3.2摩擦力-2022-2023学年高一物理精品课件（2019人教版必修第一册）

3.2摩擦力 第三章 相互作用——力 晓峰物理 用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。 如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？ 情景引入 一、滑动摩擦力 定义： 方向： 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，这种力叫作滑动摩擦力。 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 判断下列三个情境中是否存在摩擦力？若存在，画出小朋友、矿泉水瓶以及木块所受摩擦力的示意图。 Ff 沿滑梯向上 水瓶相对纸条向右运动 左 Ff 木块相对木板向左运动 Ff v 一、滑动摩擦力 大小（定性）： 滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大； 滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。 如何设计实验来定量研究滑动摩擦力与压力关系呢？ 定量研究滑动摩擦力与压力的关系 轨道 木板 力传感器 滑块 马达 细绳 细绳 测量和记录 数据分析 次数 1 2 3 4 FN/N 1.0 1.5 2.0 2.5 Ff/N 0.88 1.29 1.78 2.10 F 拉 Ff 滑块与木板相对运动时 滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比 即：Ff ＝ μF 压 实 验 一、滑动摩擦力 大小（定量）： Ff ＝ μF 压 μ是比例系数，叫作动摩擦因数。 滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比 实验表明，不同材料的接触面所得的比例系数不同，所以它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。 μ = μ = 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4.9×104N。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？ 解析： ⑵对确定研究进行受力分析： ⑴确定研究对象，构建模型 mg FN F拉 Ff F＝Ff FN ＝mg Ff ＝μFN＝μmg F＝ μmg 马要在水平方向用 980 N 的力，才能够拉着雪橇匀速前进。 ＝ 0.02×4.9×103 ×10 N ＝ 980 N 课本例题 【例题1】关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ） A.滑动摩擦力与物体的重力成正比 B.受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的 C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 滑动摩擦力与物体间的压力成正比，选项A错误；受滑动摩擦力作用的物体可能是静止的，如木块在桌面上滑动，静止的桌面也受到滑动摩擦力，选项B错误；滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但是与物体运动的方向可能相同，选项C错误，D正确. 解析： D 典例解析 二、静摩擦力 判断下列三个情境中是否存在摩擦力？若存在，请画出沙发、水杯以及货物所受摩擦力的示意图。 F 沙发相对地面有向右的运动趋势 左 水杯相对手有向下的运动趋势 F F 货物相对传送带有沿传送带向下的运动趋势 定义： 方向： 两个相互接触的物体，没有相对运动但有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力叫作静摩擦力。 静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 静摩擦力的大小随拉力的变化 用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像. 在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动，此种情况下静摩擦力等于拉力。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 实验现象(定性)： 实验现象(定量)： 演 示 二、静摩擦力 F-t图像 0 < F≤ Fmax Fmax 静摩擦力 滑动摩擦力 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 Ff=μF压 F静=F拉 【例题2】关于静摩擦力的说法，下列正确的是 (　　) A.静摩擦的方向总是与物体的相对运动的方向相反 B.静摩擦的方向总是与物体的相对运动的趋势方向相反 C.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用 D.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反，故A错误，B正确；两个相对静止的物体之间不一定有静摩擦力的作用，要满足静摩擦力产生的条件：接触面粗糙、相互之间存在弹力、有相对运动趋势，才会有静摩擦力，故C错误；运动的物体也可能受静摩擦力，比如随传送带一起上升的物体会受到静摩擦力作用，故D错误。 解析： B 典例解析 【例题3】质