【高中物理】滑动摩擦力 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、第三章 相互作用力3.2.1 滑动摩擦力问题一 汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什么作用？么作用？问题二 鱼类身体表面分泌的黏液对自身有什么作用？鱼类身体表面分泌的黏液对自身有什么作用？摩擦力在生活中无处不在摩擦力在生活中无处不在v摩擦力的分类静摩静摩擦力擦力摩擦摩擦力力滑动滑动摩擦摩擦力力滚动滚动摩擦摩擦力力物体虽静止不动，但物体虽静止不动，但有运动趋势，阻碍物有运动趋势，阻碍物体运动的作用。体运动的作用。物体在另一物体表物体在另一物体表面上面上滚动滚动时受到的时受到的摩擦阻碍作用。摩擦阻碍作用。物体在另一物体表物体在另一物体表面上面

2、上滑动滑动时受到的时受到的摩擦阻碍作用。摩擦阻碍作用。滑动摩擦力021.滑动摩擦力滑动摩擦力1.1.定义：定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力滑动摩擦力。相对运动相对运动不同于不同于运动运动接触且相互挤压接触且相互挤压v实验实验1：压紧毛刷在手上滑动：压紧毛刷在手上滑动V刷刷刷子有没有受到滑动摩擦力？刷子有没有受到滑动摩擦力？你是怎么看出来的？你是怎么看出来的？产生摩擦力需要什么条件？产生摩擦力需要什么条件？两物体两物体相互接触并挤压相互接触并

3、挤压接触面接触面粗糙（不光滑）粗糙（不光滑）两物体间有两物体间有相对运动相对运动2、滑动摩擦力的、滑动摩擦力的产生条件产生条件有摩擦力一有摩擦力一定有弹力定有弹力vf与接触面与接触面相切，相切，与物体与物体相对运动相对运动的方向相反。的方向相反。3 3、滑动摩擦力的方向、滑动摩擦力的方向 练习 分别画出A受到的滑动摩擦力1.研究谁？2.接触谁？3.相对接触物向哪运动？4.摩擦力呢？v找对象找对象找参考系找参考系相对运动方向相对运动方向相反相反A实验实验2：毛刷不动，手往后滑：毛刷不动，手往后滑V手手刷子受到的滑动摩擦力刷子受到的滑动摩擦力1.研究谁？2.接触谁？3.相对接触物向哪运动？4.摩擦

4、力呢？V相对相对f1.研究谁？研究谁？2.接触谁？接触谁？3.相对接触物向哪运动？相对接触物向哪运动？4.摩擦力呢？摩擦力呢？运动运动的物体才受滑动摩擦力？的物体才受滑动摩擦力？滑动摩擦力一定是滑动摩擦力一定是阻力阻力？1 1.静止静止的物体可以受到滑动摩擦力的物体可以受到滑动摩擦力2.2.滑动摩擦力可以是滑动摩擦力可以是动力动力，但它产生的效果一定是，但它产生的效果一定是阻碍阻碍物物体间的体间的相对运动相对运动画出下图中物体受到的摩擦力（接触面粗糙）匀速Ff加速FFfFf减速F练一练4、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响滑动摩擦力大小的因素猜想：猜想：1.1.可能与接触面的可能与接触面的

5、粗糙程度粗糙程度有关有关2.2.可能与物体间的可能与物体间的压力压力有关有关3.3.可能与可能与接触面积接触面积大小大小有关有关4.4.可能与物体间可能与物体间相对运动速度相对运动速度有关有关.控制变量法控制变量法探究滑动摩擦力与压力的定量关系如何设计实验来定量研究滑动摩擦力与压力关系如何设计实验来定量研究滑动摩擦力与压力关系呢？呢？思考下列问题：（1）如何改变压力？怎样测量压力？（2）怎么改变物体与接触面的性质？（3)如何测量木块受到的滑动摩擦力的大小？探究实验：定量探究滑动摩擦力与压力的关系研究对象实验装置在木板上运动的木块压力、滑动摩擦力需要测量实验原理数据处理匀速运动匀速运动 F F拉

6、拉=f=f通过增减钩码改变接触面间的压力通过增减钩码改变接触面间的压力根据数据作f-F压图像分析FN=mg=F 压二力平衡压力的大小滑动摩擦力的大小实验探究：滑动摩擦力与压力的定量关系实实验验装装置置改改进进B BF F1 1A A实验探究：滑动摩擦力与压力的定量关系实实验验操操作作滑动摩擦力的大小跟滑动摩擦力的大小跟压力压力成正比，即成正比，即 Ff FN滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小动摩擦因数：比例常数，无动摩擦因数：比例常数，无单位，与接触面的单位，与接触面的材料材料及及粗粗糙程度糙程度有关，一般有关，一般1正压力正压力与接触面的面积无关与接触面的面积无关滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大

7、小由公式由公式Ff FN计算计算(也可以由二力平衡来求解也可以由二力平衡来求解)(1)动摩擦因数动摩擦因数的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关无关。(2)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关。几种材料间的动摩擦因素几种材料间的动摩擦因素对对对对F F F FN N N N的理解的理解的理解的理解F FN N是物体对接触面的是物体对接触面的正正压力（压力（方向一定垂直于接触面方向一定垂直于接触面）F FN N不一定等于重力不一定等于重力G

8、 G！【例题例题】在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重为的雪橇，连同木料的总重为4.9104N。在水平的冰道上，马要在水平方向上用多大。在水平的冰道上，马要在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？的力，才能够拉着雪橇匀速前进？解析：解析：对确定研究进行受力分析：对确定研究进行受力分析：确定研究对象，构建模型确定研究对象，构建模型 mgFNF拉拉FfFFfFN mgFf FNmgF mg马要在水平方向用马要在水平方向用 980 N 的力，才能够拉着雪橇的力，才能够拉着雪橇匀速

9、前进。匀速前进。0.024.9103 10 N 980 N 1 1 1 1、定义：、定义：、定义：、定义：两个两个相互接触相互接触的物体，当它们的物体，当它们相对滑动相对滑动时，在时，在接触面上接触面上会产生一种会产生一种阻碍阻碍相对运动相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。的力，这种力叫作滑动摩擦力。一、滑动摩擦力：一、滑动摩擦力：2 2 2 2、产生条件：、产生条件：、产生条件：、产生条件：（1 1）两物体接触且相互挤压（两物体间存在弹力）；）两物体接触且相互挤压（两物体间存在弹力）；（2 2）接触面粗糙；）接触面粗糙；（3 3）两物体间有相对运动。）两物体间有相对运动。两物体间有摩擦力必有

10、弹力。两物体间有摩擦力必有弹力。F Ff f 物体所受滑动摩擦力的大小；物体所受滑动摩擦力的大小；F FN N 物体所受正物体所受正压力（垂直接触面的压力）的大小；压力（垂直接触面的压力）的大小；动摩擦因数，它的大小与接触面的材料、接触面的粗糙程有关。动摩擦因数，它的大小与接触面的材料、接触面的粗糙程有关。4 4 4 4、方向：、方向：、方向：、方向：沿接触面切线且与物体沿接触面切线且与物体相对运动相对运动相对运动相对运动的方向相反的方向相反。相对运动的方向相对运动的方向是指研究对象相对于跟它接触的物体的运动方向。是指研究对象相对于跟它接触的物体的运动方向。5 5 5 5、作用点：、作用点：、

11、作用点：、作用点：在受力物体的接触面上。在受力物体的接触面上。3 3 3 3、大小：、大小：、大小：、大小：典例分析03【典例典例】(多选多选)关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是（）关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是（）A只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用AD【典例典例】一本书重约一本书重约

12、6N，有，有424页，书本正面朝上。现将一张页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹纸夹在在106107页间，页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约纸抽出，至少需用约1N的拉力。不计书皮及的拉力。不计书皮及A4纸的质量，则纸的质量，则A4纸和纸和书之间的摩擦因数最接近（）书之间的摩擦因数最接近（）A A0.330.33 B B0.450.45 C C0.560.56 D D0.670.67A解析：滑动摩擦力与物体间的正压力成正比，选项解析：滑动摩擦力与物体间的正压力成正比，选项A A错误；错误；受受滑滑动动摩摩擦擦力力作作用用

13、的的物物体体可可能能是是静静止止的的，如如木木块块在在桌桌面面上上滑滑动动，静静止止的的桌桌面面也也受到滑动摩擦力，选项受到滑动摩擦力，选项B B错误；错误；滑滑动动摩摩擦擦力力的的方方向向总总是是与与物物体体相相对对运运动动的的方方向向相相反反，阻阻碍碍物物体体间间的的相相对对运运动动，但是与物体运动的方向可能相同，选项但是与物体运动的方向可能相同，选项C C错误，错误，D D正确正确.【典例典例】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.滑动摩擦力与物体的重力成正比滑动摩擦力与物体的重力成正比B.B.受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的受滑动摩擦力作用的物

14、体一定是运动的C.C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反D.D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动D D【典例】如图所示，在如图所示，在=0.1=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20kg20kg，在，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N10N的拉力作用，则物体受到滑动的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为：摩擦力为：(g=10N/kg)()(g=10N/kg)()A.10NA.10N，向右；，向右；B.10NB.10N，向左；，向左；C.20

15、NC.20N，向右；，向右；D.20ND.20N，向左。，向左。D D【典例典例】某同学利用如图中所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平粗糙的实验台某同学利用如图中所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平粗糙的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上，长木板质量为在粗糙的长木板上，长木板质量为1.5kg，木板和实验台的动摩擦因数相同。水平，木板和实验台的动摩擦因数相同。水平向左拉长木板，传感器记录的向左拉长木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示，重力加速度大小，下列说法正图像如

16、图乙所示，重力加速度大小，下列说法正确的是（）确的是（）A A当长木板相对物块运动后，物块受到的摩擦力方向向右当长木板相对物块运动后，物块受到的摩擦力方向向右B B物块与长木板间的动摩擦因数约为物块与长木板间的动摩擦因数约为0.280.28C C向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同D D若长木板滑动后，要使长木板能沿实验台匀速运动若长木板滑动后，要使长木板能沿实验台匀速运动（木板与物块未分离），则向左拉长木板的力约为（木板与物块未分离），则向左拉长木板的力约为17N17ND【典例典例】某物理兴趣小组的同学在研究

17、弹簧弹力的时候，测得弹力的大小某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧和弹簧长度长度L的关系如图甲所示。的关系如图甲所示。（1 1）由图甲可知，弹簧的劲度系数为）由图甲可知，弹簧的劲度系数为_N/m_N/m。300（2 2）为了测定两木块）为了测定两木块A A、B B间的动摩擦因数间的动摩擦因数，两同学分别设计了如图乙所示的，两同学分别设计了如图乙所示的、两种方案。两种方案。为了用某一弹簧测力计的示数表示为了用某一弹簧测力计的示数表示A A和和B B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_更合理。更合理。方案方案中，若中，若A A和和B B受到的重力分别为受到的重力分别为10.0N10.0N和和20.0N20.0N。当。当A A被拉动时，弹簧测力计被拉动时，弹簧测力计a a的示数为的示数为6.0N6.0N，b b的示数为的示数为11.0N11.0N，则，则A A、B B间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为_0.3