3.3 摩擦力 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第三章 相互作用 3.3 摩擦力（第1课时） 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第三章 一、知识回顾： 1、用 法观察微小形变 2、弹力产生条件：① ；② 。 3、弹力方向： ①轻绳的拉力： ,用 符号表示。 ②压力和支持力： 接触面，指向被压（被支持）的物体,用 符号表示。 ③轻杆的弹力： 。 放大 直接接触 发生弹性形变（挤压） 沿绳子收缩的方向 垂直于 可能沿着杆方向，也可能不沿着杆方向 4、弹力的大小 ①胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与 成正比。 弹簧的形变量 ②表达式： ③F-X图像的斜率表示： 。 劲度系数 F或T FN 新课引入 初中已经学习过这种摩擦力：滑动摩擦力 生活中与摩擦力有关的现象 二、交流探究： 1、定义：（课本P72） 2、滑动摩擦力的产生条件：（学生总结） ① ； ② ； ③ 。 一、滑动摩擦力 两个 的物体之间，在接触面上产生一种 的作用力，这种力叫作滑动摩擦力。 思考：有弹力就一定有滑动摩擦力吗? 有滑动摩擦力就一定有弹力吗？ 3、方向： 总是 相反，与它们的接触面 。 如何理解相对？ 二、交流探究： 相互接触并有挤压 阻碍物体相对运动 直接接触，且相互挤压 接触面粗糙 两物体发生相对运动 与物体相对滑动的方向 相切 木块相对地面向 运动，木块受到的滑动摩擦力方向是 。 10m/s 10m/s 5m/s 小木块相对于大木块向 运动，小木块受到的滑动摩擦力方向是 。 10m/s 10m/s 小木块相对于大木块运动了吗？ 没有 小木块与大木块之间有滑动摩擦力吗？ 没有 总结 右 水平向左 左 水平向右 (1)滑动摩擦力的方向一定与 相反，但与运动的方向可以 ，也可以 。 (2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体间的相对运动，但不一定阻碍物体的运动；所以，它可以是 ，也可以是 。 f1 f 注意：与物体相对运动的方向相反，能说成与运动的方向相反吗？滑动摩擦力一定是阻力吗？ 二、交流探究： 物体相对运动的方向 相同 相反 动力 阻力 静止的物体会受到滑动摩擦力的作用吗？ v 甲 f 只要发生相对运动，无论静止还是运动的物体都可以受到滑动摩擦力。如图所示 总结 静止或运动的物体都可能受到滑动摩擦力的作用 思考 滑动摩擦力的大小与什么因素有关？ 4、滑动摩擦力的大小 【提出问题】 初中我们学习过：压力越大、接触面越粗糙，两个物体间的滑动摩擦力就越大。 二、交流探究： 滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力、接触面的粗糙程度有什么样的定量关系？ 【猜想】 ①滑动摩擦力与物体对接触面的压力的关系 ②滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系 研究一个物理量可能同时与几个因素有关时，应该采用怎样的方法呢？ 控制变量法 【实验与探究】 阅读课本P72－73 讨论与交流： 1、用什么方法研究？ 2、用什么仪器， 3、我怎么操作？ 4、我怎么记录和处理数据？ 5、能得出什么结论？ Δ如何探究滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系呢？ 原理：用弹簧测力计匀速地拉动木块，弹簧测力计的示数等于物体受到的滑动摩擦力的大小。 改进：用水平向右的拉力F拉动木板B，使其向右滑动。 二、交流探究： 实验表明：滑动摩擦力的大小f与压力FN成正比，还跟接触面的粗糙程度有关，即 f=μFN 从作出的 f-FN 图像可以发现，对同一接触面，图线呈一条倾斜的直线，直线斜率为 ，说明滑动摩擦力与压力大小成正比。对于不同的接触面， 的值不同，反映出接触面的粗糙程度不同， 的值越大，则表明接触面越粗糙，我们把 的值定义为动摩擦因数，用符号 表示。动摩擦因数与接触面的材料和粗糙程度有关。 动摩擦因数μ：由相互接触的两个物体的材料特性与表面状况等因素决定，与物体间的压力及是否发生相对滑动无关。 动摩擦因数μ:没有单位，一般情况μ小于1. f 大小仅由μ、FN决定，与物体的相对运动速度大小无关、与接触面积大小无关。 二、交流探究： 1、滑动摩擦力的应用 ①生锈的锁放点碎小铅芯后就容易打开 ②火柴通过摩擦可以点燃 ③北方冬天动物拉的雪橇 二、滑动摩擦力的应用与防止 2、滑动摩擦力的防止 汽车在冰雪地行驶，轮胎上加挂铁链可防止打滑 《北京日报》报道过这样一则消息：一位中年男子跑步时被西瓜皮滑倒，送到医院抢救，已经脉搏全无，一块西瓜皮害了一条人命，真是不幸！那么，这一飞来之灾究竟是什么原因引起的呢？ 滑动摩擦力 二、交流探究： 各类机器轴承中安装滚珠且加入润滑油是为了减小摩擦，保证机器的良好运行. 二、交流探究： 二、滑动摩擦力的应用与防止 三、课堂练习： [例题1]下列关于滑动摩擦说法的正确的是（ ） A、物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比 B、滑动摩擦力总是与物体运动方向相反 C、物体受到滑动摩擦力时，一定受到弹力 D、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力 C [例题2]某同学要重新布置自己的房间。他用100N的水平拉力匀速拉动质量为25kg的书桌，书桌与地面的动摩擦因素是多少？如果要在同样情况下匀速移动质量为75kg的书柜，他用100N的力能拉动书柜吗？为什么？（g=10m/s2） 解：书桌移动时的受力分析如图所示： 用100N的水平拉力拉书桌时，根据二力平衡， 而 得： 在同样情况下移动书柜所需拉力为： 而 代入数据得 所以用100N的力不能能拉动书柜 三、课堂练习： 【思考拓展】 上述例题中的两种情况，书柜受到的摩擦力的大小是多少？这个摩擦力是滑动摩擦力吗？ 四、总结归纳： 我的收获 知识方面 互助心得 第三章 相互作用 3.3 摩擦力（第2课时） 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第三章 一、知识回顾： 1、滑动摩擦力的产生条件：① ；② ；③ 。 直接接触，且相互挤压 接触面粗糙 两物体发生相对运动 2、滑动摩擦力的方向：总是与物体 相反，与它们的接触面 ，与运动的方向可以 ，也可以 。滑动摩擦力总是阻碍 ，但不一定阻碍物体的运动，所以，它可以是 ，也可以是 。 的物体都可能受到滑动摩擦力的作用 相对滑动的方向 相切 相同 相反 物体间的相对运动 动力 阻力 静止或运动 3、滑动摩擦力的大小：与 成正比，还跟 有关。 压力FN 接触面的粗糙程度 4、滑动摩擦力的大小计算公式： 。 f=μFN 新课引入 体验摩擦力 将两本书一页页交叉叠好后，竖直提起其中一本书，另一本书会不会掉落？ 互相接触的物体相对静止时，是不是也产生了摩擦力的作用？ 二、交流探究： 静摩擦力 手有向前运动的趋势，桌面对手有一个阻碍作用的力。 这个力的方向与手相对桌面的运动趋势方向相反 瓶子有向下运动的趋势。在竖直方向上，瓶子除了受到重力，还受到一个与重力方向相反的力。 这个力的方向与瓶子向下运动趋势方向相反 用力推箱子，没有推动，箱子有相对地面运动的趋势。说明箱子受到一个与推力方向相反的力。 这个力的方向与箱子相对地面运动趋势方向相反 二、交流探究： 1、定义 两个 的物体，当一个物体相对另一个物体具有运动趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动趋势的力，这种力称为静摩擦力。 “相对运动趋势”可以理解为“想动却又没动”或者“可以动，但还没动”。 2、静摩擦力产生的条件 ① ； ② ； ③ 。 【例1】下列图中的物体都处于静止状态，接触面粗糙，有静摩擦力的是 ( ) A、 C、 F D、 B、 F BCD 一、静摩擦力 二、交流探究： 相互接触并挤压 直接接触，且相互挤压 接触面粗糙 具有相对运动趋势 3、静摩擦力的方向 静止于粗糙斜面的木块 小孩推箱子，箱子未动 与接触面相切，并且与物体相对运动趋势的方向相反。 思考1：一起匀速运动，汽车上的木箱是否受摩擦力？ v 思考2：“只有静止的物体才受到静摩擦力作用，运动的物体不会受到静摩擦力”，这说法对吗？ 思考3：“静摩擦力一定是阻力”，这说法对吗？ f静 总结：1、运动和静止的物体都有可能受到静摩擦力。物体是受滑动摩擦还是静摩擦，与物体是运动还是静止无关，而与相对运动、相对静止有关 2、静摩擦力可能是阻力，也可能是动力 二、交流探究： 4、静摩擦力的大小 F f （2）慢慢增大弹簧秤的拉力，小木块仍然不动，小木块受到的静摩擦力的大小如何变化？ （3）特点：静摩擦力随拉力的增大而 ，静摩擦力有一个最大值，这个最大值称为 ，即静摩擦力的变化范围是 ，最大静摩擦力fmax在数值上等于物体即将开始运动时的拉力. （1）根据二力平衡知识可知，F增大，f静也增大，总有：f静=F。 Δ在实际情况中，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大。为方便计算，一般认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 二、交流探究： 增大 最大静摩擦力fmax 【例3】如图，静止在水平桌面上的木块，在水平方向受到推力F1=10N、F2=2N 的作用，但木块仍保持静止，则木块 受到的摩擦力大小为（   ） A. 2N    B. 10N C. 8N    D. 12N 【例2】关于物体所受的静摩擦力,下列说法正确的是(　　) A.静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反         B.静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同 C.静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势的方向垂直    D.静止物体所受静摩擦力一定为零 A C 思考：如果将F1撤去，则撤去F1后，木块受到的摩擦力大小又是多少？ 二、交流探究： 二、静摩擦力在生活中的应用 二、交流探究： 三、课堂练习： 2.质量为m=2kg的物体，静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为 =0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力F．（g取10N/kg） （1）当拉力大小为F1=5N时，地面对物体的摩擦力是多大？ （2）当拉力大小为F2=12N时，地面对物体的摩擦力是多大？ （3）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？ 1.思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势． ( )(2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间． ( )(3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同． ( )(4)摩擦力的大小与压力成正比． ( )(5)只有静止的物体才能受到静摩擦力的作用． ( ) √ × × × √ 四、总结归纳： 我的收获 知识方面 互助心得 $$