物理必修一33摩擦力课件.ppt

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1、课堂小测画出物体画出物体P所受重力及弹力的示意图所受重力及弹力的示意图PPPP学习目标学习目标: 1. 知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。2. 理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。3. 知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。4. 会用公式F=FN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。演演示示实实验验说明物体之间存在摩擦力说明物体之间存在摩擦力用水平力推讲台桌用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动讲台桌为何不动?用手握住水杯用手握住水杯,水杯为何不会掉落水杯为何不会掉落?物体为何可以静止在斜面上？物体为何可以静止在斜面上？一一摩

2、摩擦擦力力1.定义定义:两个相互接触的物体两个相互接触的物体,当它们发生相对当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时运动或具有相对运动的趋势时,就会在就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力动趋势的力.2.分类分类: （1）静摩擦力）静摩擦力（2）滑动摩擦力）滑动摩擦力 小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发生的力。生的力。推力推力静摩静摩擦力擦力1、定义、定义： 两相互接触并挤压的物间，两相互接触并挤压的物间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时存在相对

3、运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种在接触面上产生的一种阻碍阻碍相对运动趋相对运动趋势的力势的力 称称 静摩擦力静摩擦力。二力平衡二力平衡二二静静摩摩擦擦力力2. 产产 生生 条条 件：件：（1）、接触）、接触（2）、接触面粗糙）、接触面粗糙（4）、两物体间有相对运动趋势）、两物体间有相对运动趋势（3）、接触面有挤压（形变）、接触面有挤压（形变）3、静摩擦力方向如何？二二静静摩摩擦擦力力3.方向：方向： 沿着接触面，并且跟物体相对运沿着接触面，并且跟物体相对运动的趋势的方向相反动的趋势的方向相反GFF推推FFGGF支支F支支二二静静摩摩擦擦力力静摩擦力的大小随着推力的静摩擦力的大小

4、随着推力的增大而增大增大而增大,可以说静摩擦力的大小由外部因素决定可以说静摩擦力的大小由外部因素决定.当人的水平推力增加到某一值当人的水平推力增加到某一值Fm时时,物体物体就要滑动就要滑动,此时静摩擦力达到最大值此时静摩擦力达到最大值,我们我们把把Fm叫做叫做最大静摩擦力最大静摩擦力FF推推2F2F推推二二静静摩摩擦擦力力4.大小大小:摩擦力的大小随着推力的摩擦力的大小随着推力的增大而增增大而增大大, 取值范围取值范围0FFm说明说明:(1)静摩擦力的大小与正压力无关静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静但最大静 摩擦力的大小与正压力成正比摩擦力的大小与正压力成正比.(2)静摩擦力可以是阻力静摩

5、擦力可以是阻力,也可以是动力也可以是动力.例1、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( )ADFCFBBCD物块受静摩擦力方向如何？思思考考静摩擦力能不能发生在运静摩擦力能不能发生在运动的物体之间动的物体之间?可以的可以的!“静静”指的是相对静止指的是相对静止!问题：有的同学说静摩擦力一问题：有的同学说静摩擦力一定是阻力，对吗？定是阻力，对吗？三三滑滑动动摩摩擦擦力力水平地面上水平地面上,一个重为一个重为G=100N的木箱的木箱A受受到水平推力到水平推力F1的作用的作用.当当F1=5N时时,木箱未被木箱未被推动推动,此时木箱受摩擦力此时木箱受摩擦力Ff=_.当当F1=10N时时,木箱仍

6、未被推动木箱仍未被推动,此时木箱受摩此时木箱受摩擦力擦力Ff=_.当当F1=25N时时,木箱木箱A刚好刚好被推动被推动,此后木箱此后木箱A做匀速运动做匀速运动,那么木箱是那么木箱是否受摩擦力否受摩擦力,那又是怎样呢那又是怎样呢?5N10N三三滑滑动动摩摩擦擦力力1.1.定义定义: : 两个互相接触挤压且发生相对运动的物体两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力力.2.产生条件：产生条件：（1）、接触）、接触（4）、两物体间有相对运动）、两物体间有相对运动（3）、接触面有挤压（形变）、接触面有挤压（形变）（2）、接触面粗糙）

7、、接触面粗糙滑滑动动摩摩擦擦力力的的大大小小用表格的形式记录下在用表格的形式记录下在不同压力下物体做不同压力下物体做匀速匀速运动运动的拉力大小的拉力大小,而在而在水平面上运动时水平面上运动时,物体物体对地面的压力大小等于对地面的压力大小等于物体的重力物体的重力.所以我要所以我要测量木块及砝码的重力测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的从而得到木块对地面的压力压力.木块要匀速或缓慢地移动木块要匀速或缓慢地移动,因为只有这样才可以保持因为只有这样才可以保持拉力等于滑动摩擦力拉力等于滑动摩擦力砝码砝码木块木块实验次数实验次数1234压力压力F/N5101520拉力拉力F/N1.534.56摩擦力摩

8、擦力F/N1.5 3 4.5 6滑滑动动摩摩擦擦力力的的大大小小滑动摩擦力的大小跟压力成正比滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也也就是跟物体间的垂直作用力成正比就是跟物体间的垂直作用力成正比F=FF=FN N是动摩擦因数是动摩擦因数,它的数值个别相互接触的两个物体它的数值个别相互接触的两个物体的材料有关的材料有关,材料不同材料不同,动摩擦因数也不同动摩擦因数也不同.3.大小：大小：滑滑动动摩摩擦擦力力方方向向4.方向方向: 总跟接触面相切总跟接触面相切,并且跟它们相对并且跟它们相对运动的方向相反运动的方向相反.注意注意:1.不要把不要把”物体的相对运动方向物体的相对运动方向”与与”物体的运动方向物

9、体的运动方向”等同等同.2.滑动摩擦力的方向可能跟物体的运滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反动方向相反,也可能跟运动方向相同也可能跟运动方向相同3.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.课课堂堂训训练练如图如图,在水平桌面上放一个重在水平桌面上放一个重GA=20N的物体的物体A,A与桌面间的摩擦因数与桌面间的摩擦因数=0.5,使这个物体沿使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力桌面做匀速运动的水平拉力F为多少为多少?如果在物体如果在物体A上再加一个重上再加一个重GB=10N的物体的物体B,B与与A之间的动摩擦因数之间的动摩擦因数=0.2,那么当那么当A、B两物

10、两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时体以相同的速度沿桌面匀速滑动时,对物体对物体A的的水平拉力应为多少水平拉力应为多少?此时物体此时物体B受到物体受到物体A的摩的摩擦力是多少擦力是多少?FAB练一练B静止FBVVB判断物体B受到的摩擦力及方向静止B静止VV课课堂堂训训练练一个重为一个重为20N的物体，放在水平面上，物体与水平面的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数的动摩擦因数=0.1，试计算该物体在下列几种情况，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。下受到的摩擦力。（1）物体开始时静止，用）物体开始时静止，用F=5N的水平向右的力拉物的水平向右的力拉物体。体。（2）物体开始时静止，用

11、）物体开始时静止，用F=30N的水平向右的力拉的水平向右的力拉物体。物体。（3）物体开始以）物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用的初速度向左运动，用F=15N的水平向右的力拉物体。的水平向右的力拉物体。二、滑动摩擦力二、滑动摩擦力1.产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑阻碍它相对滑动动的力称为滑动摩擦力。产生条件：两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩 擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力

12、的知识判断有无压力产生。接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。接触面上发生相对运动。特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。3方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的

13、运动方向相反。【例一】如图，某时刻木块正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右传送的传送带上向右运动，试判断：1.木块的运动方向。2. 木块相对于传送带的运动方向。3. 木块所受滑动摩擦力的方向。4大小： 与压力成正比 FFN压力FN与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的_、接触面的_程度有关。在通常情况下，1。计算公式表

14、明：滑动摩擦力F的大小只由和共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。5滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触 面上的受力物体上。【例二】在东北的林场中，冬季常用马拉的雪橇运木材，雪橇有两个与冰面接触的钢制滑板如果冰面是水平的，雪橇和所装的木材的总质量是5.0t（吨），滑板与冰面间的动摩擦因数是0.027，马要在水平方向上用多大的力才能拉着雪橇在冰道上匀速前进？ 问题：1. 相对运动和运动有什么区别？ 请举例说明。 2压力FN的值一定等于物体的重力吗？ 请举例说明。 3滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有 关吗？ 4滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速 度有关吗？三、静摩擦力三、静摩擦力1

15、. 两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对 运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运 动趋势的力叫静摩擦力。2.产生条件：两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；接触面粗糙；两物体保持相对静止但有相对运动趋势。所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。跟滑动摩擦力条件的区别是：是相对运动还是相对运动趋势3.大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大 静摩擦力Fmax之间,即0FFmax实际大小可根据二力平衡条件判断。4.方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反所

16、谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是：A选研究对象-受静摩擦力作用的物体；B选参照物体-与研究对象直接接触且施加静摩 擦力的物体；C假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体 的运动方向即相对运动趋势的方向D确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方 向相反 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相 反，但并非一定与物体的运动方向相反。5静摩

17、擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体 上。【例三】下述关于静摩擦力的说法正确的（ ）A. 静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反；B静摩擦力的大小与物体的正压力成正比；C静摩擦力只能在物体静止时产生；D静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相 反【例四】用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍？四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较滑动摩擦力 静摩擦力 符号及单位 产生原因 表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时 表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时 摩擦力用f

18、表示单位：牛顿简称：牛符号：N 大 小 f=N 始终与外力沿着接触面的分量相等 方 向 与相对运动方向相反 与相对运动趋势相反 问题：摩擦力一定是阻力吗？ 静摩擦力的大小与正压力成正比吗？ 最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？ 课堂训练课堂训练:1关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：（ ） A、物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力 也一定越大；B、滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑 动方向相反；C、接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越 大；D、滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。2用100N的力在水平方向匀速推动重500N的箱子，那么接触面的滑动摩擦力是多大?值为多大?3重100N的物体

19、，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为 10N，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是：（ ）A10N，水平向左； B 10N，水平向右；C20N，水平向左； D20N，水平向右4如图，木块放在水平桌面上，在水平方向其受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。此时水平桌面对木块的静摩擦力为多少？方向如何？若撤去力F1，木块将怎样运动，桌面对木块的摩擦力将如何变化 ？阅读材料阅读材料: : 从经典力学到相对论的发展从经典力学到相对论的发展在以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔(长度)S、时间

20、t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长，当它运动时还是这样长；一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样。这就是经典力学的绝对时空观。到了十九世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难。 在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的绝对时空观，于1905年发表了题为论运动物体的电动力学的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论。狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示： 2020220221()()1()1vllcttvcmmvc尺缩效应钟慢效应质速关系上列各式里的v是物体运动的速度，c是真空中的光速，l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度v的方向测得的物体长度；t0和t分别为在相对静止和运动系统中测得的时间； m0和 m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时(vc)，则上面的一些结果就变为ll0、tt0、mm0，因而对于宏观低速运动的物体，使用牛顿定律来处理问题，还是足够精确的。