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(共43張PPT)
3.2 摩擦力
摩擦力
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的概念及產(chǎn)生條件
3..會(huì)運(yùn)用公式計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小。
4.通過(guò)實(shí)例分析懂得摩擦力在日常生活中的益害、利弊，感悟其利用價(jià)值。
重點(diǎn)：
2.會(huì)判斷摩擦力的有無(wú)、大小和方向，了解最大靜摩擦力的概論
靜摩擦力的大小確定和方向判定、滑動(dòng)摩擦力大小計(jì)算。
生活中的摩擦力
定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫摩擦力。
用力推，木箱不動(dòng)
F
推力增大，木箱仍沒(méi)動(dòng)
推力增大到一定值時(shí)，木箱才動(dòng)
一、摩擦力
摩擦力的分類(lèi)
摩擦力的分類(lèi)
滑動(dòng)摩擦力
滾動(dòng)摩擦力
靜摩擦力
二、靜摩擦力
1.定義：
兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫靜摩擦力。
2.條件
(1)接觸面粗糙
(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
總是沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
3.方向:
(2)接觸面有壓力
(1)汽車(chē)由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車(chē)面無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(2)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(3)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
（4)汽車(chē)剎車(chē)，木箱在車(chē)上向前滑動(dòng)時(shí)；
(5)汽車(chē)在勻速過(guò)程中突然加速，木箱在車(chē)上滑動(dòng)時(shí)。
Ff
Ff
Ff
G
FfAB
FfBA
A受到向右靜摩擦
A受到向左靜摩擦
A不受到 摩擦
A受到向左 摩擦
A受到向右 摩擦
方向：
a 運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) b：二力平衡 c：誰(shuí)先要?jiǎng)涌凑l(shuí)
靜摩擦力的大小：二力平衡
Ff
F
1.靜摩擦力 Ff 隨外力的變化而變化。
3.靜摩擦力的范圍：04.靜摩擦力大小與正壓力無(wú)關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。
2.最大靜摩擦力：Fm，數(shù)值等于物體剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的力。
總結(jié)：靜摩擦力的方向
(1)在接觸面上,與接觸面相切,且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
(2)與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同,也可能相反，還可能成一定角度。
(3)靜摩擦力 阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。
（4） 無(wú)論是 靜止還是運(yùn)動(dòng)的物體都可能受靜摩擦力。
G
Ff
下列圖中的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，判斷摩擦力的大小和方向，圖C只分析方向。m=0.5kg, 重力加速度g=10m/s2
C
F=10N
B
F=2N
A
Ｆｆ＝２Ｎ
Ｆｆ＝５Ｎ
G
Ff
Ff
Ff
例1.（多選）人用手握住一個(gè)水杯(水杯始終處于豎直方向如圖所示)下列說(shuō)法正確的是( )
A.水杯水越多,手握的越緊
B.手握的越緊,水杯受到的摩擦力越大
C.不管手握得多緊,水杯受到的摩擦力總是一定的.
D.以上說(shuō)法都不正確
G
例2.關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法,正確的是(　　)
A.兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間一定有靜摩擦力的作用
B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的
C.在物體間壓力一定時(shí),靜摩擦力的大小可以變化,但有一個(gè)限度
D.靜摩擦力一定是阻力
例3. 如圖，水平桌面上的木塊，在水平推力F1，F(xiàn)2和摩擦力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1=10N，F(xiàn)2=2N，此時(shí)地面對(duì)木塊摩擦力？若只撤去F1，則地面對(duì)木塊的摩擦力？
Ff=2N
Ff=8N
當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí),木塊沒(méi)有動(dòng);逐漸增大拉力到2 N時(shí),木塊仍靜止;繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí),木塊開(kāi)始移動(dòng),此時(shí)拉力突然變小到3.8 N,此后木塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力保持3.8 N不變。
(1)木塊受到拉力1 N時(shí),有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)但沒(méi)有運(yùn)動(dòng),說(shuō)明什么呢
(2)隨著外力的增大,靜摩擦力有什么變化
(3)靜摩擦力在哪里產(chǎn)生 沿什么方向
把木塊放在水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向向右拉木塊,如圖所示。
思考與討論
例4. 如圖所示,物體A和B疊放在一起并放在水平地面上。用F=5 N的水平力作用在物體B上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若各接觸面與水平地面平行,則A與B之間摩擦力大小為　　　　 N,B與地面之間摩擦力大小為　　　　 N。
０
５
四、滑動(dòng)摩擦力
1.定義：
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力,這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。
2.產(chǎn)生條件:
(1)接觸面粗糙
(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)
3.方向:
總是沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。
(2)接觸面有擠壓
1、滑動(dòng)摩擦力方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可與運(yùn)動(dòng)方向相反但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
2、滑動(dòng)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力
3、滑動(dòng)摩擦力可以是靜止的物體受到，也可是運(yùn)動(dòng)的物體受到
傳送帶模型
1.剛放上去時(shí)，由于物體A的速度為零，而傳送帶有一定的速度，所以物體A相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，物體A 收到向前的滑動(dòng)摩擦力。
2.當(dāng)物體A的速度達(dá)到傳送帶的速度時(shí)，物體A相對(duì)于傳送帶靜止，兩者一起勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以物體A 不受摩擦力。
方向判定方法：a與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 b誰(shuí)動(dòng)的快看誰(shuí)
Ff
Ff
Ff
v
Ff
Ff
V1>V2
A受向右的滑動(dòng)摩擦
V1 V1=V2
A受向左的滑動(dòng)摩擦
A受不受滑動(dòng)摩擦
加速階段
v
f
思考：滑動(dòng)摩擦力的方向能否與物體運(yùn)動(dòng)方向相同？
V’
f’
滑動(dòng)摩擦力的大小
(1)公式法:根據(jù)公式F=μFN計(jì)算
①正壓力FN不一定等于物體的重力,
②動(dòng)摩擦因數(shù)μ與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān),而與物體間的壓力、接觸面的大小無(wú)關(guān)。
(2)二力平衡法:(勻速運(yùn)動(dòng)或靜止)時(shí),根據(jù)二力平衡條件求解。
滑動(dòng)摩擦力的大小由正壓力和摩擦因數(shù)決定,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、接觸面積無(wú)關(guān)。
FN叫正壓力
例5.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力公式F=μFN,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.由F=μFN可知，F(xiàn)與FN成正比
B.由μ=F/FN可知，μ與F成正比，與FN成反比
C.F與FN、材料、接觸面的粗糙程度都有關(guān)
D.μ的大小由接觸面的粗糙程度唯一決定
【正確答案：C】
【例題6】在我國(guó)東北寒冷的冬季。雪橇是常見(jiàn)運(yùn)輸工具。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同車(chē)上木料的總重量為4.9×104N.在水平冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？
【典例7】(多選)關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力
B．只有運(yùn)動(dòng)的物體才可能受到滑動(dòng)摩擦力
C．受彈力作用的物體一定會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力
D．受滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定會(huì)受到彈力作用
【正確答案】AD
【典例8】一本書(shū)重約6N，有424頁(yè)，書(shū)本正面朝上。現(xiàn)將一張A4紙夾在106~107頁(yè)間，A4紙能夠覆蓋幾乎整個(gè)書(shū)頁(yè)，如圖所示。若要將A4紙抽出，至少需用約1N的拉力。不計(jì)書(shū)皮及A4紙的質(zhì)量，則A4紙和書(shū)之間的摩擦因數(shù)最接近（　　）
A．0.33 B．0.45
C．0.56 D．0.67
【正確答案】A
提示：A4紙的兩面都受到摩擦力
【典例9】某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖甲所示。
（1）由圖甲可知，彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________N/m。
【正確答案】 300
（2）為了測(cè)定兩木塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖乙所示的Ⅰ、Ⅱ兩種方案。
①為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力的大小，你認(rèn)為方案___________更合理。
②方案Ⅰ中，若A和B受到的重力分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為6.0N，b的示數(shù)為11.0N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)__________
【正確答案】 Ⅰ 0.3
例10.如圖所示，在甲圖中，小孩用80N的水平力推木箱，木箱不動(dòng)，則木箱此時(shí)受到的靜摩擦力大小為 N；
在乙圖中，小孩用至少100N的水平力推木箱，木箱才能被推動(dòng)，則木箱與地面間的最大靜摩擦力大小為 N；
在丙圖中，小孩把木箱推動(dòng)了，若此時(shí)木箱與地面間摩擦力大小為90N，木箱對(duì)地面的壓力大小為200N，則木箱與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
對(duì)摩擦力的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
1.有摩擦力就有彈力，有彈力不一定 有摩擦力，且二者是垂直的
2.摩擦力不一定是阻力
3.計(jì)算摩擦力先判斷是“靜”還是“動(dòng)”
4.若無(wú)特別說(shuō)明，可認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等
有靜摩擦力一定有彈力,有彈力不一定有摩擦力
六、小結(jié)
六、摩擦力的應(yīng)用與防止
增大摩擦力
減小摩擦力
加潤(rùn)滑油
氣墊船
變滑動(dòng)為滾動(dòng)
六、摩擦力的應(yīng)用與防止
例1.下列說(shuō)法中正確的是( )
A、若某接觸面上有滑動(dòng)摩擦力，則也一定有彈力
B、彈力的方向與滑動(dòng)摩擦力的方向一定垂直
C、滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的相對(duì)滑動(dòng)
D、滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)
例2.下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間必有摩擦力
B.兩物體間有摩擦力,則其間必有彈力
C.兩物體間有彈力,則其間必有摩擦力
D.兩物體間無(wú)彈力,則其間必?zé)o摩擦力
例3下列有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的說(shuō)法正確的是(　　)
A.有壓力一定有滑動(dòng)摩擦力
B.滑動(dòng)摩擦力方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
C.滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直
D.只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力
例4.重為400 N的木箱放在水平地面上,木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。如圖所示,用水平力F推木箱,當(dāng)F分別為60 N、90 N和150 N時(shí),木箱受到的摩擦力分別是多少 方向如何
例5.如圖所示,用水平力F把重力為G的物體按壓在豎直墻面上保持靜止,墻面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.當(dāng)F 增大時(shí),物體所受摩擦力增大
B.當(dāng)水平力增大為 2F 時(shí),摩擦力為 2μF
C.當(dāng)F 增大時(shí),物體與墻面間的最大靜摩擦力增大
D.不論F 如何增加,摩擦力始終為 μG
【典例6】如圖甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．木箱所受的滑動(dòng)摩擦力Fmax=21 N
B．木箱所受的最大靜摩擦力Fmax=20 N
C．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.21
D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2
典例分析
【正確答案】D
例7.重為20 N的磚平放在水平地面上，磚與地面間的最大靜摩擦力為6 N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,現(xiàn)用5.5 N、10 N和15 N的水平力分別去推磚，磚受到的摩擦力分別為多大？
答案：5.5N(靜）
5N （動(dòng)）
5N（動(dòng)）
例8.用20N的水平力在水平地面上拉重60N的物體時(shí)，
物體恰能被拉動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)后只需18N的拉力即可使物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
若用15N的水平力拉該物體，物體所受摩擦力 ；若用30N的力拉該物體，物體所受摩擦力大小為 。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。
15N
18N
0.3
例9.如圖所示，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20Kg，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為（g=10N/Kg）（ ）
A．10N，向左
B. 10N，向右
C．20N，向左
D. 20N，向右
v
F
例10.裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出,如圖所示,則在勻速拖出的過(guò)程中(　　)
A.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,摩擦力逐漸減小
B.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,拉力逐漸減小
C.平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小,摩擦力逐漸減小
D.材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,支持力也不變,因而工人拉力也不變
例11.判斷圖中物體A是否受摩擦力作用(A和B相對(duì)靜止，拉力F 已知)；若有，判斷A受的摩擦力沿什么方向？
(1)圖甲中A、B相對(duì)地面靜止；
(2)圖乙中A、B一起向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
(3)圖丙中A、B相對(duì)地面靜止；
(4)圖丁中A、B一起向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

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