内容正文:
第3章 相互作用
第3节 摩擦力
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学习目标:1.[物理观念]知道摩擦力的概念,能用摩擦力的概念与规律解释生产生活中的有关现象,解决实际问题. 2.[科学思维]掌握滑动摩擦力的公式,理解最大静摩擦力,会判断摩擦力的方向,并能计算大小. 3.[科学探究]掌握通过实验探究滑动摩擦力与压力大小的关系,粗测最大静摩擦力的方法,能通过与他人交流解决实验中的问题. 4.[科学态度与责任]能认识到实验对物理研究的重要性,通过解决实际问题,培养学习物理的兴趣.
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自
主
预
习
探
新
知
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阅读本节教材,回答第82页“物理聊吧”的问题,并梳理必要知识点.
教材P82“物理聊吧”问题提示:
巨石有向下滑动的趋势,石块受静摩擦力,方向沿接触面向上.物体因匀速运动,不受静摩擦力作用.
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挤压
相对滑动
相切
相对运动
相对运动
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一、滑动摩擦力
1.定义:当两个物体彼此接触和____,并发生相对滑动时,在接触面上产生的阻碍________的力.
2.滑动摩擦力的方向及效果:滑动摩擦力的方向总是与接触面____,并与物体的________方向相反.因此,滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的________.
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压力
压力
材料
接触面的情况
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3.滑动摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小:与____成正比,还与接触面的性质有关.
(2)公式:f=____.
其中N表示____,μ叫动摩擦因数,与接触面的____及____________有关.
μN
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相对运动趋势
接触
粗糙
压力
相对滑动趋势
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二、静摩擦力
1.定义:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对运动的趋势时,接触面上会产生一种阻碍____________的力,这种力称为静摩擦力.
2.产生条件:物体直接____,接触面____,接触面间有____,有____________.
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接触面
相对滑动趋势
外部因素
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3.方向:总是与______相切并且与____________的方向相反.
4.效果:阻碍物体间的相对滑动的趋势.
5.大小:由________决定,随外力的变化而变化.
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最大值
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6.最大静摩擦力
(1)定义:物体与接触面之间的静摩擦力的______,也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力,用fmax表示.
(2)相关因素
①与两物体间的压力成正比.
②与接触面的性质有关.
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压力
粗糙程度
压力
粗糙程度
滚动
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三、摩擦力的调控
eq \o(\a\al(摩擦,力的,调控))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(增大的方法\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1增大物体间的____.,2增大接触面的________.)),减小的方法\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1减小物体间的____.,2减小接触面的________.,3采用____摩擦的方式.))))
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×
×
√
√
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1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)一个物体在另一个物体表面滑动时,一定产生摩擦力.
( )
(2)滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体运动方向相反.
( )
(3)静止的物体可能受到滑动摩擦力.
( )
(4)静止于水平粗糙地面上的木箱,受到的静摩擦力大小与推力大小有关.
( )
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2.下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用
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D [摩擦力产生的条件是两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D正确;摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B、C错误.]
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3.(多选)如图所示,质量为m的木块在水平推力F的作用下静止在竖直墙壁上,若推力F的大小增加到2F,则( )
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.木块所受墙面的摩擦力方向向下
D.木块所受墙面的摩擦力不变
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AD [由于木块与墙面相对静止,所以木块与墙面之间的摩擦力为静摩擦力.木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力,它们是一对平衡力,即FN=F,则当F增加到2F时,FN也增加到原来的2倍,A正确;在竖直方向上,木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力,即木块