2.摩擦力（教学课件）物理人教版2019必修第一册

第三章 相互作用—力 人教版（2019）必修 第一册 2. 摩擦力 目录 学习目标 重点难点 课堂导入 探究新知 课堂小结 课堂练习 布置作业 1 2 3 4 5 6 7 2 01 02 03 04 物理观念 知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念，会求两种摩擦力的大小和判断其方向。 科学思维 通过生活中的常见实例，引导学生思考动摩擦力和静摩擦力的存在。 科学探究 通过演示的方式明确静摩擦力和动摩擦力的方向的判断。 科学态度与责任 让学生经历科学探究的过程，体会科学探究的精神，同时与生活实际相联系，体现了物理的实用性，还设置科学漫步介绍流体阻⼒，拓展学生视野，完善学⽣对阻⼒的认识。 学习目标 滑动摩擦力 01 静摩擦力 02 教学内容 教学重点 1 教学重点 2 教学难点 3 滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。 静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。 静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。 重点难点 为什么汽车的轮胎、鞋子和手套有很多花纹，这些花纹有什么作用吗？ 课堂导入——思考与讨论 初中我们已经学习过:两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或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或相对运动的趋势的力，这种力就叫作摩擦力。 课堂导入——复习与回顾 用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。 如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？ 课堂导入——思考与讨论 01 PART 01 第一部分 滑动摩擦力 探究新知 9 冰壶比赛中的冰壶，刹车过程中的汽车，都会因受到摩擦力停下来，这个摩擦力是什么摩擦力？ 探究新知——滑动摩擦力的定义和产生条件 1.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。 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 探究新知——滑动摩擦力的定义和产生条件 滑动摩擦力方向演示 探究新知——滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力方向演示 探究新知——滑动摩擦力的方向 (1)通过以上两个视频观看，你认为毛刷所受滑动摩擦力的方向有何特点？ (2)滑动摩擦力的方向是否与毛刷运动方向相反？ (3)滑动摩擦力是否一定是阻力？ 传送带运动方向 物体相对传送带运动方向 Ff 物体运动方向 分析：物体v0=0 探究新知——思考与讨论 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”：相对于接触的物体，而不是一定相对于地面。 3.判断方向的步骤： 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找接触的物体——②判断相对运动方向——③画出具体方向。 探究新知——滑动摩擦力的方向 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？ 探究新知——滑动摩擦力的大小 研究影响滑动摩擦力大小的因素 探究新知——滑动摩擦力的大小 定量研究滑动摩擦力大小 探究新知——滑动摩擦力的大小 1. 大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 思考：两物体间的压力是否一定等于重力大小？ v v F v 探究新知——滑动摩擦力的大小 2. 公式：Ff=μFN μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关；动摩擦因数无单位。 3. 几种材料不同的动摩擦因数： 探究新知——滑动摩擦力的大小 【例1】在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的质量为4.9×103kg。在水平的冰道上，马要在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？ mg FN F Ff 解析： 对雪橇进行受力分析： F＝Ff FN ＝mg Ff ＝μFN＝μmg F＝ μmg 马要在水平方向用 980 N 的力，才能够拉着雪橇匀速前进。 ＝ 0.02×4.9×103 ×10 N ＝ 980 N 探究新知——典例解析 (1)静止的物体是否也可以受到滑动摩擦力？你能举例说明吗？ (2)相互接触的物体处于相对静止时，它们之间是否就不存在摩擦力了呢？ 探究新知——思考与讨论 02 PART 02 第二部分 静摩擦力 探究新知 23 探究新知——观察与思考 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。 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趋势 ① ② ③ 探究新知——静摩擦力的定义及产生条件 1.假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动。 2.状态法：根据物体所处的状态和有关力学条件加以判断。 探究新知——静摩擦力有无判断方法 静摩擦力方向演示 探究新知——静摩擦力的方向 静摩擦力方向演示 探究新知——静摩擦力的方向 (1)通过以上两个视频观看，你认为物体所受静摩擦力的方向有何特点？ (2)静摩擦力的方向是否与物体运动方向相反？ 传送带运动方向 物体相对传送带运动趋势方向 Ff 物体运动方向 分析：物体v0=0 探究新知——思考与讨论 (3)静摩擦力是否可以与运动方向垂直呢？请举例说明。 (4)静摩擦力是否一定是阻力？请举例说明。 探究新知——思考与讨论 1.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向相反。 2.“相对”于“谁”：相对于接触的物体，而不是一定相对于地面。 3.判断方向的步骤： 4.静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反,还可能垂直。 ①找接触的物体——②判断相对运动趋势方向——③画出具体方向。 探究新知——静摩擦力的方向 静摩擦力的大小变化 探究新知——静摩擦力的大小 静摩擦力的大小变化 探究新知——静摩擦力的大小 1. 随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化； 2. 跟物体间接触面的压力大小无关； 3. 大小取值范围0<F≤Fm； F拉 f滑 Fmax F 静止 滑动 4. 最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。 探究新知——静摩擦力的大小 静摩擦力 滑动摩擦力 产生 条件 相同点 ①相互接触且挤压；②接触面粗糙 不同点 有相对运动趋势 有相对运动 力 的 三 要 素 大小 不同点 与压力无关，大小为0 < F≤ Fmax 与压力成正比，大小Ff =μFN 方向 相同点 ①与接触面相切； ②与弹力方向垂直。 不同点 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反 作用 点 相同点 都作用在接触面上 探究新知——静摩擦力和滑动摩擦力的比较 【例2】如图所示，某同学用手握住一个圆柱状的饮料瓶，饮料瓶始终保持竖直、静止状态，下列说法正确的是（　　） A．握着饮料瓶匀速向下运动，饮料瓶所受的摩擦力向上 B．握着饮料瓶匀速向上运动，饮料瓶所受的摩擦力向下 C．保持饮料瓶静止，手握得越紧，饮料瓶和手之间的摩擦力越大 D．握着饮料瓶水平向右匀速运动，饮料瓶所受的摩擦力水平向左 探究新知——典例解析 A 探究新知——典例解析 【答案】A 【详解】ABD．握着饮料瓶匀速运动（无论向哪个方向），饮料瓶受到的摩擦力为静摩擦力，且与重力是一对平衡力，大小等于饮料瓶的重力，方向与重力方向相反，故饮料瓶所受的摩擦力向上，故A正确，BD错误； C．饮料瓶静止时，饮料瓶受到的摩擦力为静摩擦力，大小始终等于饮料瓶的重力，故保持饮料瓶静止，手握得越紧，饮料瓶和手之间的摩擦力不变，故C错误。 故选A。 课堂小结 摩擦力 条件 滑动摩擦力 方向 静摩擦力 ①相互接触且挤压；②接触面粗糙③有相对运动 与接触面相切 大小 Ff =μFN 条件 大小 ①相互接触且挤压；②接触面粗糙③有相对运动趋势 与压力无关，大小为0 < F≤ Fmax 方向 与接触面相切 1．关于摩擦力与动摩擦因数，下列说法正确的是（    ） A．动摩擦因数与物体间压力的大小成正比 B．物体所受摩擦力的方向一定与其运动的方向相反 C．两物体间的滑动摩擦力总是大于它们之间的静摩擦力 D．相互接触的物体相对静止时，物体间可能存在静摩擦力 课堂练习 D 课堂练习 【答案】D 【详解】A．动摩擦因数只由接触面的材料和粗糙程度决定，与物体间压力的大小无关，故A错误； B．物体所受摩擦力的方向与接触面的相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定与其运动的方向相反，故B错误； C．两物体间的滑动摩擦力略小于它们之间的最大静摩擦力，故两物体间的滑动摩擦力不总是大于它们之间的静摩擦力，故C错误； D．相互接触的物体相对静止时，物体间可能存在相对运动趋势，物体间可能存在静摩擦力，故D正确。 故选D。 2．如图，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下，关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是（　　） A．桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左 B．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左 C．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右 D．桌面对桌布的摩擦力向右 课堂练习 B 课堂练习 【答案】B 【详解】A．鱼缸相对桌布向左运动，桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，故选项A错误； BC．桌布相对鱼缸向右运动，鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左，故选项B正确，C错误； D．桌布相对于桌面向右运动，桌面对桌布的摩擦力向左，D错误。 故选B。 3．如图1所示，质量为20kg的小朋友坐在长木板上，长木板放在水平地面上，力传感器固定在墙上，小朋友与力传感器之间通过轻绳相连。现施加外力拉木板，图2为力传感器记录的F-t图像，重力加速度g取。下列判断正确的是（　　） A．小朋友与木板间的动摩擦因数为0.35 B．由图2知木板是匀速拉出的 C．木板和小朋友之间的最大静摩擦力为90N D．若让小朋友抱一物体，图2中的峰值不变 课堂练习 A 课堂练习 【答案】A 【详解】A．由图2可知，滑动摩擦力约为70N，根据可得故A正确； B．传感器固定不动，小朋友保持静止，传感器示数即为小朋友受到的摩擦力大小，与木板的运动状态无关，故B错误； C．由图2可知，小朋友和木板间的最大静摩擦力为100N，故C错误； D．让小朋友抱一物体，增大小朋友和木板间的弹力，小朋友与木板间的最大静摩擦力增大，图2中的峰值增大，故D错误。 故选A。 4．如图，人用平行于地面的力推沙发，但沙发没有被推动。下列说法正确的是（    ） A．人的手发生形变从而对人的手产生弹力 B．沙发没有被推动，受到水平向左的静摩擦力 C．人受到地面摩擦力水平向左 D．手对沙发的推力变大，地面对沙发的最大静摩擦力也变大 课堂练习 B 课堂练习 【答案】B 【详解】A．人的手发生形变从而对沙发产生弹力，选项A错误； B．沙发没有被推动，但有向右运动的趋势，则沙发受到水平向左的静摩擦力，选项B正确； C．人有向左运动的趋势，则人受到地面摩擦力水平向右，选项C错误； D．沙发受力平衡，则手对沙发的推力变大，地面对沙发的静摩擦力也变大，但是最大静摩擦力不变，选项D错误。 故选B。 5．如图所示，消防员进行爬杆训练，则关于消防员受到的摩擦力，以下说法正确的是（　　） A．匀速向上攀登时，所受的摩擦力向下 B．匀速向下滑动时，所受的摩擦力向上 C．若始终静止，则手握得越紧，受到的摩擦力越大 D．向上攀登或向下滑动时无论如何运动，摩擦力大小都不变 课堂练习 B 课堂练习 【答案】B 【详解】A．消防员处于静止或匀速向上、匀速向下时，都属于平衡状态，合力都为零，此时消防员受到的摩擦力和重力二力平衡，摩擦力大小等于重力，方向都是向上，故AC错误，B正确； D．D选项中消防员运动没有具体说明是匀速还是变速，如果是变速，根据牛顿第二定律，摩擦力大小就不等于重力，不同情况摩擦力大小会不相等。故D错误。 故选B。 布置作业 1.认真阅读课本本节内容，并完成课后“练习与应用”； 2.完成分层作业。 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf57.62.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf57.62.100 Lavf58.12.100 $$