3.2 摩擦力 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第一册

第二节 摩擦力 第三章 相互作用—力 人教版（2019）必修 第一册 目录 1 摩擦力基本概念 2 滑动摩擦力 3 静摩擦力 4 练习与巩固 5 总结与反思 课后作业 6 摩擦力生活实例 汽车打滑 自行车刹车 推箱子 讨论问题： 1.摩擦力是怎么产生的？ 2.它有什么作用效果？ 3.它跟什么因素有关？ 4.相对静止的物体之间会不会产生摩擦力？ 滑动摩擦力 接触面粗糙 1. 产生条件 物体间相互接触且挤压 两物体间有相对运动 ① ② ③ 2.定义：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力，此力即为滑动摩擦力。 滑动摩擦力的实验探究 - 实验器材： - 长方体木块 - 弹簧秤 - 砝码 - 实验目的： - 探究滑动摩擦力与压力之间的关系 滑动摩擦力的结果及规律 滑动摩擦力与压力成正比 01 比例系数为动摩擦因数μ 02 与物体的重力大小无关。 03 与物体的运动速度无关。 04 推箱子为什么推不动？ 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，阻碍相对运动趋势的力。 推力 静摩擦力 二力平衡 推力 静摩擦力 静摩擦力的概念 1.定义：两个相互接触挤压而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力，此力即为静摩擦力。 2.产生条件：接触面粗糙，物体间相互接触且挤压，两物体间有相对运动趋势。 3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向相反。 4.注意点： （1）运动的物体也可以受到静摩擦力； （2）静摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向垂直； （3）静摩擦力从效果上看可以充当动力，也可以充当阻力。 最大静摩擦力的概念 5、最大静摩擦力：静摩擦力的最大值，其大小等于物体刚要开始运动时所需要的外力。 静摩擦力的大小与正压力没有关系，但是最大静摩擦力与正压力有关 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 静摩擦力的范围 ：0 ＜ F ≤Fmax 课堂例题： 例1：一个质量为2 kg的木块放在一个倾角为30°的光滑斜面上，用一根细绳将木块与一个质量为1 kg的沙袋相连，沙袋悬挂在斜面的下端。如果细绳和斜面之间的摩擦因数为0.1，求木块和沙袋的加速度以及细绳的张力。 解：设木块和沙袋的加速度为a，细绳的张力为T。由于细绳不可伸长，所以木块和沙袋的加速度大小相等，方向相反。由牛顿第二定律，可得： 沙袋：T-mg=ma 木块：mg sin30°-T-µ(mg cos30°)=ma 其中g=10 N/kg，µ=0.1。联立解得： a=2.5 m/s² T=7.5 N 课堂例题： 例2：一个物体在水平面上受到一个外力F的作用，如果物体不发生运动，则下列说法正确的是（ ） A. F小于最大静摩擦力 B. F等于最大静摩擦力 C. F大于最大静摩擦力 D. F与最大静摩擦力无关 答案：A 课堂例题： 例3：一个质量为5 kg的箱子被拉着在水平地面上匀速运动，拉力的方向与地面成60°角，大小为50 N。已知箱子与地面之间的滑动摩擦因数为0.2，求箱子与地面之间的接触面积。 解：设箱子与地面之间的接触面积为S，压强为p。由于箱子匀速运动，所以拉力的水平分量等于滑动摩擦力，即： 50 cos60°=0.2×p×S 又由于箱子受到的压力等于其重力，即： p×S=mg 其中g=10 N/kg。联立解得： S=0.25 m² 易错点 静摩擦力和滑动摩擦力的区别：静摩擦力是阻碍物体相对运动趋势的力，滑动摩擦力是阻碍物体相对运动的力。 1.静摩擦力的大小不是固定的，而是根据外力的大小变化的，但有一个最大值，当外力达到最大静摩擦力时，物体就开始运动，此时静摩擦力转变为滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力的大小一般小于最大静摩擦力，而且与外力的大小无关，只与压力和接触面粗糙程度有关。 摩擦力的作用点和方向： 1.摩擦力的作用点在受力物体上，且在受力物体的接触表面上。如果物体各部分受到的影响是一样的，则可以认为物体受到摩擦力的作用点在物体的质心上。 2.摩擦力的方向始终与相对运动或相对运动趋势方向相反。判断相对运动或相对运动趋势方向时，要注意选择合适的参照物。 谢谢 $$