高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力2 摩擦力课文配套ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力2 摩擦力课文配套ppt课件，共54页。PPT课件主要包含了摩擦力，目标体系构建，素养目标，课前预习反馈，相对滑动，知识点1，阻碍相对运动，接触面，相对运动，μFN等内容，欢迎下载使用。

【课程标准】1．知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。2．知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力。3．知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向。4．知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围
　　　滑动摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们____________时，在接触面上会产生一种__________________的力，这种力叫作滑动摩擦力。2．方向：总是沿着___________，并且跟物体_____________的方向相反。
3．大小(1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成__________，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。(2)公式：Ff＝__________。(3)动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的________和_____________有关。动摩擦因数μ＝______，Ff在接触面内且与相对运动方向______，FN与接触面_________。注意：有摩擦力必定有弹力，有弹力不一定有摩擦力。
　　　静摩擦力1．定义：相互接触的两个物体之间只有__________________，而没有_____________时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。2．方向：总是沿着___________，跟物体________________ 的方向相反。3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体________________时的拉力。
4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在______与最大静摩擦力_________之间，即______________。注意：“相对静止”≠“静止”其含义包括两个物体都静止，或者是两个物体以相同的速度运动。
『判一判』(1)一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力。(　　)(2)摩擦力一定作用于两个相互接触的物体之间。(　　)(3)静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力。(　　)(4)运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力。(　　)(5)摩擦力一定是阻力。(　　)(6)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间。(　　)
×　√　×　×　×　√　
『选一选』(2022·甘肃省兰州一中高一上学期月考)下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(　　)
 解析：物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但由于自由下落，因此与竖直墙面没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据平衡条件，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误。故应选B。
『想一想』为什么人走在冰面上容易滑倒？答案：因为冰与鞋底或者脚底的摩擦很小。冰是由水凝结而成的，杂质少，表面很光滑，使得我们的鞋底与冰面的摩擦力减小，阻力变小了，所以人在冰面上很容易站不稳，甚至摔倒。
如图甲、乙、丙所示，质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动。
(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外，水平方向还要受到一个什么力？你能根据二力平衡确定这个力的大小吗？(2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律？(3)比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？
答案：(1)滑动摩擦力，其大小和外力大小相等，即3.6 N、6.6 N、5.6 N。(2)方向均向左，其方向总与相对运动方向相反。(3)甲、乙表明，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；甲、丙表明，滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关。
3．滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式Ff＝μF N计算。①正压力F N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F N的大小根据物体的受力情况确定。②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。
(1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反。(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动。
　　　　　(2022·海南省海南中学高一上学期月考)如图所示，质量为20 kg的物体，沿粗糙水平地面向右运动，一水平向左的力F＝10 N作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g＝10 N/kg)(　　)  A．10 N，向右　　　B．10 N，向左C．20 N，向右　　　　　D．20 N，向左
思路引导：(1)滑动摩擦力的方向与相对地面滑动的方向相反。(2)滑动摩擦力的大小Ff＝μF N。解析：物体沿粗糙水平地面向右运动，物体对地面的压力大小FN＝mg＝200 N，滑动摩擦力大小为Ff＝μFN＝μmg＝20 N，方向：与物体相对地面的运动方向相反，即向左，故D正确。
思维升华：(1)滑动摩擦力的大小由正压力和动摩擦因数决定，与物体的运动状态、接触面积无关。(2)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向”相反，并不是与“运动方向”相反。
1．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(材料重心未离开桌面边缘)(　　)
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，因而工人的拉力也不变
解析：匀速拉动的过程中，只要材料的重心在台面上，材料对台面的压力不变，材料受到的支持力不变，故C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，平台对材料的支持力不变，由Ff＝μFN可知摩擦力是不变的，A错误；因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力不变，B错误，D正确。
如图所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团(可以作为指针到达最大位置的标记)，它可以随指针移动。拉力F逐渐增大，木块保持静止，直到拉力达到某一数值时木块开始移动，观察弹簧测力计示数及其变化情况。
试分析：(1)随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗？若变化，如何变化？(2)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点？(3)若在木块上增加砝码，木块开始移动时弹簧测力计的示数如何变化？由此得出什么结论？提示：(1)由二力平衡知，随着外力的增大，静摩擦力大小发生变化，相应增大。(2)木块开始移动时弹簧测力计的示数达到最大，即最大静摩擦力。静摩擦力的数值存在一个范围，即03．静摩擦力的大小(1)大小的范围：0(1)不能认为受静摩擦力的物体一定静止，运动的物体之间也可能存在静摩擦力。(2)静摩擦力的效果不是阻碍物体的运动，而是阻碍物体间的相对运动趋势。(3)静摩擦力是被动力，在一定范围内其大小随外力变化而变化，并不是一个定值。
　　　　　(多选)(2022·广东佛山市高一期末)如图所示，A是主动轮，B是从动轮，它们通过不打滑的皮带传动，轮的转动方向见图，在B轮上带有负载，P、Q分别是两轮边缘上的点，则下列判断正确的是(　 　)A．P点所受的静摩擦力方向向上B．P点所受的静摩擦力方向向下C．Q点所受的静摩擦力方向向上D．Q点所受的静摩擦力方向向下
思路引导：正确理解静摩擦力的概念，明确静摩擦力的方向一定与相对运动趋势的方向相反。解析：P点位置在与主动轮接触的皮带上，轮子带着传送带运动，故传送带相对轮子有向上运动的趋势，但没有相对滑动；故P点受到的是静摩擦力；P受到的摩擦力方向向上，故A正确，B错误；Q点位置在与从动轮接触的皮带上，轮子是在传送带的带动下运动的，没有打滑，故受到的也是静摩擦力，因皮带向上的运动，故Q相对于皮带有向下的运动趋势；故Q受到的摩擦力方向向上，故C正确，D错误。
2．如图所示，放在固定斜面上的物体处于静止状态，物体所受静摩擦力的方向是(　　)A．垂直斜面向上　B．垂直斜面向下C．沿斜面向上D．沿斜面向下解析：假设斜面光滑，则物体有沿斜面下滑的运动趋势，而实际上物体静止，所以物体所受静摩擦力沿斜面向上。
对日常交通工具的摩擦力分析
　　　　　某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为Ff1；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F2，对后轮的摩擦力为Ff2，则(　　)
A．F1与车前进方向相同B．Ff1与车前进方向相同C．F2与车前进方向相同D．Ff2与车前进方向相同
解析：自行车在骑着行驶时，后轮是主动轮，在接触地面的那一点，它有相对于地面向后运动的趋势，所以它受到的静摩擦力Ff1与车前进方向相同，而前轮是从动轮，它是被推着往前的，它受到的静摩擦力F1与车前进方向相反，故A错误，B正确；推着自行车前进时，前、后轮都是从动轮，受到的静摩擦力F2、Ff2都是向后的，与车前进方向相反，故C、D错误。
　　　　　如图所示，为某同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学的脚在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是(　　)A．Ff1向后，Ff2向后　B．Ff1向前，Ff2向前C．Ff1向前，Ff2向后D．Ff1向后，Ff2向前
解析：该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使该同学能向前运动。而当前脚向前跨时，地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则该同学会向前滑动，所以前脚受到地面对其向后的静摩擦力。
核心素养　科学思维我们日常的交通工具：自行车、电动自行车、摩托车、小汽车等，这些交通工具在使用过程中前、后轮会受到地面的摩擦力的作用，有的起动力作用、有的起阻力作用。下面分类讨论：
1．自行车有骑着行驶和推着行驶两种状态，那么，自行车的前、后轮所受摩擦力的方向如何？(1)自行车在骑着行驶时：后轮是主动轮，在接触地面的那一点，它有相对于地面向后运动的趋势，所以它受到地面对它向前的静摩擦力，起动力作用；而前轮是从动轮，它是被推着往前运动的，它受到地面对它向后的静摩擦力，起阻力作用。(2)自行车在推着行驶时：前、后轮都是从动轮，受到的静摩擦力都是向后的，都起阻力作用。
2．电动自行车、摩托车由于都是后轮驱动，前、后轮所受摩擦力情况与自行车的完全相似。3．小汽车由于驱动轮的配置不同，前、后轮所受摩擦力的情况也不同。(1)前轮驱动的汽车①正常行驶时前轮所受静摩擦力方向向前，起动力作用；后轮所受静摩擦力方向向后，起阻力作用。②关闭发动机滑行时前、后轮所受静摩擦力的方向均向后，均起阻力作用。
(2)后轮驱动的汽车：前、后轮所受摩擦力情况与自行车的完全相似。(3)四轮驱动的汽车①正常行驶时前、后轮所受静摩擦力方向均向前，均起动力作用，这就是四轮驱动汽车动力强劲的原因。②关闭发动机滑行时前后轮所受静摩擦力方向均向后，均起阻力作用。③“四轮驱动”也可以单独控制“前轮驱动”或“后轮驱动”，此时其情况同(1)或(2)。
1．(2022·安徽池州高一期末)如图所示，以向右为正方向，左侧人对桌子的水平推力F1＝110 N，右侧人对桌子的水平推力F2＝－100 N，桌子仍然保持静止，则地面对桌子的静摩擦力为(　　)A．10 N　　　　　　B．－10 NC．210 ND．－210 N解析：地面对桌子的静摩擦力为Ff＝－(F1＋F2)＝－(110－100) N＝－10 N，故选B。
2．(多选)(2022·安徽宿州高一期末)如图所示，工厂为晾干一批染色钢管，工人师傅将其通过一轻质细绳搁置于水平天花板和水平地面之间，关于此模型下列说法正确的是(　 　)A．细线对钢管的拉力方向可能不沿绳B．钢管相对地面有向左的运动趋势C．钢管一定受水平向左的摩擦力D．地面对钢管的作用力有两个
解析：细线对钢管的拉力方向一定沿绳的方向，选项A错误；细线的拉力有水平向右的分量，可知钢管相对地面有向右的运动趋势，则钢管一定受水平向左的摩擦力，选项B错误，C正确；地面对钢管有竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力，选项D正确。
3．(2022·黑龙江哈尔滨市第一六二中学校高一期末)已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：
某同学利用表中给定的某一组材料进行如下实验：将质量为10 kg的物块放置于水平面上，现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时，读得弹簧秤的示数为3 N，则可判定两接触面的材料应是(取g＝10 m/s2)(　　)A．钢—钢B．木—木C．木—金属D．木—冰解析：物体匀速运动时F＝f，滑动摩擦力为f＝μFN＝μmg，解得μ＝0.03。
4．(2022·宁夏银川市银川一中高一期末)如图所示，用弹簧秤水平拉桌面上质量为5.0 kg的物块，当物块在水平桌面上匀速运动时，弹簧秤的示数为10 N。求：(1)物块受到的滑动摩擦力大小；(2)物块与桌面之间的动摩擦因数μ的大小。答案：(1)10 N　(2)0.2