高中物理摩擦力精选文档.ppt

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1、高中物理课件摩擦力本讲稿第一页，共四十一页本讲稿第二页，共四十一页本讲稿第三页，共四十一页1 1知道静摩擦力产生的条件，会用二知道静摩擦力产生的条件，会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向，知道最大静摩擦力的概念。向，知道最大静摩擦力的概念。2 2知道滑动摩擦力产生的条件，会判知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。断滑动摩擦力的方向。3 3知道知道动动摩擦因数，会用摩擦因数，会用F FFFN N计计算滑算滑动动摩擦的大小。摩擦的大小。本讲稿第四页，共四十一页本讲稿第五页，共四十一页读教材读教材填要点填要点1摩擦力摩擦力(1)概念：两个相互概念：两个

2、相互的物体，当它的物体，当它们发们发生生运运动动或或具有具有的的趋势时趋势时，就会在接触面上，就会在接触面上产产生生相相对对运运动动或相或相对对运运动趋势动趋势的力，的力，这这种力叫做摩擦力。种力叫做摩擦力。(2)分分类类：摩擦力分：摩擦力分静静摩擦力和摩擦力和摩擦力。摩擦力。(3)性性质质：摩擦力是接触力，属除重力、：摩擦力是接触力，属除重力、弹弹力之外的另一种性力之外的另一种性质质的的力。力。接触接触相相对对相相对对运运动动阻碍阻碍滑滑动动本讲稿第六页，共四十一页2静摩擦力静摩擦力(1)定定义义：两个物体之：两个物体之间间只有只有的的趋势趋势，而没有，而没有时时，在接触面上，在接触面上产产

3、生的阻碍物体生的阻碍物体间间的力。的力。(2)产产生条件：生条件：两物体接触且两物体接触且，即存在，即存在；接触面不光滑；接触面不光滑；接触面接触面间间有有。相相对对运运动动相相对对运运动动相相对对运运动趋势动趋势挤压挤压弹弹力力相相对对运运动趋势动趋势本讲稿第七页，共四十一页(3)方向：沿着方向：沿着接触面接触面，跟物体的，跟物体的方向相反。方向相反。(4)大小：范大小：范围围，Fmax为为最大静摩擦力，其大最大静摩擦力，其大小由物体的运小由物体的运动动状状态态及外界及外界对对它的施力情况决定。它的施力情况决定。(5)作用效果：作用效果：总总是阻碍物体是阻碍物体间间的的。相相对对运运动趋势动

4、趋势0FFmax相相对对运运动趋势动趋势本讲稿第八页，共四十一页 3 3滑动摩擦力滑动摩擦力(1)(1)定义：当一个物体在另一个物体表面定义：当一个物体在另一个物体表面 的时候，的时候，受到的另一个物体阻碍它相对受到的另一个物体阻碍它相对 的力。的力。(2)(2)产生条件：产生条件：两物体两物体 且且 ，即存在弹力；，即存在弹力；接触面不光滑；接触面不光滑；两物体间存在两物体间存在 。(3)(3)方向：与接触面相切，跟物体的方向：与接触面相切，跟物体的 方向相反。方向相反。滑动滑动滑动滑动接触接触挤压挤压相对运动相对运动相对运动相对运动本讲稿第九页，共四十一页(4)大小：滑大小：滑动动摩擦力的

5、大小跟摩擦力的大小跟成正比，即成正比，即FFN，其中，其中FN为为两接触面两接触面间间的垂直作用力的垂直作用力(压压力力)；为动为动摩擦摩擦因数。因数。(5)作用效果：作用效果：总总是阻碍物体是阻碍物体间间的的。压压力力相相对对运运动动本讲稿第十页，共四十一页试身手试身手夯基础夯基础1下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A相互接触并有相相互接触并有相对对运运动动的两物体的两物体间间必有摩擦力必有摩擦力B两物体两物体间间有摩擦力，有摩擦力，则则其其间间必有必有弹弹力力C两物体两物体间间有有弹弹力，力，则则其其间间必有摩擦力必有摩擦力D两物体两物体间间无无弹弹力，力，则则其其间间必无摩擦力必无

6、摩擦力本讲稿第十一页，共四十一页解析：解析：由摩擦力由摩擦力产产生的三个条件，接触面粗糙、物体之生的三个条件，接触面粗糙、物体之间间有有弹弹力、物体力、物体间间有相有相对对运运动动或相或相对对运运动趋势动趋势三个条件缺一不三个条件缺一不可。因可。因为为缺少接触面粗糙、有缺少接触面粗糙、有弹弹力力这这两个条件，两个条件，A错错；两物；两物体体间仅间仅有有弹弹力，接触面是否粗糙未知，故力，接触面是否粗糙未知，故C错错；有；有弹弹力是力是产产生生摩擦力的必要条件，所以有摩擦力必有摩擦力的必要条件，所以有摩擦力必有弹弹力，无力，无弹弹力必无摩擦力，力必无摩擦力，故故B、D对对。答案：答案：BD本讲稿第

7、十二页，共四十一页2物体物体间间的的动动摩擦因数与下列有关的是摩擦因数与下列有关的是()A相互摩擦的材料种相互摩擦的材料种类类B接触面面接触面面积积的大小的大小C接触面的粗糙程度接触面的粗糙程度D物体物体间弹间弹力的大小力的大小解析：解析：动动摩擦因数的数摩擦因数的数值值由相互摩擦的材料种由相互摩擦的材料种类类与接与接触面的粗糙程度决定，与接触面面触面的粗糙程度决定，与接触面面积积的大小、物体的大小、物体间间弹弹力的大小、物体的运力的大小、物体的运动动速度无关，速度无关，选项选项A、C正确。正确。答案：答案：AC本讲稿第十三页，共四十一页3某同学用某同学用弹弹簧秤簧秤测测得一木得一木块块重重5

8、N，把木，把木块块放在水平桌放在水平桌面上，用面上，用弹弹簧秤水平地向右拉木簧秤水平地向右拉木块块。(1)当当弹弹簧秤的簧秤的读读数数为为1N时时，木，木块块未被拉未被拉动动，这时这时木木块块受到受到的是的是_摩擦力，大小是摩擦力，大小是_N，方向，方向_。(2)当当弹弹簧秤的簧秤的读读数数为为2.1N时时，木，木块块就要开始移就要开始移动动，此，此时时木木块块受到的是受到的是_摩擦力，大小是摩擦力，大小是_N，方向，方向_。本讲稿第十四页，共四十一页(3)开始运开始运动动后，使木后，使木块块保持匀速直保持匀速直线线运运动动，弹弹簧秤的簧秤的读读数数变变为为2N，此，此时时木木块块受到的是受到

9、的是_摩擦力，大小是摩擦力，大小是_N，动动摩擦因数摩擦因数_。(4)若使若使弹弹簧秤在拉簧秤在拉动动木木块块运运动动中的中的读读数数变为变为3N，木，木块块受到受到的是的是_摩擦力，大小是摩擦力，大小是_N。(5)木木块块离开离开弹弹簧秤簧秤继续继续滑滑动动，这时这时受到的是受到的是_摩摩擦力，大小是擦力，大小是_N。答案：答案：(1)静静1水平向左水平向左(2)最大静最大静2.1水平向左水平向左(3)滑滑动动20.4(4)滑滑动动2(5)滑滑动动2本讲稿第十五页，共四十一页本讲稿第十六页，共四十一页1产产生条件生条件对对比比静摩擦力静摩擦力滑滑动动摩擦力摩擦力相同点相同点两物体相互接触且存

10、在两物体相互接触且存在弹弹力力接触面粗糙接触面粗糙不同点不同点两物体相两物体相对对静止但存在相静止但存在相对对运运动趋势动趋势两物体有相两物体有相对对运运动动本讲稿第十七页，共四十一页2对对“相相对对”二字的理解二字的理解静摩擦力和滑静摩擦力和滑动动摩擦力中的摩擦力中的“静静”和和“动动”都是相都是相对对的，指的是的，指的是相互接触的物体之相互接触的物体之间间的相的相对对静止和相静止和相对对运运动动，而不是物体相，而不是物体相对对地面的静止和运地面的静止和运动动。(1)有静摩擦力作用的两物体是有静摩擦力作用的两物体是“相相对对”静止的，但相静止的，但相对对于其于其他物体来他物体来说说并不一定静

11、止，所以受到静摩擦力作用的物体并不并不一定静止，所以受到静摩擦力作用的物体并不一定静止，也有可能是运一定静止，也有可能是运动动的。的。本讲稿第十八页，共四十一页(2)存在滑存在滑动动摩擦力作用的两物体摩擦力作用的两物体间间有有“相相对对”运运动动，但并不意味着但并不意味着这这两个物体相两个物体相对对于其他物体都是运于其他物体都是运动动的，所以的，所以受到滑受到滑动动摩擦力作用的物体不一定运摩擦力作用的物体不一定运动动。例如擦黑板。例如擦黑板时时静止静止的黑板受到的是板擦的黑板受到的是板擦对对它的滑它的滑动动摩擦力。摩擦力。本讲稿第十九页，共四十一页3对对“阻碍阻碍”的含的含义义的理解的理解摩擦

12、力阻碍的是相互接触的物体之摩擦力阻碍的是相互接触的物体之间间的相的相对对运运动动或相或相对对运运动趋势动趋势，而不是阻碍物体的运，而不是阻碍物体的运动动。摩擦力可以是阻力，也可以。摩擦力可以是阻力，也可以是是动动力。其方向可以与物体运力。其方向可以与物体运动动方向相同，也可以与运方向相同，也可以与运动动方向方向相反，如人走路相反，如人走路时时脚相脚相对对地面有向后的运地面有向后的运动趋势动趋势，地面，地面给给人一人一个向前的静摩擦力，个向前的静摩擦力，这这里人受到的静摩擦力里人受到的静摩擦力对对人来人来说说是是动动力。力。4对对摩擦力方向的理解摩擦力方向的理解摩擦力的方向与相摩擦力的方向与相对

13、对运运动动或相或相对对运运动趋势动趋势的方向的方向相反，而不一定与物体的运相反，而不一定与物体的运动动方向相反。摩擦力方向相反。摩擦力还还可可以与物体的运以与物体的运动动方向成一定角度。方向成一定角度。本讲稿第二十页，共四十一页1下列关于摩擦力的下列关于摩擦力的说说法，正确的是法，正确的是()A相互接触的两物体相互接触的两物体间间一定存在摩擦力一定存在摩擦力B摩擦力摩擦力总总是阻碍物体的运是阻碍物体的运动动C相相对对静止的物体静止的物体间间，也可能存在摩擦力作用，也可能存在摩擦力作用D只有静止的物体才受静摩擦力作用，运只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动动的物体的物体不会受静摩擦力作用不会受静

14、摩擦力作用 审题指导审题指导 解答本题时需把握以下两点：解答本题时需把握以下两点：(1)(1)摩擦力的产生条件。摩擦力的产生条件。(2)(2)摩擦力对物体运动的阻碍作用。摩擦力对物体运动的阻碍作用。本讲稿第二十一页，共四十一页 解析解析 产生摩擦力的条件是：两个物体相互挤压，接触面粗糙，产生摩擦力的条件是：两个物体相互挤压，接触面粗糙，有相对运动有相对运动(或相对运动趋势或相对运动趋势)，三者缺一不可，故，三者缺一不可，故A A错误；摩擦力错误；摩擦力阻碍的是物体间的相对运动阻碍的是物体间的相对运动(或相对运动趋势或相对运动趋势)，不一定阻碍物体，不一定阻碍物体的运动，有可能是动力，故的运动，

15、有可能是动力，故B B错误；相对静止的物体有可能存在相错误；相对静止的物体有可能存在相对运动的趋势，故可能存在摩擦力的作用，故对运动的趋势，故可能存在摩擦力的作用，故C C正确；静止的物正确；静止的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动，也可能受滑动摩擦体只要和相互接触的物体间存在相对运动，也可能受滑动摩擦力作用，同理，运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对力作用，同理，运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动的趋势，也有可能受到静摩擦力作用。运动的趋势，也有可能受到静摩擦力作用。D D错误。错误。答案答案 C C本讲稿第二十二页，共四十一页 不论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都不一定阻碍物

16、体的运动，不论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都不一定阻碍物体的运动，也就是说摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相同，也可能相反，也就是说摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相同，也可能相反，还可能有一定夹角。因此，摩擦力既可能是阻力，也可能是动力。还可能有一定夹角。因此，摩擦力既可能是阻力，也可能是动力。本讲稿第二十三页，共四十一页静摩擦力静摩擦力滑滑动动摩擦力摩擦力有有无无判判定定(1)假假设设法：先假法：先假设设接触面是光滑接触面是光滑的，看物体是否的，看物体是否发发生相生相对对运运动动。如。如果物体仍保持相果物体仍保持相对对静止，静止，则则物体不物体不受静摩擦力；反之，受静摩擦力；反之，则则受静摩

17、擦力受静摩擦力(2)平衡条件法：根据二力平衡的平衡条件法：根据二力平衡的条件判定条件判定根据滑根据滑动动摩擦力存摩擦力存在条件来判定在条件来判定即即(1)两物体相互两物体相互接触接触(2)接触面有接触面有弹弹力力(3)两物体有相两物体有相对对运运动动本讲稿第二十四页，共四十一页静摩擦力静摩擦力滑滑动动摩擦力摩擦力方方向向的的判判定定静摩擦力的方向一定沿接静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相触面，与物体相对对运运动趋动趋势势方向相反，而与物体的方向相反，而与物体的运运动动方向无关。它方向无关。它们们可能可能同向也可能反向，同向也可能反向，还还可能可能有一定有一定夹夹角角滑滑动动摩擦力的方向一摩擦

18、力的方向一定沿接触面与物体相定沿接触面与物体相对对运运动动方向相反，像方向相反，像静摩擦力一静摩擦力一样样，它与，它与物体的运物体的运动动方向无关方向无关本讲稿第二十五页，共四十一页 名师点睛名师点睛 在判断静摩擦力的有无时应首先根据摩擦在判断静摩擦力的有无时应首先根据摩擦力产生的条件进行考虑，此外还要注意相互接触的两物体的运力产生的条件进行考虑，此外还要注意相互接触的两物体的运动状态。如果两物体以相同速度共同做匀速直线运动，则它们动状态。如果两物体以相同速度共同做匀速直线运动，则它们之间没有摩擦力。之间没有摩擦力。本讲稿第二十六页，共四十一页2 2判断图判断图3 33 31 1中物体中物体A

19、 A是否受摩擦力作用是否受摩擦力作用(A A和和B B相对静相对静止，拉力止，拉力F F已知已知)；若有，判断；若有，判断A A受的摩擦力沿什么方向？受的摩擦力沿什么方向？图图331本讲稿第二十七页，共四十一页(1)图图甲中甲中A、B相相对对地面静止；地面静止；(2)图图乙中乙中A、B一起向右做匀速直一起向右做匀速直线线运运动动；(3)图图丙中丙中A、B一起向右做匀加速直一起向右做匀加速直线线运运动动；(4)图图丁中丁中A、B一起向右做匀速直一起向右做匀速直线线运运动动。本讲稿第二十八页，共四十一页解析解析甲、乙两种情况下物体甲、乙两种情况下物体A处处于平衡状于平衡状态态，假，假设设物体物体A

20、受受静摩擦力作用，根据二力平衡知静摩擦力作用，根据二力平衡知识识可知，物体可知，物体A的平衡状的平衡状态态被破坏，因被破坏，因此假此假设设是是错误错误的，在甲、乙两种情况下物体的，在甲、乙两种情况下物体A均不受摩擦力。丙种情均不受摩擦力。丙种情况下，用力况下，用力F拉水平地面上的物体拉水平地面上的物体B，物体，物体B及其上面的物体及其上面的物体A保持相保持相对对静止做加速运静止做加速运动动，可假，可假设设A、B间间无摩擦力，无摩擦力，则则A不可能改不可能改变变运运动动状状态态随随B一起做加速运一起做加速运动动，A相相对对B有向后运有向后运动动的的趋势趋势，所以，所以A受与运受与运动动方向相同的

21、静摩擦力作用。丁种情况下，由于方向相同的静摩擦力作用。丁种情况下，由于A做匀速运做匀速运动动，说说明明A在水平方向上受力平衡，根据二力平衡可知，在水平方向上受力平衡，根据二力平衡可知，A在水平方向上一在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与定受到静摩擦力的作用与F相平衡，故静摩擦力的方向与运相平衡，故静摩擦力的方向与运动动方向相方向相反。反。本讲稿第二十九页，共四十一页答案答案(1)A不受摩擦力不受摩擦力(2)A不受摩擦力不受摩擦力(3)A受向右的静摩擦力受向右的静摩擦力(4)A受向左的静摩擦力受向左的静摩擦力在判断摩擦力的方向在判断摩擦力的方向时应时应首先首先选选定受力物体，确定定受力物体，确定

22、施力物体，然后判断受力物体相施力物体，然后判断受力物体相对对施力物体的运施力物体的运动动(趋趋势势)方向，从而确定摩擦力的方向。方向，从而确定摩擦力的方向。本讲稿第三十页，共四十一页1滑滑动动摩擦力的大小摩擦力的大小(1)公式：公式：FFN。(2)F的大小与的大小与FN成正比，与物体的运成正比，与物体的运动动状状态态无关。无关。(3)动动摩擦因数摩擦因数与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间间的的压压力、相力、相对对运运动动的速度及接触面的大小均无关。的速度及接触面的大小均无关。(4)公式公式FFN中的中的FN是物体与接触面是物体与接触面间间的正的正压压力，

23、不一定等力，不一定等于物体的重力，求于物体的重力，求FN要根据物体受力情况而定。要根据物体受力情况而定。本讲稿第三十一页，共四十一页2静摩擦力的大小静摩擦力的大小(1)大小：大小：0FFmax。(2)与物体所受与物体所受压压力大小无关。力大小无关。(3)可由受力情况及二力平衡条件来确定，可由受力情况及二力平衡条件来确定，总总等于使物体等于使物体发发生相生相对对运运动趋势动趋势的外力。的外力。(4)Fmax为为最大静摩擦力，大小等于物体最大静摩擦力，大小等于物体刚刚要要发发生相生相对对运运动动时时所需要的沿相所需要的沿相对对运运动趋势动趋势方向的最小外力。其方向的最小外力。其值值略大于滑略大于滑

24、动动摩擦力，有摩擦力，有时认为时认为二者相等。最大静摩擦力大小与正二者相等。最大静摩擦力大小与正压压力有关。力有关。本讲稿第三十二页，共四十一页 名师点睛名师点睛 滑动摩擦力与静摩擦力的求解方法不同，滑动摩擦力与静摩擦力的求解方法不同，因此计算时应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。因此计算时应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。本讲稿第三十三页，共四十一页图图3 33 32 23重重为为400N的木箱放在水平地面上，的木箱放在水平地面上，木箱与地面木箱与地面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为0.25。如。如图图332所示，用水平力所示，用水平力F推木箱，当推木箱，当F分分别为别为60N、90N和和15

25、0N时时，木箱受到，木箱受到摩擦力分摩擦力分别别是多少？方向如何？是多少？方向如何？本讲稿第三十四页，共四十一页思路点思路点拨拨本讲稿第三十五页，共四十一页解析解析木箱在木箱在F的推的推动动下不知是否移下不知是否移动动，应应先求最大先求最大静摩擦力，在未作静摩擦力，在未作说说明的情况下，可明的情况下，可认为认为最大静摩擦力等最大静摩擦力等于滑于滑动动摩擦力。摩擦力。FmaxFNG0.25400N100N可可见见当用当用60N和和90N的水平力推木箱的水平力推木箱时时，推力小于最大，推力小于最大静摩擦力，木箱静止不静摩擦力，木箱静止不动动，由二力平衡可知，静摩擦力的，由二力平衡可知，静摩擦力的大

26、小分大小分别为别为60N和和90N，方向与，方向与F方向相反。方向相反。当用当用150N的推力推木箱的推力推木箱时时，推力大于最大静摩擦力，木，推力大于最大静摩擦力，木箱滑箱滑动动，摩擦力，摩擦力为为滑滑动动摩擦力，因此，摩擦力的大小摩擦力，因此，摩擦力的大小为为100N，方向与相，方向与相对对运运动动方向相反，即与方向相反，即与F方向相反。方向相反。答案答案60N、90N、100N，方向均与，方向均与F方向相反。方向相反。本讲稿第三十六页，共四十一页(1)在求解摩擦力大小在求解摩擦力大小时时，一定要分清是求静摩擦力，一定要分清是求静摩擦力，还还是求滑是求滑动动摩摩擦力，只有滑擦力，只有滑动动

27、摩擦力才能直接摩擦力才能直接应应用公式用公式FFN求解。求解。(2)公式公式FFN中的中的FN是物体接触面之是物体接触面之间间的正的正压压力的大小，但力的大小，但不一定有不一定有FNmg，FN的大小要根据物体的受力来确定。的大小要根据物体的受力来确定。本讲稿第三十七页，共四十一页本讲稿第三十八页，共四十一页本讲稿第三十九页，共四十一页1摩擦力分摩擦力分为为静摩擦力和滑静摩擦力和滑动动摩擦力，摩擦力，总总是阻碍物体是阻碍物体间间的相的相对对运运动趋势动趋势或相或相对对运运动动；静摩擦力和滑；静摩擦力和滑动动摩擦力既可以充当摩擦力既可以充当动动力，力，也可以充当阻力。也可以充当阻力。2摩擦力的摩擦力的产产生条件：生条件：(1)物体接触且物体接触且挤压挤压；(2)接触面不光接触面不光滑；滑；(3)物体物体间间有相有相对对运运动动或相或相对对运运动趋势动趋势。且三个条件必。且三个条件必须须同同时时满满足。足。3滑滑动动摩擦力摩擦力FFN，而静摩擦力介于，而静摩擦力介于0和和Fmax之之间间，且没，且没有固定公式有固定公式计计算，求解算，求解时时一般根据二力平衡知一般根据二力平衡知识识。本讲稿第四十页，共四十一页本讲稿第四十一页，共四十一页