2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力3.2摩擦力(5)课件

3.3摩擦力第三章相互作用\n杂技演员能徒手爬上几米高的线杆,靠的是手脚和线杆之间的摩擦力.摩擦力到底是怎样的一个力呢？本节课我们就进入摩擦力的世界.\n1．定义：两个相互接触的物体,当它们发生__________或具有___________________时,就会在接触面上产生阻碍____________或________________的力,这种力叫做摩擦力.2．分类：___________、______________和滚动摩擦力.知识点1摩擦力相对运动相对运动的趋势相对运动相对运动趋势静摩擦力滑动摩擦力\n1．定义：两个物体之间只有__________的趋势,而没有__________,这时的摩擦力叫做静摩擦力.2．产生的条件①两物体接触且挤压,即存在________.②接触面________.③两物体接触面间有_______________.3．方向：与接触面________,跟物体的_____________方向相反.知识点2静摩擦力相对运动相对运动弹力不光滑相对运动趋势相切相对运动趋势\n4．大小：随沿相对运动趋势方向的________的变化而变化,但有一个________.5．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fm,其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的________外力.两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间,即_____________.6．效果：总是阻碍物体间的_____________.外力F最大值最小0<F≤Fm相对运动趋势\n1．定义：当一个物体在另一个物体表面上________的时候,会受到另一个物体_____________的力,这种力叫做滑动摩擦力.2．产生条件(1)两物体接触且挤压,即存在________.(2)接触面________.(3)两物体间存在__________.3．方向：与接触面相切,跟物体_____________相反.知识点3滑动摩擦力滑动阻碍它滑动弹力不光滑相对运动相对滑动方向\n4．大小：滑动摩擦力跟________成正比.即F＝________,其中________为正压力是两接触面间相互挤压的弹力,________为动摩擦因数,只与相互接触的两个物体的________、接触面的___________有关,与FN无关,无单位.5．效果：总是阻碍物体间的__________.正压力μFNFNμ材料粗糙程度相对运动\n一个物体在另一个物体表面上________时产生的摩擦力.在压力相同的情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力________.知识点4滚动摩擦力滚动小很多\n一、对摩擦力及产生条件的理解1．产生条件静摩擦力滑动摩擦力相同点①两物体相互接触且存在弹力②接触面粗糙不同点两物体相对静止但存在相对运动趋势两物体有相对运动\n2.“相对”的含义“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言,即指物体之间的相对静止或相对运动,都是以施力物体为参考系的,而不一定是物体相对地的运动.3．作用效果(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势,不一定阻碍物体的运动.(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力,如匀速前进的自行车,后轮受到的摩擦力为动力,前轮受到的摩擦力为阻力.\n\n特别提醒：(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力.(2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以与物体的运动方向相反.\n二、摩擦力的有无及方向判定1．四种方法判断摩擦力的有无(1)条件判断法：根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无.①物体间接触且挤压；②接触面粗糙；③物体间有相对运动或有相对运动趋势.\n\n\n三、摩擦力大小的计算1．滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式f＝μFN计算.①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据受力情况确定.②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关.(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时,根据二力平衡条件求解.\n2．静摩擦力的大小(1)大小范围：0<f≤fmax.(2)计算：根据受力情况和二力平衡条件确定,大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力.(3)最大静摩擦力fmax＝μ0FN.(μ0为最大静摩擦力因数)\n特别提醒：(1)滑动摩擦力f的大小与物体运动的速度大小无关,与接触面的大小无关.(2)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认为二者相等.(3)静摩擦力可在0～fmax之间变化,不能用公式f＝μFN计算,且静摩擦力与正压力无关.\n题型1摩擦力的有无及方向的判定\n解析：1.(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有静止状态.因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.\n(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向右的摩擦力,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡条件知：F1与G抵消,但没有力与F2抵消,不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力.(4)汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力.\n点评：弄清摩擦力的方向的关键是：搞清物体相对运动(或趋势)的方向,摩擦力既可以是动力,也可以是阻力.\n题型2摩擦力大小的分析计算\n解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N.(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7N的力.由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7N,方向水平向左.(2)将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6N,方向水平向右.\n(3)撤掉F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8N,方向水平向左.答案：(1)7N水平向左(2)6N水平向右(3)8N水平向左\n点评：求解摩擦力大小的方法(1)明确所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力.(2)静摩擦力一般根据二力平衡来求.求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线运动状态,若物体处于减速或加速运动状态,则二力平衡不成立.(3)滑动摩擦力一般根据公式法计算,计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、物体是否匀速运动无关,只取决于动摩擦因数和正压力的大小.\n题型3探究·应用\n实验次数接触面材料拉动木块数木块放置情况木块运动速度弹簧测力计读数/N1木板1平放v较小3.502木板1平放v较大3.503木板1侧放v较小3.504木板2平放v较小7.005化纤地毯1平放v较小8.006化纤地毯1侧放v较小8.007化纤地毯2平放v较小16.00\n(1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？有什么关系？(2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素无关？\n解析：(1)从1、4次实验和5、7次实验发现,增加木块的数量,压力增大,滑动摩擦力增大,滑动摩擦力大小与压力成正比.从1、5次、3、6次,4、7次实验比较,在压力相等的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.(2)从1、3次实验和5、6次实验发现,改变接触面积的大小,滑动摩擦力大小不变,与接触面积无关.从1、2次实验发现,滑动摩擦力的大小与木块的相对速度大小无关.\n答案：(1)滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比,还与接触面的材料有关,接触面越粗糙,摩擦力越大.(2)滑动摩擦力与接触面积的大小、物体间相对运动的速度大小无关.\n易错点：对摩擦力的理解不透导致错误\n易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：易错选项错误原因A项误认为滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反,实际是滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,与物体的运动方向可能相同B项误认为受静摩擦力作用的物体一定静止,实际上运动或静止的物体都有可能受到静摩擦力作用C项误认为静摩擦力大小与压力有关,实际上静摩擦力的大小与物体所受的外力或运动状态有关,与压力大小无关\n正确解答：滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,A错误；受静摩擦力作用的物体可能静止,也可能运动,但它相对于接触的另一物体一定是静止的,B错误；根据物体的运动状态求解静摩擦力,与压力无关,C错误.滑动摩擦力不一定是阻力,如传送带将粮食送往高处的过程中,有的粮食袋边滑动边向上运动,此时的滑动摩擦力就是将粮食袋送往高处的动力,D正确.正确答案：D