(共21张PPT)
第三章 相互作用
3.3、摩擦力(第一课时)
同桌的两位同学把两本物理课本一页间一页的交叉叠放在一起,然后平放在课桌上分别抓住自己的课本的一端用力往外拉,感觉怎样?
做一做
刹车现象
听 一 听
看 一 看
想一想
说明物体之间存在摩擦力
用水平力推讲台,讲台为何不动
用手握住水杯,水杯为何不会掉落
物体为何可以静止在斜面上?
一、什么是摩擦力?
两个相互接触、挤压的物体,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,这种力叫摩擦力。
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?
思考与讨论
小孩推箱,据二力平衡的知识,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
摩擦力
二力平衡
二 静摩擦力
1.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.
2.产生条件:
(3)、接触面粗糙
(1)、直接接触
(4)、两物体间有相对运动趋势
(2)、接触面有
挤压(形变)
接触的物体间有弹力(压力)产生
注意:①相对指的是相对接触面
②相对运动趋势可用假设光滑法判断
下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是:
A
D
F
C
F
B
3.静摩擦力方向
静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反
与接触面相切
A
D
F
C
F
B
下列图中的物体都处于静止状态,物块受静摩擦力方向如何?
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.
Ff
F推
2Ff
2F推
4.静摩擦力的大小:
当人的水平推力增加到某一值F时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把此时的静摩擦力叫做最大静摩擦力Fmax
实验演示
静摩擦力的大小随着推力(或拉力)的增大而增大, 取值范围02、静摩擦力的大小随物体间的压力增大而增大,对吗?
增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗?
1、手推桌子没推动是因为手的推力小于摩擦力,对吗?
思考
简单总结一下静摩擦力特点:
3、静摩擦力不一定都是阻力。
1、物体实际所受的静摩擦力随着产生运动趋势的外力的变化而变化,可以根据力的平衡规律进行分析,跟物体间接触面的压力大小无关。但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。
2、静摩擦力能发生在运动的物体之间,这里的“静”指的是相对静止!
小孩从二楼乘扶梯到了三楼
沙石随传送带运动到了高处
例:人用手握住一个奖杯(奖杯始终处于竖直方向如图所示)下列说法正确的是( )
A.奖杯越重,手握的越紧
B.手握的越紧,奖杯受到的摩擦力越大
C.不管手握得多紧,奖杯受到的摩擦力总是一定的.
D.以上说法都不正确
AC
小结
1.摩擦力、静摩擦力定义:
2.静摩擦力产生条件:
(2)、接触面粗糙
(3)、两物体间有相对运动趋势
(1)、接触的物体间有弹力(压力)产生
3.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
4.静摩擦力大小:
摩擦力的大小随着外力的变化而变化, 取值范围03.3、摩擦力(第二课时)
1.静摩擦力的产生条件
2.静摩擦力的方向
3.静摩擦力的大小
3.滑动摩擦力的产生条件
4.滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力
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,此时木箱受摩擦力Ff=___.
5N
10N
25N
此后木箱是否受摩擦力?又具有什么样的特点?
三 滑动摩擦力
1.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.
(4)、两物体间有相对运动
2.产生条件:
(3)、接触面粗糙
(1)、直接接触
(2)、接触面有
挤压(形变)
接触的物体间有弹力(压力)产生
f
3、滑动摩擦力方向
f
物体在拉力作用下滑行
F
物体在水平面上滑行
V
物体在倾斜的斜面上滑行
V
物体不动,木板在拉力作用下滑行
F
f
f
f
f
V
V
滑动摩擦力方向总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反.
请同学们判断一下图中物体的相对运动方向
自己动手感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
滑动摩擦力大小跟那些因素有关呢?
实验探究
猜想:1、接触面的粗糙程度
2、压力
3、接触面的面积
4、与相对运动的速度
研究多个物理量的关系时用控制变量法
滑动摩擦力的大小
用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小,而在水平面上运动时,物体对地面的压力大小等于物体的重力.所以我要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力.
木块必须要匀速或缓慢地移动,实验不易操作
实验次数 1 2 3 4
压力F/N 5 10 15 20
拉力F/N 1.5 3 4.5 6
摩擦力F/N
1.5 3 4.5 6
砝码
木块
木块
优化实验设计
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,还跟接触面的粗糙程度有关.
4.滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力特点:
1.不要把”物体的相对运动方向”与”物体的运动方向”等同.
2.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
3.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.
5.滑动摩擦力不一定都是阻力。
4.滑动摩擦力也可以用平衡规律求。
四 滚动摩擦力
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
你们挑哪一边场地?
无沙子
沙子
在我国东北寒冷的冬季,雪撬是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪撬,连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪撬匀速前进?
课本例题
雪橇在水平面上滑行
V
N
G
f
F
1、下列说法正确的是( )
A、运动的物体一定受到滑动摩擦力
B、静止的物体不可能受到滑动摩擦力
C、滑动摩擦力的方向一定与相对滑动方向相反
D、滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反
C
巩固练习
2、下列说法中正确的是( )
A、若某接触面上有滑动摩擦力,则也一定有弹力
B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直
C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动
D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
ABC
巩固练习
3、关于滑动摩擦力公式F=μFN,下列说法中正确的
是( )
A、由F=μFN可知,μ一定,F与FN成正比
B、由μ=F/FN可知,μ与F成正比,与FN成反比
C、F与FN、材料、接触面的粗糙程度都有关
D、μ的大小由接触面的粗糙程度唯一决定
AC
巩固练习
①静止的物体可能受到滑动摩擦力;
②运动的物体可能受到静摩擦力;
③滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反;
④滑动摩擦力一定与重力成正比;
⑤静摩擦力一定比滑动摩擦力大。
巩固练习
4、判 断 对 错
5、要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动,必须用70N的最小水平推力,木块从原地移动以后,为了使它继续匀速滑动,只要60N的水平推力就行了,则
(1)木块与地面的最大静摩擦力是多大
(2)滑动摩擦力是多大
(3)动摩擦因数是多大
(4)若拉力增大至100N,滑动摩擦力是多大
巩固练习
若F从0连续变化到100N,
(1)摩擦力的大小怎样变化
(2)用图象表示摩擦力与拉力的关系.
升
华
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。
摩擦力
拉力
o
Fmax=70N
F动=60N
A
B
物体不动
物体滑动
1、一个重为20N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。
提升练习
2、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
B
F
A
F
A
提升练习
对摩擦力的进一步认识
1.摩擦力不一定是阻力
2.计算摩擦力先判断是“静”还是“动”
3.有摩擦力就有弹力,有弹力不一定就有摩擦力
4.若无特别说明,可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等