高中物理必修一教科 章节摩擦力中的静摩擦力.pptx
我们身边的摩擦力我们身边的摩擦力第1页/共81页初中对摩擦力的定义初中对摩擦力的定义:两个相互接触的物体，当它们发两个相互接触的物体，当它们发生生相对运动相对运动时，在接触面上会产生一时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。摩擦力。第2页/共81页滑动摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力的定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。滑动摩擦力 产生条件：1.两物体间有弹力；两物体间有弹力；2.接触面粗糙；接触面粗糙；3.两物体有相对运动。两物体有相对运动。第3页/共81页怎样判断物体受不受摩擦力呢？1、接触面是否粗糙。2、有无弹力，在弹力的章节中我们已经讲了。3、那么重点就在于物体之间的相对运动。什么叫相对运动？相对运动就是物体之间的相对位置是否发生变化。第4页/共81页木板木板例如下图中的情况图1中的物块与木板之间的相对位置改变了，也就是发生了相对运动。图2中,我们向右拖动木板，那么此时物块与木板的相对位置变化了没有？受不受到摩擦力？vv第5页/共81页 试判断下图中物体受不受摩擦力的作用？v物块沿着水平面向右匀速滑动图1图3图2图4第6页/共81页滑动摩擦力的方向 看图中的毛刷所受摩擦力方向。滑动摩擦力的方向是与物体相对运动的方向相反，且与他们的接触面相切。判断刚才的四幅图中物块所受摩擦力的方向。第7页/共81页 问题：问题：滑动摩擦力总是阻碍物体运动吗？滑动摩擦力总是阻碍物体运动吗？（滑动摩擦力总是与该物体的运动方向相（滑动摩擦力总是与该物体的运动方向相反吗？）请举例说明你的观点反吗？）请举例说明你的观点V例例.A.A、B B两物叠放在水平面上，开始都静止，两物叠放在水平面上，开始都静止，B B 在外力在外力F F的作用下比的作用下比A A运动的快，画出运动的快，画出A A物体物体所受摩擦力的方向？所受摩擦力的方向？第8页/共81页滑动摩擦力可以与物体的运动方向相同，但它一定与物体的相对运动方向相反（阻碍相对运动，不一定阻碍物体运动）第9页/共81页 问题：静止的物体也能受滑动摩擦力吗？如图，、叠放在水平面上，物体用一如图，、叠放在水平面上，物体用一细绳与墙壁相连，用水平力拉动物体，细绳与墙壁相连，用水平力拉动物体，分析受到的摩擦力。分析受到的摩擦力。FABf滑动摩擦力方向与相对运动的方向相反。滑动摩擦力方向与物体的运动方向无关。物块相对木板向左（后）运动物块相对木板向左（后）运动第10页/共81页滑动摩擦力滑动摩擦力 力的三要素，力有大小、方向、作用点，那么在生活中，摩擦力的大小受那些因素的影响呢？第11页/共81页汽汽车车在雪地在雪地行驶行驶，轮轮胎上加胎上加挂铁链挂铁链可防可防止打滑止打滑第12页/共81页轮轮胎上的胎上的纹纹路或路或颗粒颗粒，可防止打滑，可防止打滑第13页/共81页1、把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块、把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力匀速运动，读出这时的拉力F；2、在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块、在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力匀速运动，读出这时的拉力F；木板木板发现拉力F变大了。增大压力，增大摩擦力初中时做过的实验第14页/共81页汽车打滑视频第15页/共81页减减少摩擦力少摩擦力在在蒸汽蒸汽火火车车的的机机械械零零件件上上添添加加润润滑滑油油第16页/共81页2滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小如何来设计实验？如何来设计实验？实验所采用的方法？实验所采用的方法？需要记录那些数据？需要记录那些数据？如何处理数据？如何处理数据？第17页/共81页2滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小 动摩擦因数动摩擦因数无单位无单位与接触面的材料，粗糙程度与接触面的材料，粗糙程度等情况有关等情况有关F=N第18页/共81页练习练习4巩固巩固11 1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A A、运动的物体一定受到滑动摩擦力、运动的物体一定受到滑动摩擦力B B、静止的物体可能受到滑动摩擦力、静止的物体可能受到滑动摩擦力C C、滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反、滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反D D、滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同、滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同第19页/共81页练习练习4巩固巩固2 2下列说法中错误的是下列说法中错误的是()()A A、若某接触面上有滑动摩擦力，则也一定有弹力、若某接触面上有滑动摩擦力，则也一定有弹力B B、弹力与摩擦力一定相互垂直、弹力与摩擦力一定相互垂直C C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动D D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动第20页/共81页巩 固 练 习1、在日常生产和生活中，下面哪个措施的目的是减小摩擦 A、在机器的转动部分加润滑油B、当货物太多时，分批次运输C、汽车轮胎上有很多花纹D、北方下雪时，常在道路上洒些灰渣第21页/共81页运动员用手握住竖直的竹竿，匀速上爬或匀速下滑时，运动员受到的摩擦力分别是f1和f2，那么（）A.f1向下，f2向上，且f1=f2 B.f1向下，f2向上，且f1f2C.f1向上，f2向上，且f1=f2 D.f1向上，f2向下，且f1=f2 练习第22页/共81页如图，一物块重为，对物体施加一如图，一物块重为，对物体施加一方向与竖直方向垂直的大小为的方向与竖直方向垂直的大小为的推力，物块沿竖直墙向上运动，物体推力，物块沿竖直墙向上运动，物体与墙之间的动摩擦因数为与墙之间的动摩擦因数为.，则物体，则物体所受摩擦力的大小为多少？所受摩擦力的大小为多少？练习第23页/共81页【例题例题1 1】关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：A.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；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.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；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.C.接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；D.D.滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向一定一定与物体与物体运动方向运动方向相反。相反。【课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习】第24页/共81页例题2：物体沿水平面匀速滑动，已知表面粗糙，物体重30N,=0.6,求：（1）V=0m/s;（2）V=2m/s;（3）V=4m/s;时物体所受的滑动摩擦力大小和方向.v第25页/共81页【例题例题3 3】重量为400N的小车放在水平地面上，小车与地面之间的动摩擦因数为0.4，如果小车在地面上滑动，则小车所受摩擦力的大小为 。用160N的水平力，可使小车匀速前进，小球此时所受摩擦力大小为 ，用240N的水平推力推小车，小车所受摩擦力 。第26页/共81页一根质量为一根质量为M M，长度为，长度为L 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数为擦因数为，现用水平力，现用水平力F F推木料，当木料经过图示位置时，桌面对木料的滑动推木料，当木料经过图示位置时，桌面对木料的滑动摩擦力等于摩擦力等于 2l/3l/3F【习题习题习题习题4 4】第27页/共81页例题例题2.2.判断下列说法是否正确：判断下列说法是否正确：静止的物体可能受到滑动摩擦力；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；运动的物体可能受到静摩擦力；滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。相反。滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反；反；滑动摩擦力就是跟重力成正比。滑动摩擦力就是跟重力成正比。对对对错错第28页/共81页特例:传送带上的物块第29页/共81页 静摩擦力第30页/共81页拔河的时候为什么大家受到对面的人的很大的拉力还能站稳，不被拉过去。第31页/共81页比比较较以以上上情情况况，思思考考人人，木木箱箱和和滑滑块块为为什什么么不不动动？是是否否受到摩擦力？他们的共同点是什么？受到摩擦力？他们的共同点是什么？虽然没有相对滑动，但有相对运动趋势虽然没有相对滑动，但有相对运动趋势 还有哪些例子？手拿瓶子，筷子夹菜第32页/共81页静摩擦力：静摩擦力：1 1、定定义义：两两个个接接触触、挤挤压压的的物物体体间间没没有有相相对对滑滑动动，但但具具有有相相对对运运动动趋趋势势时时，接接触触面面上上会会产产生生一一种种阻阻碍碍相相对对运运动动趋趋势势的力的力.第33页/共81页1.两物体接触且有弹力；两物体接触且有弹力；2.接触面粗糙；接触面粗糙；3.两物体两物体有相对运动趋势有相对运动趋势。静摩擦力静摩擦力产生条件产生条件第34页/共81页二、静摩擦力的方向课堂思考：滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，那么静摩擦力方向如何？第35页/共81页毛刷实验毛刷实验2.2.给毛刷以水平拉给毛刷以水平拉力力,注意注意:毛刷不可毛刷不可移动移动.观察刷毛的形观察刷毛的形状状?1.观察毛刷的刷毛的形状?刷毛竖直刷毛弯曲，弯曲方向表示静摩擦力的方向刷毛弯曲，弯曲方向表示静摩擦力的方向F第36页/共81页 小孩推箱，箱子保持静止，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。推力静摩擦力二力平衡沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。课堂思考：什么是相当运动趋势？如何判定相对运动趋势？三、静摩擦力的方向第37页/共81页vv运用假设法判定（假设接触面光滑）物理学常用的判别方法！第38页/共81页判断静摩擦力的方向第39页/共81页思思考考静摩擦力的方向一定沿着运动方向吗?运动的物体一定不受静摩擦力吗?静止的物体一定受到静摩擦力吗?静摩擦力一定阻碍物体的运动吗?第40页/共81页v v vF静静摩擦力的方向一定沿着运动方向吗?启动时 箱子受到的静摩擦力的方向？刹车时 箱子受到的静摩擦力的方向？v vF静第41页/共81页静摩擦力一定阻碍物体的运动吗?F静v皮带运输机把货物由低处送到高处第42页/共81页思思考考静摩擦力的方向一定沿着运动方向吗?运动的物体一定不受静摩擦力吗?静止的物体一定受到静摩擦力吗?“静静”指的是相对静止指的是相对静止!静摩擦力的方向与运动方向没有直接关系静摩擦力的方向与运动方向没有直接关系静摩擦力一定阻碍物体的运动吗?静摩擦力可以是阻力静摩擦力可以是阻力,也可以是动力也可以是动力.不一定!第43页/共81页四、静摩擦力的大小实验探究课堂思考：静摩擦力的大小如何？怎样测量静摩擦力的大小？实验探究：静摩擦力的大小变化规律第44页/共81页（1）保证木块相对木板静止，增大拉力，观测拉力大小的变化，思考静摩擦力的大小的变化。（2）改变材料再观察。第45页/共81页实验结论：当木块与木板相对静止时，木块所受静摩擦力与外力等值反向，且随着引起静摩擦力的外力的增大而增大。静摩擦力的求解：对于平衡问题，可以运用平衡条件来求解。第46页/共81页最大静摩擦力最大静摩擦力最大静摩擦力最大静摩擦力实实验验结结论论：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.最大大静静摩摩擦擦力力Fmax：（在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力）静摩擦力的范围：0FFFFmaxmax（视频解说）课堂思考：刚才实验中的静摩擦力能否一直增大？第47页/共81页课堂思考：（1）各种情况下的最大静摩擦力都一样吗？（2）最大静摩擦力会与哪些因素相关？（3）若外力超过最大静摩擦力，物体会滑动，此时为滑动摩擦力，则滑动摩擦力与最大静摩擦力会有怎样的关系？针对上述问题你打算采用什么方法探究？DIS实验探究：最大静摩擦力 建议：（1）组长负责小组分工和讨论；（2）小组同学相互合作进行实验。第48页/共81页实验参考结论：（1）对于同一种接触面，压力越大，最大静摩擦力越大；（2）对于相同大小的压力，接触面不同，一般最大静摩擦力也不同，接触面比较粗糙时，最大静摩擦力也比较大；（3）对于不同接触面或不同的压力，最大静摩擦力都大于滑动摩擦力，但大的程度不同。第49页/共81页FOLLOW MEa若瓶子和水共重5N，问瓶子所受静摩擦力的大小和方向是？b若将瓶中的水倒出一些后，问瓶子所受静摩擦力的大小和方向如何变化？c若将手握得更紧些，瓶所受静摩擦力变不变？d若不断往瓶里加水，静摩擦力如何变化？GF静静摩擦力不能无限增大,这个限度就是最大静摩擦力.第50页/共81页练练习习 一木块放在水平桌面上,在水平方向对其施加两个推力,F1=10N,F2=2N,木块处于静止状态;若撤去F1,则木块在水平方向受到的摩擦力为()A.8N,方向水平向左 B.8N,方向水平向右C.2N,方向水平向右 D.零问:木块在水平方向受到的合力呢?C第51页/共81页习题1.关于静摩擦的说法，下列正确的是（）A静摩擦的方向总是与物体的相对运动方向相反；B静摩擦的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反；C两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用；D受静摩擦力作用的物体一定是静止的。第52页/共81页五、摩擦力的应用解释课前小环上升现象电工脚扣-自锁现象第53页/共81页军训拔河比赛看我的！第54页/共81页26位壮汉“拔河”不敌一头小象第55页/共81页拔河取胜之道：（1）体重大（2）鞋子底要粗糙些 脚使劲蹬地，人向后仰现象思考：拔河比赛中为什么一旦被拉动后便很难反败为胜？滑动摩擦力小于最大静摩擦力2、拔河比赛取胜的诀窍是什么？第56页/共81页3、分析人走路时的摩擦力思考：（1）人走路时受什么摩擦力？（2）方向如何？前后脚都受静摩擦力，后脚（动力脚）方向向前，前脚（受阻脚）方向向后。第57页/共81页4、自行车中的摩擦力问题？（1）登车时情况如何？（2）刹车时情况如何？（3）自由前进时情况如何？（4）为什么赛车比普通自行车行得更快？第58页/共81页5、生活中还有哪些现象与摩擦力相关？它们的物理原理是什么？第59页/共81页为什么汽车用后轮驱动？第60页/共81页 如图1，木块质量为m，跟水平桌面的动摩擦因数为，受水平向右的力F的作用匀速运动，从物体到边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体保持匀速运动，下列说法正确的是 A推力F因物体悬空部分越来越大而变小 B推力F在物体下落前会变为原来的1/2C推力F始终是mg D因接触面变小，动摩擦因数会变大第61页/共81页 3.如图所示，A、B两木块叠放在水平面上。(1)在B物体上施加一个水平拉力F=20N，它们均静止不动，分别分析A、B两物体所受的摩擦力大小与方向。(2)如果力作用在A物体上，它们仍静止不动，分别分析A、B两物体所受的摩擦力大小与方向。ABF第62页/共81页 如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力情况：汽车由静止加速运动时且木箱和车面无相对滑动，木箱所受摩擦力的方向_；汽车匀速运动时(二者无相对滑动),木箱所受摩擦力大小为_。汽车刹车，木箱在车上向前滑动时,木箱所受摩擦力的方向_。向右零向左4.第63页/共81页 如图所示，甲、乙两个物体叠放在水平地面上，现给甲、乙两物体分别施加一水平向右、向左的拉力F1和F2，且已知F1=5N，F2=3N （1）如果甲、乙均保持静止状态，求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的大小和方向。（2）如果F2的方向改为水平向右，甲、乙均保持静止状态，求乙对甲的静摩擦力的大小及地面对乙的静摩擦力的大小和方向。5.第64页/共81页甲乙F1=5NF2=3Nf乙甲=5Nf甲乙=5Nf地乙=2N甲乙F1=5NF2=3Nf 地乙=8Nf乙甲=5Nf甲乙=5N第65页/共81页 6、如图5所示，一质量为2kg的物体夹在两木板之间，物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同。若把该物从上面匀速抽出，需50N的力。若把它从下面匀速抽出，则需多大的力。(设两木板对物体的压力不变)第66页/共81页受力分析受力分析第67页/共81页施力不画画受力，重力弹力先分析；摩擦方向要分清，多漏错力须鉴别。物体受力分析确定研究对象(受力物体)隔离研究对象：分析周围物体对它施加的力，不考虑它对其他物体的力分析物体运动状态：静止、匀速、加速、减速.受力分析顺序：一重二弹三摩檫 四场注意：a.a.防止漏力、多力、错力漏力按顺序多力找施力物体错力弹力摩擦力的条件：移物法、假设法、二力平衡弹力摩擦力方向：弹力垂直面，摩擦力与相对运动(趋势)相反b.b.只画实际受到的力（分力、回复力、向心力等效果力不是实际受到的力）c.c.力的作用点一般画在物体中心(杆和转动物体画在作用点)第68页/共81页静v vF FF F静F FV V第69页/共81页FvGNfFvGNfFvGN物体在水平面上向左运动f物体在水平面上向右运动FvGNfF F第70页/共81页G物体沿光滑斜面上滑或下滑GN物体沿粗糙斜面上滑fv v物体静止在斜面上GNf0物体沿斜面匀速下滑GNfF F第71页/共81页Fv下滑GGf0FN静止：GfFN匀速下滑：静止：F F第72页/共81页光滑球，绳竖直张紧光滑球GTNGTGN1N2GTNf0第73页/共81页ABBAF F匀速、加速、减速匀速、加速、减速BAF FAV VV VB静静12第74页/共81页vGN随传送带一起向右匀速运动GN传送带由静止开始起动fvvGNGNf0f0向上运输向下运输第75页/共81页v随电梯匀速上升刚踏上电梯的瞬间vGNGNf0第76页/共81页以A A为对象T=fT=fBABA=0.2*10=2N=0.2*10=2N已知G GA A=10N,G=10N,GB B=20N,A=20N,A与B B之间的动摩擦因数为1 1=0.2,=0.2,B B与地面之间的动摩擦因数为2 2=0.3=0.3三种情况匀速拉动B B物体,求所加拉力F1 F1、F2 F2、F3 F3？F F1 1=f=f地B B=(G=(GA A+G+GB B)=0.3(10+20)=9 N=0.3(10+20)=9 N F F1 1B BA AabCF F2 2B BA AF F3 3B BA A把ABAB看为一个整体，由二力平衡得：以B B为对象，B B相对A A和地面有向前运动趋势，所以B B受到摩擦力都向后由力平衡得：F F2 2=f=f地B B+f+fABAB=(G=(GA A+G+GB B)+G)+GA A=9+0.2*10=11N=9+0.2*10=11N以B B为对象，受力如图由力平衡得：F3=fF3=f地B B+f+fABAB+T+T=9+2+2=13N=9+2+2=13Nf f地B Bf f地B Bf fABABf fABABf f地B BT Tf fBABAT T第77页/共81页1234F F隔离法：整体法：红毛巾和绿毛巾：毛巾质量都为2m,2m,动摩擦因数为，求拉动绿毛巾最小的拉力？求地面对4 4的f?f?1234F Ff f3232f f2323f f4343f f3434f f地4 413mmF F24mmmg2mg3mg4mg静止第78页/共81页T Tf fBABAT Tf fABABf f地B Bv第79页/共81页第80页/共81页感谢您的观看！第81页/共81页
