内容正文:
第3节 摩擦力
课标要求
层级达标
1.认识摩擦力,知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别。
2.能用摩擦力的概念与规律说明生产生活中的摩擦现象,解决一些相关的实际问题。
3.会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小,会用二力平衡计算静摩擦力的大小。
学考层级
1.形成初步的摩擦力概念,应用摩擦力的知识,解决实际问题。
2.能对比较简单的摩擦力现象进行分析和推理。
选考层级
1.能对摩擦力的综合性问题进行分析。
2.能根据摩擦力探究方案,用基本器材获得摩擦力大小的基本数据,得出摩擦力大小的影响因素或变化规律。
第1课时摩擦力的认识(强基课—逐点理清物理观念)
逐点清(一) 滑动摩擦力
[多维度理解]
1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力,这种力称为滑动摩擦力。
2.方向:总是与接触面相切,并与物体相对运动的方向相反。
3.大小:滑动摩擦力f的大小与压力N的大小成正比,即f=μN,式中的比例系数μ称为动摩擦因数。
4.动摩擦因数μ:数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况(如粗糙、干湿程度等)有关。
1.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触。(2)两物体间有弹力。
(3)接触面粗糙。(4)两物体间有相对运动。
2.滑动摩擦力的方向的判断方法
(1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)。
(2)选跟研究对象接触的物体为参考系。
(3)找出研究对象相对参考系的运动方向。
(4)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
3.作用效果:总是阻碍物体间的相对运动,而不是阻碍物体的运动,所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力作用。(√)
(2)滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体运动方向相反。(×)
(3)滑动摩擦力可以是动力。(√)
2.(多选)关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力一定有压力
C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直
D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用
解析:选BC 由产生滑动摩擦力的条件知,A错误,B正确;滑动摩擦力的方向与接触面相切,而压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直,C正确;静止的物体也可以受滑动摩擦力,如擦黑板时,黑板是静止的,但黑板擦是运动的,黑板受滑动摩擦力作用,关键要理解“运动”和“相对运动”的含义,D错误。
3.(多选)如图所示,A为长木板,上表面粗糙,在水平面上以速度v1向右匀速运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右匀速运动,下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若v1>v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
解析:选AB 因为A、B两物体均做匀速直线运动,若v1=v2,A、B之间无相对运动,A、B之间无滑动摩擦力,A正确;若v1>v2,B相对A往左运动,所以A对B的滑动摩擦力向右,B对A的摩擦力向左,B正确,D错误;若v1<v2,B相对A向右运动,A对B的滑动摩擦力向左,C错误。
逐点清(二) 静摩擦力
[多维度理解]
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相对运动趋势的力,这种力称为静摩擦力。
2.方向:总是与接触面相切,并且与相对运动趋势的方向相反。
3.大小:由外部因素决定,随外力的变化而变化。
4.最大静摩擦力
(1)定义:物体与接触面之间的静摩擦力的最大值,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:最大静摩擦力与两物体间的压力成正比,且与接触面的性质有关。
5.静摩擦力的大小范围:0<f≤fmax。
6.摩擦力的调控
(1)增大摩擦力的方法
①增大接触面的粗糙程度。
②增加物体间的压力。
(2)减小摩擦力的方法
①减小物体间的压力。
②在接触面间加润滑剂。
1.静摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动的趋势。
2.静摩擦力有无的判断方法
(1)条件判断法:两个物体相互接触;接触面粗糙;接触面之间有压力且两物体有相对运动趋势。
(2)假设法
(3)二力平衡法:根据物体的运动状态,应用二力平衡条件判断摩擦力的有无。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)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。(√)
(2)运动的物体不可能受静摩擦力作用。(×)
(3)静摩擦力一定是阻力。(×)
2.(2023·济南学考检测)如图