高中人教版 (2019)第三章 相互作用——力2 摩擦力课文内容ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)第三章 相互作用——力2 摩擦力课文内容ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了摩擦力，相互接触，相对滑动，相对运动，FfμF压，接触面，①②③，知识点二静摩擦力，水平向左，沿斜面向上等内容，欢迎下载使用。
知识点一 　滑动摩擦力
1.滑动摩擦力:两个 的物体,当它们 时,在接触面上产生的一种阻碍 的力.2.滑动摩擦力方向:总是沿着接触面,并且跟物体 的方向相反。
1. 相互接触的两个物体之间只有 的趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力叫作静摩擦力.2.静摩擦力方向:总是沿着接触面,并且跟物体 的方向相反.
3.静摩擦力大小.(1)最大静摩擦力:如图所示,物体所受的静摩擦力的最大值Fmax在数值上 物体即将开始运动时的拉力.
(2)大小范围: .
1.两个物体相互接触并挤压就一定存在摩擦力.( )2.运动的物体也可能受到静摩擦力.( )3.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动.( )4.静摩擦力的大小随其他力而变化.( )5.有摩擦力说明一定有弹力.( )6.物体间的压力越大,则摩擦力越大.( )
(一) 如图所示,某同学做探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,铁块和木块的大小和形状完全相同,实验时先调节长木板水平,弹簧测力计拉着物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动.弹簧测力计的示数为物块与木板间滑动摩擦力的大小.
答案:木块和铁块叠在一起时弹簧测力计的示数较大,说明当接触面粗糙程度不变时,物体间的压力越大,滑动摩擦力越大.滑动摩擦力的大小与相互接触的物体间的压力有关.
1.第一次先拉着铁块做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数,如图甲所示;然后再把木块叠放在铁块上,使二者一起做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数,如图乙所示.两次弹簧测力计的示数大小有什么关系?这说明什么问题?
2.继续将铁块和木块叠放在一起,但木块在下,铁块在上,如图丙所示.弹簧测力计的示数与图乙相比有什么变化?说明什么问题?
答案:铁块在下时,摩擦力发生在铁块和长木板之间,接触面是“木—铁”;木块在下时,摩擦力发生在木块与长木板之间,接触面是“木—木”.“木—木”接触时,弹簧测力计的示数变大,即滑动摩擦力变大,说明当压力不变时,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关.
(二) 另一同学认为上面的探究实验操作起来误差较大,因为用手拉动弹簧测力计使物块做匀速直线运动太过困难.基于此,他重新设计了实验,如图丁所示.将弹簧测力计一端挂在物块上,另一端固定在墙上,用手拉动木板做直线运动.
3.比较两次的实验装置,分析第二种实验操作有何优点.
答案:两次实验装置都是利用了二力平衡,即弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力.第一种实验装置的物块只有在做匀速直线运动时才满足上述关系;而第二种实验装置,不论外力多大,木板做什么运动,弹簧测力计示数稳定后,物块一定处于静止状态,弹簧测力计示数一定等于木板对物块的滑动摩擦力大小.
4.按照图丁的实验装置,分别用大小不一样的外力拉动木板,观察弹簧测力计的示数有何特点?说明了什么问题?
答案:可以观察到木板的速度不一样,但弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关.
5.请讨论并总结滑动摩擦力的产生条件.
答案:滑动摩擦力的产生条件:(1)物体相互接触且挤压(物体间有弹力);(2)接触面粗糙;(3)物体间有相对运动.
1.判断滑动摩擦力有无的方法.(1)条件法:根据滑动摩擦力的产生条件判断.(2)二力平衡法:当物体处于平衡状态(静止或者匀速直线运动)时,根据二力平衡条件判断.2.对滑动摩擦力的理解.(1)“相对运动”指的是研究对象相对于与其接触的物体的运动.物体之间的相对运动,都是以施力物体为参考系的,而不一定是物体对地的运动,相对地面静止的物体可能受滑动摩擦力.(2)“阻碍”:滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动.滑动摩擦力既可与物体的运动方向相同作为动力,也可与物体的运动方向相反作为阻力.
如图所示,小车停在光滑的水平面上,小车上放一物体,当用水平向右的力F拉动物体在小车上发生相对滑动时,小车也沿水平面向右运动.
物体受到小车的滑动摩擦力Ff与物体的运动方向相反,是阻力;小车受到物体的滑动摩擦力Ff'与小车的运动方向相同,是动力.3.计算滑动摩擦力的方法.(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算.(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解.
【典例1】下列情景中,物体M所受滑动摩擦力Ff的示意图正确的是( )
A.物体沿粗糙的水 平地面向左运动　
C.物体贴着竖直墙 壁自由下落
解析:物体沿粗糙的水平地面向左运动时,受到向右的滑动摩擦力,选项A正确;物体沿斜坡上行时,受到沿斜坡向下的滑动摩擦力,选项B错误;物体贴着竖直墙壁自由下落时,物体与墙壁间没有弹力,则没有摩擦力,选项C错误;瓶子从手中滑下,则摩擦力方向向上,选项D错误.
判断滑动摩擦力方向的方法(1)选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体);(2)选取跟研究对象接触的物体为参考系;(3)找出研究对象相对参考系的运动方向;(4)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反.
【典例2】当水平拉力为F=40 N时质量为m1=10 kg的木板A可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为m2的铁块B,为使它们匀速前进,水平拉力F'为60 N,如图所示,求铁块B的质量.g取10 N/kg.
解析:拉力F=40 N时,由二力平衡知,滑动摩擦力Ff=40 N,木板对水平面的压力F压=m1g=100 N,由Ff=μF压得,动摩擦因数μ=0.4.当拉力F'=60 N时,木板对水平面的压力F压'=(m1+m2)g,摩擦力Ff'=60 N,Ff'=μF压',解得m2=5 kg.
正确理解滑动摩擦力公式Ff=μFN(1)动摩擦因数μ的大小跟相互接触的两个物体接触面的材料、接触面的情况(粗糙程度、干湿情况)有关.(2)根据Ff =μFN可知,滑动摩擦力的大小只由μ 和FN决定,与物体的接触面积、物体如何运动无关.(3)FN是物体所受的支持力,大小不一定等于物体的重力,FN的大小根据受力情况确定.
在水平桌面上放一质量较大的木块,用弹簧测力计水平向右拉木块.
1.当测力计的示数为1 N时,木块有相对桌面运动的趋势但没有运动,为什么?
答案:桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力.
2.当逐渐增大拉力到2 N 时,木块仍静止,随着拉力的增大,静摩擦力有什么变化?
答案:静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大.
3.继续增大拉力到4 N时,木块开始运动,此时弹簧测力计的拉力突然减小到3.8 N,此后木块做匀速直线运动,拉力保持3.8 N不变,这个现象说明了什么问题?
答案:当木块开始运动时,木块与桌面之间的静摩擦力达到最大,即最大静摩擦力.拉力突然变小,此后木块做匀速直线运动,说明两个物体之间的滑动摩擦力小于最大静摩擦力.
4.请讨论并总结出静摩擦力的产生条件.
答案:静摩擦力的产生条件:(1)物体相互接触且挤压(物体间有弹力);(2)接触面粗糙;(3)物体间有相对运动趋势.
1.对静摩擦力的理解.(1)“相对静止”的两种情况:一是两个物体都静止;二是两个物体做方向相同、速度相同的运动.(2)“相对运动趋势”:指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但仍处于相对静止状态.相对运动趋势既可由外力引起,也可由接触物体的运动状态发生改变而引起.如图所示,箱子静置于在水平公路上行驶的货车上.
显然箱子在水平方向上不受其他力的作用,当货车匀速前进时,箱子与货车之间没有相对运动趋势,故无静摩擦力.当货车加速、减速、转弯时,箱子相对于货车分别有向后、向前、向外的运动趋势.(3)阻碍效果:静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动趋势.静摩擦力既可与物体的运动方向相同作为动力,也可与物体的运动方向相反作为阻力.如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木板和木块一起向右匀速运动.
木块所受木板的静摩擦力Ff1的方向与木块运动的方向相反,是阻力;木板所受木块的静摩擦力Ff2的方向与木板运动的方向相同,是动力;木板受到桌面的滑动摩擦力Ff3的方向与木板运动的方向相反,是阻力;桌面受到木板向右的滑动摩擦力,但是桌面没有运动.2.静摩擦力的大小.(1)取值范围:0