3.2 摩擦力 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教版 高中物理必修1第三单元 3.2 摩擦力 摩擦力 学习目标 1.理解静摩擦力和滑动摩擦力的概念及产生条件 3..会运用公式计算滑动摩擦力大小。 4.通过实例分析懂得摩擦力在日常生活中的益害、利弊，感悟其利用价值。 重点： 2.会判断摩擦力的有无、大小和方向，了解最大静摩擦力的概论 静摩擦力的大小确定和方向判定、滑动摩擦力大小计算。 当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 滑动中慢慢停下来的冰壶受到的是什么摩擦力呢？ 要产生滑动摩擦力需要满足什么条件？ 滑动摩擦力的产生 1.两物体相互接触且有挤压 有滑动摩擦力一定有弹力 2.接触面粗糙 3.两物体间发生相对运动 滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反吗？ 产生滑动摩擦力的条件 滑动摩擦力的定义和产生条件 1.定义：两个互相接触并挤压的物体，发生相对运动时，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。 接触面粗糙 2.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 滑动摩擦力的方向 思考：滑动摩擦力的方向怎么判断？ 感受摩擦力的方向 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，即平行于接触面与相对运动方向相反。 滑动摩擦力的方向 1.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。 2.“相对”于“谁”： 3.判断滑动摩擦力方向的步骤： 4.滑动摩擦力的作用效果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。 ①确定研究对象②选定参考系③找出相对运动方向④滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反 相对于接触的物体 滑动摩擦力的作用点 作用点：两相互接触的物体的接触面或接触点上。 两物体相互接触且产生相对运动时，两物体接触面上的每一个点都受到滑动摩擦力，但是在我们平常的受力分析时，可将滑动摩擦力平移到重心位置。 V f f 滑动摩擦力的大小 (1)μ叫做动摩擦因数，它与接触面的材料、粗糙程度有关，没有单位． (2)公式F=μFN中的FN是两个物体表面间的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力． 　　 滑动摩擦力的大小 感受滑动摩擦力小实验 在桌面上垫一张纸，把一本书压在纸上，然后用手沿着桌面拉动纸张,保持接触面的材料不变,在大小不同的压力下拉动纸张(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板等);然后保持压力不变，改变接触面的材料。你认为滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？ 滑动摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？ 滑动摩擦力的大小与重力成正比吗？ 滑动摩擦力一定是阻力吗？ 运动的物体一定有滑动摩擦力吗 ？ 静止的物体一定没有滑动摩擦力吗？ 滑动摩擦力的大小与正压力成正比 不一定 滑动摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系 滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 问题与思考 静摩擦力 1.定义： 两个相互接触的物体，当它们具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力。 2.条件 (1)接触面粗糙 (3)两物体间有相对运动趋势 总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 3.方向: (2)接触面有压力 总结：静摩擦力的方向 (1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反 (2)与物体运动的方向可能相同,也可能相反，还可能成一定角度。 (3)静摩擦力 阻碍物体间的相对运动趋势,并不一定阻碍物体的运动。 （4） 无论是 静止还是运动的物体都可能受静摩擦力。 G Ff 静摩擦力的大小：二力平衡 Ff F 1.静摩擦力 Ff 随外力的变化而变化。 3.静摩擦力的范围：0<F≤Fmax 4.静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。 2.最大静摩擦力：Fm，数值等于物体刚要开始运动时受到的力。 演示 静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读） 把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。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。 在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记（图3.2-4)。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。 如果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(图3.2-5)。 对摩擦力的进一步认识 1.有摩擦力就有弹力，有弹力不一定 有摩擦力，且二者是垂直的 2.摩擦力不一定是阻力 3.计算摩擦力先判断是“静”还是“动” 4.若无特别说明，可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 小结 【典例1】关于静摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．运动的物体一定不受静摩擦力 B．静摩擦力可以是物体运动的动力 C．物体间压力越大，静摩擦力就越大 D．静摩擦力的方向总是和物体运动方向相反 典例分析 【正确答案】B 【典例2】(多选)中央电视台体育频道每周都有棋类节目，如棋类授课和评析。他们的棋盘是竖直的，棋盘上布有磁石，而每个棋子都是一个小磁体。关于棋盘和棋子，下列说法正确的是（　） A．小棋子共受四个力的作用 B．棋盘面应选取较粗糙的材料 C．只要磁场力足够大，即使棋盘光滑，棋子也能被吸在棋盘上静止 D．棋子被吸在棋盘上静止时，棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力 典例分析 【正确答案】AB 【典例3】如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．木箱所受的滑动摩擦力Fmax=21 N B．木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N C．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2 典例分析 【正确答案】D 科学漫步 流体的阻力（阅读） 流体的阻力还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空中张开降落伞，凭借降落伞较大的横截面积获得较大的空气阻力，安全落地。 流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小，这种形状通常叫作流线型。为了减小阻力，轮船的水下部分采用了流线型。 气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机等在空气中运动，要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。 流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，速度越大，阻力越大。雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时，二力平衡，雨滴匀速下落。 谢谢观看 $$