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    3.3 摩擦力课件 2023-2024学年高一物理粤教版必修第一册
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    高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三节 摩擦力多媒体教学ppt课件

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    这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三节 摩擦力多媒体教学ppt课件,共29页。PPT课件主要包含了1接触面粗糙,3要有相对运动,完成课后相关练习等内容,欢迎下载使用。

    摩擦力是自然界常见的一种力。两个相互接触的物体之间发生相对运动或有相对运动趋势时,摩擦力便产生了。鞋子穿久了,鞋底的花纹就会被磨平;机场利用传送带运送旅客行李;行驶中的汽车需要通过刹车装置才能停下来;用小提琴演奏时。需要用琴弓在弦上拉动才能奏出美妙的音乐。这些都是生活中与摩擦力有关的现象。
    在初中物理中,我们知道,两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时,产生的摩擦叫作滑动摩擦。在滑动摩擦中,在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力,叫作滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反,与它们的接触面相切。
    滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力、物体接触面的粗糙程度有关。压力越大、物体的接触面越粗糙,两个物体间的滑动摩擦力就越大。那么,滑动摩擦力的大小与这两个因素之间有什么定量关系呢?
    滑动摩擦力的产生条件是什么?
    (2)相互接触且有挤压(或有弹力);
    压力越大、物体的接触面越粗糙,两个物体间的滑动摩擦力就越大。
    滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力、物体接触面的粗糙程度有什么关系?
    用带滑轮的长木板、电动机、平板小车、毛巾、木块、砝码、细线、弹簧测力计等,探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度之间的定量关系。设计实验时,思考下列问题。如何改变压力?怎样测量压力?(2)怎样改变物体与接触面的性质?(3)如何测量木块受到的滑动摩擦力的大小?
    如图所示,用弹簧测力计测出木块的重力的大小,即为木块对平板小车的压力。用电动机带动平板小车向左缓慢匀速运动,注意观察弹簧测力计指针位置。当指针位置保持相对稳定时,读出其示数,即为木块所受滑动摩擦力的大小,将结果填入下表中。
    保持木块与平板小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方依次增加砝码,重复上述步骤。保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,重复上述实验。
    根据表格中的两组实验数据,在如图所示的坐标平面内,分别作出 f-FN图像,可以从中发现什么规律?
    大量实验表明,滑动摩擦力的大小f 跟压力FN成正比,还跟接触面的性质有关。即
    某同学要重新布置自己的房间,他用 100 N 的水平拉力匀速拉动质量为 25 kg的书桌,书桌与地面间的动摩擦因数是多少?如果要在同样情况下匀速移动质量为 75 kg的书柜,他用100 N的力能拉动书柜吗?为什么?(取g=10 m/s2)
    解:书桌移动时在水平方向的受力分析如图所示。用100 N的水平拉力匀速移动书桌,根据二力平衡,书桌受到地面的滑动摩擦力为 100 N。而书桌对地面的压力
    如图所示,将两本书一页页交叉叠好后,竖直提起其中一本书,另一本书会不会掉落?
    将双手按压在桌面上,用力向前推,手保持不动,手有什么感觉?
    手按压桌面用力向前推,手有向前运动的趋势,会明显地感受到桌面对手有一个阻碍作用的力。
    这个力的方向与手相对桌面的运动趋势相反。
    手握一个玻璃瓶,处于静止状态,如果松手,会出现什么情况?
    手握玻璃瓶处于静止状态,说明玻璃瓶在竖直方向上,除了受到重力作用外,还受到一个与重力方向相反的力的作用,而这个力与瓶的重力的大小相等、方向相反。如果松手,瓶子将会自由落下,说明瓶子有向下运动的趋势。
    用力水平推一个木箱,但没有推动,原因是什么?
    用力水平推木箱,木箱有相对地面运动的趋势,但没有推动,说明木箱在水平方向上,除了受到一个推力外,还受到一个与推力方向相反的力的作用,这个力与推力平衡。
    当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时,物体间产生的摩擦叫作静摩擦,这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反,与它们的接触面相切。
    【思考问题】静摩擦力的产生条件是什么?
    (3)要有相对运动趋势。
    如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉静止在水平桌面上的木块A,由弹簧测力计示数为 0 逐渐增加拉力,直到木块运动为止。观察此过程中弹簧测力计的示数变化,特别要注意木块刚被拉动时弹簧测力计的示数。
    在木块上增加砝码,重复上述实验。根据实验结果,讨论下列问题。
    (1) 木块 A 在水平桌面上,不用外力去拉,它有没有受到摩擦力的作用?用弹簧测力计轻轻拉木块,但它不动,木块有没有受到摩擦力的作用?如果有,其大小如何?方向如何?拉动木块后,它还受到摩擦力的作用吗?如果有,其大小和方向又如何?
    (2) 静摩擦力的大小是一个固定的值吗?它与压力有关吗?如何确定其大小?如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验,我们就能够在计算机屏幕上直接显示拉力变化的图线。做一做,看看有什么新的发现。
    如图所示,我们用较小的水平拉力拉木块。虽然木块有相对桌面运动的趋势,但木块并没有动,这是由于木块跟桌面之间存在静摩擦力。这个静摩擦力和拉力都作用在木块上,它们的大小相等、方向相反,彼此平衡,因此木块保持静止。
    随着拉力的增大,如果拉力还未足以拉动木块,木块依旧保持不动,拉力跟静摩擦力仍然保持平衡。可见,静摩擦力随着拉力的增大而增大。物体所受到的静摩擦力有一个最大值,这个最大值叫作最大静摩擦力。 最大静摩擦力fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力。两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间,即0摩擦力在社会生产生活实际中的应用非常广泛。如人赤脚在较光滑的地面上行走十分困难,这是因为接触面摩擦力太小的缘故,穿上鞋子后,鞋底上的各种花纹增大接触面的粗糙程度,走路也就容易了;汽车上坡出现打滑时,在路面上撒些粗石子,汽车就能顺利前进,这也是靠改变接触面的情况来增大摩擦力;在各类机器轴承中安装滚珠且加入润滑油是为了减小摩擦,保证机器的良好运行。可见,人们的生产生活实际都与摩擦力有关,有益的摩擦要充分利用,有害的摩擦要尽量减小。
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