物理第3节 摩擦力一等奖课件ppt

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制作：沈雄斌 授课：东山二中高一物理组
汽车关闭引擎后，自主在地面上滑行，速度会越来越慢，一段时间后会停下。
当一个人用力推地面上的木箱，需要用大力推，甚至没有推动。
地面对车、地面对箱子产生了阻碍相对运动的力——滑动摩擦力
如果没有把箱子推动，这时箱子与地之间有相对运动的趋势而没有相对运动，这时产生的摩擦力则称为静摩擦力。
1）两物体接触，且接触面粗糙
当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力，这种力称为滑动摩擦力。
2、产生滑动摩擦力的条件
2）物体间有相互挤压（产生弹力——正压力）
与接触面相切，与相对滑动的方向相反。
物体从左边斜面运动到右边斜面的过程中所受的摩擦力方向？
上表面粗糙的小车静止在光滑的水平面上，一木块以一定初速度冲上小车，试分析木块，小车所受滑动摩擦力的方向
(1) 摩擦力阻碍相对运动但不一定阻碍物体运动, 可能是阻力，也可能是动力
(2)摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，可能相反，但一定与相对运动方向相反
(3)同一接触面上弹力与摩擦力总垂直
足够长的传送带匀速转动。某时刻从传送带左端轻放一木块，木块最后与传送带一起以相同速度匀带运动到传送带右端，试分析传送带对木块的摩擦力情况
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
压力越大,滑动摩擦力越大; 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
滑动摩擦力大小与物体间压力大小的关系
1、如图 3-25 所示，弹簧测力计一端固定于P 点，另一端系一细线，与物体 A 水平连接。2、拉动木板 B，当物体 A 稳定时，A、B 间的滑动摩擦力 f 的大小等于弹簧测力计的示数。在物体 A 上添加砝码，改变 A 对 B 的压力 N，测出对应的 f。记录各次的 N、 f 值，相应填入表 3-2 中，3、研究 N 与 f 的关系。
实验结果表明，随着压力 N 的增大，滑动摩擦力 f 的大小　　　　　，但 f/N 的大小　　　　　。这说明滑动摩擦力 f 的大小与压力 N 的大小　　　　　。 改变水平木板的粗糙程度，重复上述实验，结果如何？
表一 接触面:木块和木块 (g=10N/kg）
请同学们画出滑动摩擦力-正压力的图象,得到什么结果?
发现：滑动摩擦力与压力成正比
表二 保持正压力不变，改用不同接触面(g=10N/kg)
滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关
改变接触面的粗糙程度，重复实验。
1、不同接触面，滑动摩擦力与压力仍成正比
2、不同接触面，f与N的比值不同
滑动摩擦力与压力成正比
其中： 为动摩擦因数，其数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度等有关。 没有单位。
动摩擦因数μ一般大于0而小于1的。理想化的光滑表面可以认为μ=0。
与正压力成正比，与接触面的材料和粗糙程度（动摩擦因素）有关
说明:1、注意压力与重力的区别，f 只与N成正比，与其它力(包括G)没有任何直接关系。
物体受如图拉力的作用向右运动判断正压力N与物体重力G的大小关系
2、只要接触面不变、压力不变，滑动摩擦力就不变
有的地方，人们常用狗拉雪橇（图 3-26）载人及物品。已知雪橇与雪地间的动摩擦因数为 0.02，雪橇（包括所载人及物品）的总质量为 300 kg。若近似认为狗以水平拉力拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，求狗拉雪橇的拉力大小。（取重力加速度 g = 9.8 N / kg）
若雪地的情况不变，当狗拉着雪橇在水平雪地上加速前进时，雪橇所受的摩擦力是否改变？请简述理由。
当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动的趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力称为静摩擦力。
箱子相对于地有向右运动的趋势
巨石相对于斜坡有下滑的趋势
静止在斜面上的物体的受力分析
2、静摩擦力有无的判断
箱与传送带无相对运动的趋势
与接触面相切并与相对运动趋势相反
如上两图所示，A、B均相对静止，判断A、B间、B与地间是否有静摩擦力
如图所示，A、B、C三个相同的物体叠加在一起，放在水平地面上，B物体虽受水平力F作用，但三个物体都没有运动，试确定A、B、C三个物体分别所受的静摩擦力方向.
假设A与B有静摩擦，则A不能保持静止，所以A、B间无静摩擦——假设法；
B受向右拉力的作用，又静止（受力平衡），所以必受C的静摩擦力，方向向左，大小为F。——二力平衡法
C对B有静摩擦，据力的作用是相互的，所以C也受B对它的静摩擦力，方向向右，大小为F。——力的相互作用
B对C有向右的静摩擦力，且静止，据力的平衡，所以C必受地对它的静摩擦力，方向向左，大小为F。
整体法：保持相对静止的物体可以看成一个整体进行分析。
如图，当传送带与木块一起静止时、一起向下匀速时、一起向上匀速时，木块受到的静摩擦力的方向？
答案：木块与传送带相对静止，但由于重力的作用，木块相对于传送带均有向下运动的趋势，所以木受到传送带的静摩擦力的方向都沿传送带向上
对木块受力分析，根据木块处于平衡状态也可分析出静摩擦力的方向
骑自行车时静摩擦力的分析：
人骑自行车在水平地面上向前运动时，后轮与地面的接触点相对地面不动，但相对地面的运动趋势向后，所以受到向前的静摩擦力（动力）；前轮与地面的接触点相对地面不动，但相对地面的运动趋势向前，所以受到向后的静摩擦力。（阻力）
在物体被拉动前，物体是静止的，由物体的平衡条件可知，此时静摩擦力的大小与拉力的大小相等，拉力越大，静摩擦力也越大。当拉力增大到某一个值时（静摩擦力同时也增大到某一个值），物体开始运动，静摩擦力变为滑动摩擦力。
静摩擦力增大到一定限度时，就不再增大，这时物体与接触面之间的静摩擦力达到最大，这个最大值称为最大静摩擦力，记作：
将一个物块放在水平桌面上，然后用弹簧测力计水平拉物块。逐渐增大拉力直到物块滑动，记下刚好使物块滑动时测力计的示数，此示数可视为物块与桌面间的最大静摩擦力。在物块上添加砝码，再次水平拉物块，并记下刚好使物块滑动时测力计的示数。比较并思考：物块与桌面之间的最大静摩擦力与压力有什么关系？
实验表明，最大静摩擦力与两物体间的压力成正比，并与接触面的性质有关。更精确的实验表明，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。有时为了计算方便，可认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
重为G的物块用力F压在竖直墙上，静止。
问：（1）摩擦力大小？
（2）加大F，摩擦力大小？
加大F，加大小最大静摩擦。使物块由相对静止变为相对滑动更难实现。
如图所示，用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是A. 杯子受到的摩擦力方向竖直向上B. 杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等C. 手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大D. 手握得越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大
一重600N的物体放在水平地面上， 要使它从原地移动， 最小要用200N的水平推力，若移动后只需180N的水平推力即可维持物体匀速运动，那么物体受到的最大静摩擦力为_____N，物体与地面间的动摩擦因数为____．当用250N的水平推力时，物体受到的摩擦力为________N．
分析摩擦力: 先看种类， 再看规律。
质量为 2 kg 的木箱静止在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，取重力加速度 g = 10 N/kg。现给木箱一水平拉力。（1）当拉力大小为 5 N 时，地面对木箱的摩擦力是多大？（2）当拉力大小变为 12 N 时，地面对木箱的摩擦力是多大？（3）此后若将拉力减小为 5 N （木箱仍在滑动），地面对木箱的摩擦力是多大？
在上述问题中，若在木箱中放入 2 kg 的重物，仍分别用 5 N 和 12 N 的水平拉力拉木箱，地面对木箱的摩擦力分别为多大？若要拉动木箱，水平拉力应满足什么条件？
在生产生活中，我们有时需要尽可能加大摩擦力，有时又希望把摩擦力减到最小。
采用加大压力的方法或选用动摩擦因数更大的材料
采用减小压力的方法或选用动摩擦因数更小的材料
为了打开密封的瓶装罐头盖子，人们发明了可增大摩擦力的开瓶器
为了让冰壶能够在赛道上按照期望的方式滑动，运动员就要反复刷冰以减小摩擦力
提示：完全光滑是一种理想状态。摩擦力可以减小，得不能消除。