高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力2 摩擦力教学演示ppt课件
展开知道摩擦力的定义及分类
理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件
会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小
了解最大静摩擦力的概念.
一、静摩擦力1. 相对运动的趋势 相对运动 2. 接触面 相对运动趋势 3. 最大静摩擦力 0 Fmax 0<F ≤Fmax二、滑动摩擦力1. 阻碍它滑动 2. 接触面 相对运动 3. 压力 μFN 动摩擦因数 材料
1.把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示.当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N 时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变.(1)木块受到拉力1 N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?
(1)说明:桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力.
1.把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示.当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N 时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变.(2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化?
(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值
1.把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示.当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N 时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变.(3)静摩擦力在哪里产生?沿什么方向?
静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间.
静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反.
2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处.如图所示,传送带匀速转动,货物和传送带相对静止.(1)传送带靠什么力把货物送到高处?此力方向如何? (2)只有静止的物体才受静摩擦力吗? 静摩擦力总是阻碍物体的运动吗?
(1)静摩擦力.静摩擦力的方向沿斜面向上(与物体运动方向相同)
不是.静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间,物体本身可以运动.
静摩擦力阻碍的是相对运动趋势,并不总是阻碍物体的运动.静摩擦力也可以是动力
1.静摩擦力产生的条件(1) 物体相互接触且相互挤压.(2) 接触面___________(3) 两物体间相对静止但有_______________注意 两物体是“相对静止”,并不是静止.2.静摩擦力的方向总是沿着_________,并且跟物体间_________________的方向相反.注意 (1)与“相对运动趋势的方向相反”,并不是与“运动方向”相反.(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动
3.静摩擦力的大小(1)静摩擦力具有被动性,即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正压力大小__________(填“有关”或“无关”).(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力的范围是____________________.(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解.如图中水平力F=1 N、2 N、3 N时物块没有运动,静摩擦力大小分别为____N、____N、____N.
0 < F ≤Fmax
产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对运动趋势”.那么,何为“相对运动趋势”?如何判断“相对运动趋势”的方向?
“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体 有运动的可能,但还处于相对静止状态. 例如: 用力推木箱,木箱未动,但木箱有相对地面向前的运动趋势
“相对运动趋势的方向”是指假设接触面光滑时, 物体将要 发生相对运动的方向.例如:物体静止 在粗糙斜面上, 假设斜面光滑时,物体将沿斜面 下滑,则物体静止时, 相对(斜面)运动趋势的 方向是沿斜面向下.
1.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察 毛刷的弯曲方向. 如图所示,毛刷为什么向后弯曲?
因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面,与板擦运动方向相反
2.把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么?阅读课本,写出滑动摩擦力的公式.
感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大说明:滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大
手受到向后的阻力(滑动摩擦力)
1.滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触且___________(2)接触面_________(3)两物体间有________________2.滑动摩擦力的方向总是沿着_________,并且与___________的方向相反.注意 (1)与“相对运动的方向相反”,并不是与“运动方向”相反.(2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动, 并不是阻碍物体的运动.
3.滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟_______成正比.公式:F =μFN,μ为动摩擦因数,取决于相互接触的两物体的________和接触面的粗糙程度,与接触面的面积________ (填“有关”或“无关”).
例1:关于摩擦力的产生,下列说法中正确的是( )A.相互压紧的粗糙物体间 一定有摩擦力B.有相对运动或有相对运动 趋势的物体间一定有摩擦力C.相互压紧并运动的物体间 一定有摩擦力作用D.只有相互压紧和发生相对运 动(或有相对运动趋势)的物 体间才可能有摩擦力的作用
摩擦力产生条件:接触并挤压(有弹力)要接触面不光滑(粗糙)有相对运动或有相对运动趋势.
例2:如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F 压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( )A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大 C.水平力F 可能不变D.水平力F 必须逐渐增大
合外力始终为0:f = G
盛满水前墙对容器的静摩擦力一直增大,若一直没有达到正压力F 下的最大静摩擦力,则水平力F 可能不变
例3:装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出的过程中( )A.材料与平台之间的接触面积 逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积 逐渐减小,拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐 减小,摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦 因数不变,支持力也不变, 因而工人拉力也不变
只能持续到重心离开台面时
只要重心在台面上,材料受到的支持力就不变
F=μFN:μ不变,FN不变所以,摩擦力不变
例4:质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力F.(取g=10 N/kg) (1)当推力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?(3)物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力是多大?
滑动摩擦力(最大静摩擦力):Fmax=μFN=μmg =0.5×2×10 N=10 N.
(1)F=5 N时:F
由于惯性,物体继续向前运动
(3)F滑=10 N.
1.(静摩擦力)置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小( )A.与压力成正比B.等于水平拉力C.小于滑动摩擦力D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
二力平衡:静摩擦力=水平拉力
如果是最大静摩擦力,可能大于滑动摩擦力
2.(滑动摩擦力的理解)以下关于滑动摩擦力的说法中,正确的是( )A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反D.两个相互接触的物体发生相对滑动时,它们都要受到滑动摩擦力的作用
滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,但与物体的运动方向既可能相同,也可能相反
是否满足摩擦力的产生条件?是否两者都受滑动摩擦力?
3.(摩擦力大小的计算)用20 N的水平力在水平地面上拉重60 N的物体时,物体恰能被拉动;物体运动后只需18 N 的拉力即可使物体做匀速直线运动.该物体静止在水平地面上,若用15 N的水平力拉该物体,物体受到的摩擦力大小为______;若用30 N的水平力拉该物体,物体受到的摩擦力大小为______;物体与地面间的动摩擦因数为________.
最大静摩擦力:Fmax= 20 N
滑动摩擦力:F滑=18 N
F1=15 N:拉不动,F静=15 N
F2=30 N:F2>Fmax,F滑=18 N
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