内容正文:
3 摩擦力
物理
[学习目标]
1.知道滑动摩擦力的概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向,并根据f=μN计算其大小,知道动摩擦因数及影响动摩擦因数的因素。
2.知道静摩擦力的概念及产生的条件,根据物体受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向,会计算静摩擦力的大小。
3.知道最大静摩擦力的概念,并知道滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的大小关系。
物理
基础探究
合作探究
实践应用
物理
基础探究
知识点一 滑动摩擦力
1.定义:两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生 时,每个物体的接触面上都会受到对方施加的 相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:总是沿着 ,并且跟物体的相对运动方向 。
3.大小:跟压力N成正比,即f=μN,其中μ叫作动摩擦因数,它的大小与两个接触面的材料、粗糙程度等情况有关。
情境化导学
形成概念,掌握新知
相对滑动
阻碍
接触面
相反
物理
知识点二 静摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体之间只有相对运动的 ,而没有相对运动时的摩擦力。
2.方向:总是沿着 ,并且跟物体相对运动趋势的方向 。
知识点三 静摩擦力的大小及最大静摩擦力
1.大小:两物体之间实际发生的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力f静max之间,即 。
2.最大静摩擦力f静max与物体之间的正压力N成 ,还与接触面的材料及 有关。在实际情况中,最大静摩擦力比滑动摩擦力 。
趋势
接触面
相反
0<f静≤f静max
正比
粗糙程度
略大
物理
思考与自测
1.思考判断
(1)只有运动的物体才能受到滑动摩擦力。( )
(2)滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体运动方向相反。( )
(3)摩擦力一定阻碍物体的运动。( )
(4)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。( )
(5)相互接触的物体之间发生相对运动时一定存在摩擦力。( )
×
×
×
√
×
物理
答案:有弹力不一定有摩擦力;有摩擦力一定有弹力。
2.思维探究
(1)有弹力一定有摩擦力吗?有摩擦力一定有弹力吗?
答案:货物所受静摩擦力的方向沿传送带向上。
(2)日常生活中,我们经常见到用传送带把货物送到高处,货物所受的静摩擦力方向如何?
物理
合作探究
要点一 滑动摩擦力的分析及计算
问题情境
突破要点,提升关键
平整的水平木桌上放置一个质量为2 kg的木块,图甲是用弹簧测力计将它水平匀速拉动;图乙是在木块上加一个砝码,用弹簧测力计将它水平匀速拉动;图丙是桌面铺上了棉布,用弹簧测力计将它水平匀速拉动。
(1)三种情境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性质的摩擦力?你能确定三种情境中这种摩擦力的大小吗?
答案:(1)木块相对桌面滑动,受到来自桌面的滑动摩擦力,水平方向上由二力平衡可得大小依次为3.6 N、6.6 N、5.6 N。
物理
平整的水平木桌上放置一个质量为2 kg的木块,图甲是用弹簧测力计将它水平匀速拉动;图乙是在木块上加一个砝码,用弹簧测力计将它水平匀速拉动;图丙是桌面铺上了棉布,用弹簧测力计将它水平匀速拉动。
(2)三种情境中木块所受的摩擦力是哪个方向?滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律?
答案:(2)摩擦力方向都是水平向左,其方向总与相对运动方向相反。
(3)甲、乙两图表明滑动摩擦力大小与何种因素有关?甲、丙两图表明滑动摩擦力大小又与何种因素有关?
答案:(3)图甲、乙表明,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;图甲、丙表明,滑动摩擦力的大小与接触面的材料有关。
(4)三种情境中,木块对木桌有作用力吗?若有摩擦力,方向向哪?
答案:(4)木块对桌面有作用力;桌面相对于木块均向左运动,受到的滑动摩擦力均向右。
物理
归纳拓展
1.“相对运动”的意义
滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,“相对运动”可能是因为两个物体一个静止,另一个在运动;也可能是因为两个物体一个运动得快,另一个运动得慢;还可能是因为两个物体运动方向相反。所以发生“相对运动”的物体不一定处于运动状态,也可能是因为另一个物体在运动造成的。
2.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体间有弹力。
(2)接触面粗糙。
(3)有相对运动(滑动)。
注意:三个条件必须同时具备,两物体间才有滑动摩擦力。
物理
3.滑动摩擦力的方向
(1)与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
例如:
物理
4.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式f=μN计算。
①正压力N是物体与接触面间的压力,大小不一定等于物体的重力,需根据物体的受力情况确定。
②动摩擦因数