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人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力示范课课件ppt
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力示范课课件ppt,共43页。PPT课件主要包含了导学·掌握必备知识,共研·突破关键能力,精炼·落实学科素养,相对滑动,相对运动,接触面,即将开始运动,Fmax,F≤Fmax,答案B等内容,欢迎下载使用。
一、滑动摩擦力1.定义:两个相互____的物体,当它们________时,在接触面上会产生一种____相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力. 有摩擦力时一定有弹力 2.方向:总是________接触面,并且跟物体________的方向相反.
3.大小(1)同一接触面:压力越大,滑动摩擦力________.(2)相同压力下:不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同.(3)文字表述:滑动摩擦力的大小跟压力的大小成________. F压的大小不一定等于物体的重力(4)公式:Ff=μF压,μ是比例常数,叫作动摩擦因数.4.动摩擦因数的影响因素动摩擦因数的值跟________有关,接触面________不同、粗糙程度______,动摩擦因数也不同.
二、静摩擦力 相对地面不一定静止 1.定义:相互________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. 与运动方向可能相同,也可能相反 2.方向:静摩擦力的方向总是跟物体相对运动________的方向相反.3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体____________时的拉力. 略大于滑动摩擦力4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在____与最大静摩擦力________之间,即____________.
【情境思考】(1)如图所示,图甲中人用力在粗糙水平面上推木箱,木箱向右运动,木箱受什么摩擦力,其方向如何?(2)图乙中物体与传送带保持相对静止斜向上匀速运动时,物体所受摩擦力的情况?(3)图丙中人百米赛跑时,脚所受摩擦力的情况?
提示:(1)木箱受到方向水平向左的滑动摩擦力.(2)物体受沿斜面向上的静摩擦力.(3)脚受方向水平向右的静摩擦力.
生活中的摩擦力
1 “相对运动”≠“运动”(1)存在相对运动的两个物体不一定都运动.(2)相对运动的方向不等同于实际运动的方向.
2 “相对运动趋势”的理解(1)相对运动趋势可由外力引起:如图1所示,如用力推地面上的物体,物体不动,但物体相对地面就有了运动趋势.(2)由接触物体的运动状态发生改变引起:如图2所示,箱子静置于沿平直公路上行驶的平板车上.当平板车匀速前进时,箱子与平板车之间没有相对运动趋势,故无静摩擦力.在平板车起步、刹车时,箱子相对于平板车分别有向后、向前的运动趋势.
目标一 滑动摩擦力【导思】如图甲、乙、丙所示,质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下,均向右做匀速直线运动.
(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外,水平方向还要受到一个什么力?你能根据二力平衡确定这个力的大小吗?(2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪?滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何关系?(3)比较甲、乙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?比较甲、丙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?
提示:(1)滑动摩擦力,其大小和外力大小相等,即3.6 N、6.6 N、5.6 N.(2)方向均向左,其方向与相对运动方向相反.(3)甲、乙表明,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;甲、丙表明,滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关.
【归纳】1.滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压(即有弹力).(2)物体间的接触面粗糙.(3)两物体间存在相对运动.2.滑动摩擦力的方向(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反.(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反,滑动摩擦力既可以是动力,也可以是阻力.
3.滑动摩擦力的大小(1)公式法:根据公式Ff=μF压计算.①正压力F压是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F压的大小根据物体的受力情况确定.②动摩擦因数μ与接触面的材料和粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关.(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】例 1 [滑动摩擦力方向的判断]如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是( )A.若v1v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
解析:A错,B对:若v1v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A施加的向左的滑动摩擦力.
思维方法滑动摩擦力方向的判断方法(1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体).(2)选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物体相对运动的方向相反.
例 2 [滑动摩擦力大小的计算] [2023·江苏南通中学高一期中](多选)如图所示,木块放在水平地面上,在水平拉力F作用下做直线运动,如果F=6 N,木块向右做匀速直线运动,速度为1 m/s,则下列说法中正确的是( )A.以0.5 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的滑动摩擦力大小为6 NB.以2 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的滑动摩擦力大于6 NC.当水平拉力F=20 N时,木块受到的滑动摩擦力小于20 ND.将水平拉力F撤去,木块速度越来越慢,是因为木块受到的滑动摩擦力越来越大
解析:由于此时木块处于匀速直线运动状态,即平衡状态,水平方向受力平衡,Ff=F=6 N,不管运动速度等于多少,只要是做匀速直线运动,滑动摩擦力总等于6 N,故A项正确,B项错误;滑动摩擦力Ff=μFN与水平方向拉力无关,故当水平拉力F=20 N时,木块受到的滑动摩擦力为6 N,故C项正确;将拉力撤去后,滑动摩擦力不变,木块在滑动摩擦力作用下做减速运动,速度减小,故D项错误.
例 3 如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用水平力F拉着一个重力为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数.(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上仍能继续滑行,这时物体受到的摩擦力为多大?
思维方法计算滑动摩擦力大小的方法(1)公式法:根据公式Ff=μF压计算.(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.
目标二 静摩擦力【导思】如图所示,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,观察弹簧测力计示数及其变化情况.
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始运动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变.(1)木块受到的拉力为1 N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?(2)随着外力的增大,静摩擦力大小变化吗?若变化,如何变化?(3)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点?(4)若在木块上增加砝码,木块开始移动时弹簧测力计的示数如何变化?这说明什么?
提示:(1)说明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)由二力平衡知,随着外力的增大,静摩擦力大小发生变化,相应增大.(3)木块开始移动时弹簧测力计的示数达到最大,也就是静摩擦力有一个最大值,这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些.(4)弹簧测力计的示数增大,最大静摩擦力随正压力的增大而增大.
【归纳】1.静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动的趋势.2.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)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反.3.静摩擦力的大小(1)范围0F丙 B.F乙>F甲>F丙C.F丙>F乙>F甲 D.F甲=F乙=F丙
解析:滑动摩擦力Ff=μFN,滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关,与接触面的面积无关,三种情况下μ相同,FN也相等,故三种情况下的滑动摩擦力大小相等,故选D.
5. 如图所示,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是( )A.棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小一定等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同
解析:棋子受重力G、棋盘的吸引力F、弹力FN和静摩擦力Ff,共四个力作用,其中两个水平方向的力平衡,两个竖直方向的力平衡,即G=Ff,F=FN.故D正确.
6.用如图所示的装置研究静摩擦力,逐渐增大水平拉力,当弹簧测力计的示数小于10 N时,物体保持静止;当弹簧测力计的示数等于10 N时,物体恰好开始运动.下列说法正确的是( )A.物体与桌面间的最大静摩擦力大小为10 NB.物体与桌面间的静摩擦力大小和水平拉力大小无关C. 当弹簧测力计的示数为15 N时,物体仍受到静摩擦力作用D.当弹簧测力计的示数为5 N时,物体受到的静摩擦力大小为10 N
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