究】静摩擦力
【实验结论】
1.木块静止时,静摩擦力随着弹簧测力计的拉力增大而增大;
2.木块刚要运动时,静摩擦力达到最大值;叫做最大静摩擦力。
3.木块运动以后,受滑动摩擦力作用,且滑动摩擦力比最大静摩擦力略小。
【说明】
1.静摩擦力的大小:0≤f ≤f max
2.为简便计算,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
3.静摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反,与接触面相切。
【课外阅读】
1.增大和减小摩擦的方法
2.自行车与摩擦力
3.防抱死刹车装置——ABS
第二节 研究摩擦力
【阶段性记分作业】
假如我们生活中没有摩擦,将会有什么结果?
以此为内容,写一篇科幻短文(500字)
1.用弹簧秤拉一个重5牛顿的木块在水平桌面上做匀速运动,其示数为1牛顿,则摩擦力为 牛顿。
2.下面哪个是利用了有益摩擦: ;
哪个是减小了有害摩擦: 。
A.搬重物时在重物下搁置圆木;
B.刹车;
C.鞋子底部的花纹;
D.自行车的轴承;
E.车轮上的花纹。
3.关闭发动机后,汽车为什么会停下来?
4.摩擦力总是阻力吗?
【课堂练习】
【例题】小明在一次劳动中负责把一个重为500kg的装满书的书柜从教室前面搬到后面,书柜与地面间的动摩擦系数为0.4,小明最大推力为1200N,小明沿水平方向使劲地推了一下,书柜一动也不动,这下小明心急了:教室里只剩下他一个人,怎样也搬不动啊!
⑴小明开始使劲推一下书柜,不动,书柜一共受到几个力的作用?
⑵为了小明能够完成任务,试用你学过的知识,帮小明想一个办法。
⑶小明至少要先搬走多少书才能完成任务?
(设:f 静最大= f 动,g=10 m/s2)
【课堂练习】
【例题】关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:
A.物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大;
B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反;
C.接触面的滑动摩擦系数越大,滑动摩擦力也越大;
D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
【课堂练习】
【例题】板对木块A有没有摩擦力?方向如何?
【课堂练习】
【例题】某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块.
(1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______,方向向______.
(2)当弹簧秤的读数是2.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是______摩擦力,大小是______, 方向向______.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力, 大小是______,动摩擦因数μ=______.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,木块受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______
【课堂练习】(共11张PPT)
第二节 研究摩擦力
人能在地上行走而不是一步一滑,是因为人与地面存在摩擦;行驶的自行车要停下来,需要刹车,也是因为闸皮与轮圈之间有摩擦;琴弓在琴弦上拉动,奏出美妙的音乐,也是因为摩擦……
在自然界,摩擦无处不在。
摩擦力
——当相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,接触面间产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,称为摩擦力。
摩擦力的分类:
摩擦力的方向:
①滑动摩擦力——与相对运动方向相反
②静摩擦力——与相对运动趋势方向相反
第二节 研究摩擦力
一.滑动摩擦力
1.滑动摩擦
——当相互接触的物体之间有相对滑动时,物体之间产生的摩擦称为滑动摩擦。
2.滑动摩擦力
——当相互接触(且相互挤压)的物体之间有相对滑动时,物体之间产生的阻碍相对运动力,称为滑动摩擦力。
3.滑动摩擦力的计算:
【说明】
①μ——动摩擦因数,由物体材料、接触面粗糙程度决定;
②N——正压力;注意:正压力与重力的关系。
③滑动摩擦力的方向——与相对运动方向相反,与接触面相切。
几种常见材料间的动摩擦因数
材 料 动摩擦因数
钢——钢 0.25
木——木 0.30
木——金属 0.20
皮革——铸铁 0.28
钢——冰 0.02
木——冰 0.03
橡皮轮胎——路面(干) 0.71
仔细观察以下图片,你能得出什么判断?
第二节 研究摩擦力
二.研究静摩擦力
1.静摩擦
——当相互接触(且相互挤压)的物体之间有相对滑动趋势时,物体之间产生的摩擦称为静摩擦。
2.静摩擦力
——当相互接触(且相互挤压)的物体之间有相对滑动趋势时,物体之间产生的摩擦力,称为静摩擦力。
【实验探究】静摩擦力
【实验结论】
1.木块静止时,静摩擦力随着弹簧测力计的拉力增大而增大;
2.木块刚要运动时,静摩擦力达到最大值;叫做最大静摩擦力。
3.木块运动以后,受滑动摩擦力作用,且滑动摩擦力比最大静摩擦力略小。
【说明】
1.静摩擦力的大小:0≤f ≤f max
2.为简便计算,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
3.静摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反,与接触面相切。
【课外阅读】
1.增大和减小摩擦的方法
2.自行车与摩擦力
3.防抱死刹车装置——ABS
第二节 研究摩擦力
【阶段性记分作业】
假如我们生活中没有摩擦,将会有什么结果?
以此为内容,写一篇科幻短文(500字)
1.用弹簧秤拉一个重5牛顿的木块在水平桌面上做匀速运动,其示数为1牛顿,则摩擦力为 牛顿。
2.下面哪个是利用了有益摩擦: ;
哪个是减小了有害摩擦: 。
A.搬重物时在重物下搁置圆木;
B.刹车;
C.鞋子底部的花纹;
D.自行车的轴承;
E.车轮上的花纹。
3.关闭发动机后,汽车为什么会停下来?
4.摩擦力总是阻力吗?
【课堂练习】
【例题】小明在一次劳动中负责把一个重为500kg的装满书的书柜从教室前面搬到后面,书柜与地面间的动摩擦系数为0.4,小明最大推力为1200N,小明沿水平方向使劲地推了一下,书柜一动也不动,这下小明心急了:教室里只剩下他一个人,怎样也搬不动啊!
⑴小明开始使劲推一下书柜,不动,书柜一共受到几个力的作用?
⑵为了小明能够完成任务,试用你学过的知识,帮小明想一个办法。
⑶小明至少要先搬走多少书才能完成任务?
(设:f 静最大= f 动,g=10 m/s2)
【课堂练习】
【例题】关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:
A.物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大;
B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反;
C.接触面的滑动摩擦系数越大,滑动摩擦力也越大;
D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
【课堂练习】
【例题】板对木块A有没有摩擦力?方向如何?
【课堂练习】
【例题】某同学用弹簧秤称一木块重5N,把木块水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块.
(1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______,方向向______.
(2)当弹簧秤的读数是2.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是______摩擦力,大小是______, 方向向______.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力, 大小是______,动摩擦因数μ=______.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,木块受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______
【课堂练习】