高中物理第3章第3节摩擦力精品课件新人教版必修1.ppt

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1、第三节摩擦力第三节摩擦力课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道静摩擦力产生的条件，会判断知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念2知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向擦力的方向3知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比动摩擦力跟压力成正比重点难点：重点难点：1.摩擦力的有无及摩擦力方向的判摩擦力的有无及摩擦力方向的判断断2静摩擦力方向和大小的确定静摩擦力方向和大小的确定核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课

2、前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练第第三三节节摩摩擦擦力力课前自主学案课前自主学案一、静摩擦力一、静摩擦力1定义：当一个物体在另一个物体的表面上有定义：当一个物体在另一个物体的表面上有_时，所受到的另一个物体对它时，所受到的另一个物体对它的阻碍作用的力的阻碍作用的力2方向：总是沿着接触面，并且跟物体方向：总是沿着接触面，并且跟物体_的方向相反的方向相反3大小：由物体的运动状态和周围物体对它施大小：由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定，大小范围是：加的力的情况决定，大小范围是：0FFmax.相对运动趋势相对运动趋势相对相对运动趋势运动趋势4最大静摩擦力最大静摩擦力Fmax

3、：静摩擦力的最大限度，：静摩擦力的最大限度，在数值上等于物体刚开始运动时的拉力在数值上等于物体刚开始运动时的拉力说明：受到静摩擦力的物体不一定处于静止状说明：受到静摩擦力的物体不一定处于静止状态态二、滑动摩擦力二、滑动摩擦力1定义：当一个物体在另一个物体表面上滑定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到另一个物体动时，会受到另一个物体_它滑动的力它滑动的力2方向：总是沿着接触面，并且跟物体的方向：总是沿着接触面，并且跟物体的_的方向相反的方向相反3大小：大小：F_.阻碍阻碍相对运动相对运动FN其中其中叫做叫做_，FN表示两个物体表示两个物体表面间的正压力为了与拉力等力区分，摩表面间的正压

4、力为了与拉力等力区分，摩擦力也常用擦力也常用Ff表示表示(1)动摩擦因数动摩擦因数与相互接触的两物体的材料与相互接触的两物体的材料有关，与接触面的粗糙程度有关有关，与接触面的粗糙程度有关(2)受到滑动摩擦力的物体不一定是运动的受到滑动摩擦力的物体不一定是运动的(3)滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上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，当压力相同时，滚动摩滚动时产生的摩擦，当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多擦比滑动摩擦小很多动摩擦因数动摩擦因数思考感悟思考感悟(1)两个不接触的物体间能产生摩擦力吗？两个不接触的物体间能产生摩擦力吗？(2)两个相互接触的物体间一定存在摩擦力

5、吗？两个相互接触的物体间一定存在摩擦力吗？(3)摩擦力一定为阻力吗？摩擦力一定为阻力吗？提示：提示：(1)不能，摩擦力必须接触才能产生不能，摩擦力必须接触才能产生(2)两个物体接触不一定会产生摩擦力两个物体接触不一定会产生摩擦力(3)摩擦力与物体的相对运动摩擦力与物体的相对运动(或相对运动趋势或相对运动趋势)的方向相反，并不一定与物体的运动方向相反，的方向相反，并不一定与物体的运动方向相反，所以摩擦力不一定是阻力，如传送带把货物运所以摩擦力不一定是阻力，如传送带把货物运送到高处，就是靠静摩擦力的作用，静摩擦力送到高处，就是靠静摩擦力的作用，静摩擦力为动力为动力核心要点突破核心要点突破一、对摩擦

6、力的进一步理解一、对摩擦力的进一步理解1产生条件产生条件(1)接触面粗糙；接触面粗糙；(2)两个物体之间有弹力；两个物体之间有弹力；(3)有相对运动或相对运动趋势有相对运动或相对运动趋势这三个条件缺一不可，必须同时满足才能产生摩这三个条件缺一不可，必须同时满足才能产生摩擦力擦力2“相对相对”的含义的含义“相对相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体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是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地的运动地的运动3作用效果作用效果(1)摩擦力阻

7、碍的是接触物体之间的相对运动或相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的摩擦力为阻力4方向方向与物体相对运动的方向与物体相对运动的方向(或相对运动趋势的方向或相对运动趋势的方向)相反相反特别提醒：特别提醒：(1)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(2)摩擦力的方向可以与物

8、体的运动方向相同，也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可以与物体的运动方向相反即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1关于摩擦力，下列说法中正确的是关于摩擦力，下列说法中正确的是()A两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力B受静摩擦作用的物体一定是静止的受静摩擦作用的物体一定是静止的C滑动摩擦力方向可能与运动方向相同滑动摩擦力方向可能与运动方向相同D物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度变化，但有一个限度解析：解析：选选CD.两个相对静止的物体间不一定有

9、静摩两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力，还要看它们之间是否有相对运动趋势例擦力，还要看它们之间是否有相对运动趋势例如静止在水平地面上的汽车，它们之间就没有静如静止在水平地面上的汽车，它们之间就没有静摩擦力受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，摩擦力受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体，例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体，物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静摩擦力存在，但物体并不是静止的产生静摩擦摩擦力存在，但物体并不是静止的产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了上述的输送力时只要与接触面相对静止

10、就行了上述的输送带如果突然加速，物体就可能受到与运动方向一带如果突然加速，物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力，所以致的滑动摩擦力，所以A、B错误，错误，C正确，在正正确，在正压力一定时，静摩擦力的大小可以因外力的变化压力一定时，静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个限度，限度，D正确正确二、摩擦力的有无和方向的判断二、摩擦力的有无和方向的判断滑动摩擦力滑动摩擦力静摩擦力静摩擦力有无有无判断判断方法方法条件判断：接触面之条件判断：接触面之间有压力，粗糙且有间有压力，粗糙且有相对运动相对运动(1)条件判断：接触面之间

11、有压条件判断：接触面之间有压力，粗糙且有相对运动趋势力，粗糙且有相对运动趋势(2)假设法：假设接触面光滑，假设法：假设接触面光滑，不存在摩擦力，如物体改变原来不存在摩擦力，如物体改变原来的运动状态，则存在摩擦力的运动状态，则存在摩擦力方向方向判断判断步骤步骤(1)选取受力物体选取受力物体(2)确定施力物体确定施力物体(3)判断受力物体相对判断受力物体相对施力物体的运动方向施力物体的运动方向(4)滑动摩擦力方向与滑动摩擦力方向与相对运动方向相反相对运动方向相反(1)选取受力物体选取受力物体(2)确定施力物体确定施力物体(3)利用假设法判断受力物体相利用假设法判断受力物体相对施力物体的运动趋势方向

12、对施力物体的运动趋势方向(4)静摩擦力方向与相对运动趋静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反势方向相反特别提醒：特别提醒：(1)在判断摩擦力的有无及方向时，要在判断摩擦力的有无及方向时，要首先明确物体间相对运动或相对运动趋势的方首先明确物体间相对运动或相对运动趋势的方向向(2)在分析静摩擦力时，要结合物体的运动状态，在分析静摩擦力时，要结合物体的运动状态，利用假设法来分析判断利用假设法来分析判断即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 2在机场、海港、粮库，常用输送带运送旅客、在机场、海港、粮库，常用输送带运送旅客、货物和粮食等，如图货物和粮食等，如图331所示，当行李箱随传所示，

13、当行李箱随传送带一起匀速运动时，下列关于行李箱受力的说送带一起匀速运动时，下列关于行李箱受力的说法中正确的是法中正确的是() 图图331A行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上B行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下C因为行李箱与传送带之间相对静止，所以行因为行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用李箱不受摩擦力的作用D因为行李箱与传送带一起匀速运动，所以行因为行李箱与传送带一起匀速运动，所以行李箱受滑动摩擦力李箱受滑动摩擦力答案：答案：A三、摩擦力大小的计算三、摩擦力大小的计算1滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小(1)公

14、式：公式：FFN.(2)F的大小与的大小与FN成正比，与物体的运动状态无成正比，与物体的运动状态无关关(3)动摩擦因数动摩擦因数与接触面的粗糙程度和材料有关，与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力，相对运动的速度及接触面的大与物体间的压力，相对运动的速度及接触面的大小均无关小均无关(4)公式公式FFN中的中的FN是物体与接触面间的正压力，是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求不一定等于物体的重力，求FN要根据物体受力情要根据物体受力情况而定况而定2静摩擦力的大小静摩擦力的大小(1)大小：大小：0FFm.(2)与物体所受压力大小无关与物体所受压力大小无关(3)可由受力情况及二力

15、平衡条件来确定，总等可由受力情况及二力平衡条件来确定，总等于使物体发生相对运动趋势的外力于使物体发生相对运动趋势的外力(4)Fm为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力其值略大于滑动摩擦力，有时认为二小外力其值略大于滑动摩擦力，有时认为二者相等者相等特别提醒：特别提醒：(1)计算摩擦力时，应先判断是静计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力摩擦力还是滑动摩擦力(2)静摩擦力用平衡条件计算，其大小只与平静摩擦力用平衡条件计算，其大小只与平行于接触面方向的力有关，与垂直接触面

16、方向行于接触面方向的力有关，与垂直接触面方向的力无关的力无关(3)滑动摩擦力用滑动摩擦力用FFN计算或用平衡条件计计算或用平衡条件计算，其大小只与垂直接触面方向的力有关，与算，其大小只与垂直接触面方向的力有关，与沿接触面方向的力无关沿接触面方向的力无关即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 3(2011年淮安高一检测年淮安高一检测)如图如图332所示，在所示，在0.1的水平面上向右运动的物体，质量为的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为的拉力的作

17、用，则物体受到的滑动摩擦力为(g10 m/s2.)() 图图332A10 N，向右，向右 B10 N，向左，向左C20 N，向右，向右 D20 N，向左，向左解析：解析：选选D.FFNmg0.12010 N20 N，方向水平向左，应选，方向水平向左，应选D.课堂互动讲练课堂互动讲练摩擦力的有无和方向判断摩擦力的有无和方向判断 如图如图333所示，所示，A、B叠放在水平面叠放在水平面上，水平力上，水平力F作用在作用在A上，使二者一起向左做匀上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是速直线运动，下列说法正确的是()图图333AA、B之间无摩擦力之间无摩擦力BA受到的摩擦力水平向右受到的摩擦

18、力水平向右CB受到受到A的摩擦力水平向左的摩擦力水平向左D地面对地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右的摩擦力为静摩擦力，水平向右【思路点拨】【思路点拨】根据二力平衡或假设法判断根据二力平衡或假设法判断B对对A的摩擦力；再把的摩擦力；再把A、B当作整体分析，根据二力当作整体分析，根据二力平衡或假设法分析地面对平衡或假设法分析地面对B的摩擦力的摩擦力【精讲精析】【精讲精析】对对A物体，由于物体，由于A匀速运动，由匀速运动，由二力平衡可知，二力平衡可知，B对对A的摩擦力必与的摩擦力必与F等大反向，等大反向，故故A错，错，B正确；对正确；对B物体，由力的作用的相互物体，由力的作用的相互性，性，B对对A

19、的摩擦力一定与的摩擦力一定与A对对B的摩擦力反向，的摩擦力反向，故故B受到受到A的摩擦力水平向左，故的摩擦力水平向左，故C正确；对正确；对A、B整体分析，由于整体分析，由于AB一起向左匀速运动，则地一起向左匀速运动，则地面对面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，故右，故D错误错误【答案】【答案】BC【方法总结】【方法总结】解决此类问题常用假设法，结解决此类问题常用假设法，结合整体法判断合整体法判断变式训练变式训练1若例题中的水平力若例题中的水平力F作用在物体作用在物体B上，上，AB一起做匀速直线运动，如图一起做匀速直线运动，如图334所示，则所示，则(1

20、)B对对A的摩擦力情况如何？的摩擦力情况如何？(2)地面对地面对B有无摩擦力？如有，方向如何？有无摩擦力？如有，方向如何？ 图图334解析：解析：(1)假设假设B对对A有摩擦力，则有摩擦力，则A受力不平衡，受力不平衡，不可能做匀速直线运动，故不可能做匀速直线运动，故B对对A无摩擦力无摩擦力(2)由于由于AB一起匀速运动，故把一起匀速运动，故把AB作为一个整作为一个整体，体，B相对于地面向左滑动，故地面对相对于地面向左滑动，故地面对B有摩擦有摩擦力，且方向水平向右力，且方向水平向右答案：答案：(1)B对对A无摩擦力无摩擦力(2)见解析见解析摩擦力的计算摩擦力的计算 如图如图335所示，一个质量为

21、所示，一个质量为M2 kg的的物体放在物体放在0.2的粗糙水平面上，用一条质量不的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为计的细绳绕过定滑轮和一只质量为m00.1 kg的的小桶相连，已知：小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力受到的最大静摩擦力Fm4.5 N，滑轮上的摩擦不计，滑轮上的摩擦不计，g10 N/kg，求在以，求在以下情况中，下情况中，M受到的摩擦力的大小受到的摩擦力的大小图图335(1)只挂只挂m0处于静止状态时处于静止状态时(2)只挂只挂m0但在但在M上再放一个上再放一个M3 kg的物体的物体时时(3)只在桶内加入只在桶内加入m10.33 kg的砂子时的砂子时(4)

22、只在桶内加入只在桶内加入m20.5 kg的砂子时的砂子时【思路点拨】【思路点拨】先判断先判断M是否滑动，若未滑动，是否滑动，若未滑动，用二力平衡的知识求静摩擦力，若滑动，用公用二力平衡的知识求静摩擦力，若滑动，用公式式FFN计算滑动摩擦力计算滑动摩擦力【自主解答】【自主解答】(1)因为因为m0g1 NFm，M处于处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得F1m0g1 N.(2)在在M上再放一个上再放一个M3 kg的物体，的物体，M仍静止，仍静止，仍受静摩擦力仍受静摩擦力F2F1m0g1 N.(3)因为因为(m0m1)g4.3 NFm，故物体运动，受，故物体

23、运动，受到滑动摩擦力作用，由公式得到滑动摩擦力作用，由公式得F4FNMg4 N.【答案】【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N(4)4 N变式训练变式训练2质量为质量为2 kg的物体静止在水平地面的物体静止在水平地面上，如图上，如图336所示，物体与地面间的动摩擦所示，物体与地面间的动摩擦因数为因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力等，给物体一水平推力(取取g10 N/kg)(1)当推力大小为当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是时，地面对物体的摩擦力是多大？多大？(2)当推力大小为当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力时，地面对物体的摩擦力是多大？是多大？ 图图336解析：解析：在地面上，在地面上，FNmg，则，则滑动摩擦力滑动摩擦力(最大静摩擦力最大静摩擦力Fmax)大小为大小为FmaxFNmg0.5210 N10 N.(1)当拉力当拉力F5 N时，时，FFmax，物体静止，则，物体静止，则由二力平衡知：由二力平衡知：F静静F5 N.(2)当拉力当拉力F12 N时，时，FFmax，物体滑，物体滑动则动则F滑滑FNmg10 N.答案：答案：(1)5 N(2)10 N