物理第3節(jié) 摩擦力一等獎課件ppt

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制作：沈雄斌 授課：東山二中高一物理組
汽車關閉引擎后，自主在地面上滑行，速度會越來越慢，一段時間后會停下。
當一個人用力推地面上的木箱，需要用大力推，甚至沒有推動。
地面對車、地面對箱子產(chǎn)生了阻礙相對運動的力——滑動摩擦力
如果沒有把箱子推動，這時箱子與地之間有相對運動的趨勢而沒有相對運動，這時產(chǎn)生的摩擦力則稱為靜摩擦力。
1）兩物體接觸，且接觸面粗糙
當兩個物體彼此接觸和擠壓，并發(fā)生相對滑動時，在接觸面上就會產(chǎn)生阻礙相對滑動的力，這種力稱為滑動摩擦力。
2、產(chǎn)生滑動摩擦力的條件
2）物體間有相互擠壓（產(chǎn)生彈力——正壓力）
與接觸面相切，與相對滑動的方向相反。
物體從左邊斜面運動到右邊斜面的過程中所受的摩擦力方向？
上表面粗糙的小車靜止在光滑的水平面上，一木塊以一定初速度沖上小車，試分析木塊，小車所受滑動摩擦力的方向
(1) 摩擦力阻礙相對運動但不一定阻礙物體運動, 可能是阻力，也可能是動力
(2)摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同，可能相反，但一定與相對運動方向相反
(3)同一接觸面上彈力與摩擦力總垂直
足夠長的傳送帶勻速轉動。某時刻從傳送帶左端輕放一木塊，木塊最后與傳送帶一起以相同速度勻帶運動到傳送帶右端，試分析傳送帶對木塊的摩擦力情況
滑動摩擦力的大小與哪些因素有關
壓力越大,滑動摩擦力越大; 接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大.
滑動摩擦力大小與物體間壓力大小的關系
1、如圖 3-25 所示，彈簧測力計一端固定于P 點，另一端系一細線，與物體 A 水平連接。2、拉動木板 B，當物體 A 穩(wěn)定時，A、B 間的滑動摩擦力 f 的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。在物體 A 上添加砝碼，改變 A 對 B 的壓力 N，測出對應的 f。記錄各次的 N、 f 值，相應填入表 3-2 中，3、研究 N 與 f 的關系。
實驗結果表明，隨著壓力 N 的增大，滑動摩擦力 f 的大小　　　　　，但 f/N 的大小　　　　　。這說明滑動摩擦力 f 的大小與壓力 N 的大小　　　　　。 改變水平木板的粗糙程度，重復上述實驗，結果如何？
表一 接觸面:木塊和木塊 (g=10N/kg）
請同學們畫出滑動摩擦力-正壓力的圖象,得到什么結果?
發(fā)現(xiàn)：滑動摩擦力與壓力成正比
表二 保持正壓力不變，改用不同接觸面(g=10N/kg)
滑動摩擦力的大小與接觸面的性質有關
改變接觸面的粗糙程度，重復實驗。
1、不同接觸面，滑動摩擦力與壓力仍成正比
2、不同接觸面，f與N的比值不同
滑動摩擦力與壓力成正比
其中：? 為動摩擦因數(shù)，其數(shù)值與相互接觸的材料、接觸面的粗糙程度等有關。? 沒有單位。
動摩擦因數(shù)μ一般大于0而小于1的。理想化的光滑表面可以認為μ=0。
與正壓力成正比，與接觸面的材料和粗糙程度（動摩擦因素）有關
說明:1、注意壓力與重力的區(qū)別，f 只與N成正比，與其它力(包括G)沒有任何直接關系。
物體受如圖拉力的作用向右運動判斷正壓力N與物體重力G的大小關系
2、只要接觸面不變、壓力不變，滑動摩擦力就不變
有的地方，人們常用狗拉雪橇（圖 3-26）載人及物品。已知雪橇與雪地間的動摩擦因數(shù)為 0.02，雪橇（包括所載人及物品）的總質量為 300 kg。若近似認為狗以水平拉力拉著雪橇在水平雪地上做勻速直線運動，求狗拉雪橇的拉力大小。（取重力加速度 g = 9.8 N / kg）
若雪地的情況不變，當狗拉著雪橇在水平雪地上加速前進時，雪橇所受的摩擦力是否改變？請簡述理由。
當兩個彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發(fā)生相對運動，但具有相對運動的趨勢時，接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動趨勢的力，這種力稱為靜摩擦力。
箱子相對于地有向右運動的趨勢
巨石相對于斜坡有下滑的趨勢
靜止在斜面上的物體的受力分析
2、靜摩擦力有無的判斷
箱與傳送帶無相對運動的趨勢
與接觸面相切并與相對運動趨勢相反
如上兩圖所示，A、B均相對靜止，判斷A、B間、B與地間是否有靜摩擦力
如圖所示，A、B、C三個相同的物體疊加在一起，放在水平地面上，B物體雖受水平力F作用，但三個物體都沒有運動，試確定A、B、C三個物體分別所受的靜摩擦力方向.
假設A與B有靜摩擦，則A不能保持靜止，所以A、B間無靜摩擦——假設法；
B受向右拉力的作用，又靜止（受力平衡），所以必受C的靜摩擦力，方向向左，大小為F。——二力平衡法
C對B有靜摩擦，據(jù)力的作用是相互的，所以C也受B對它的靜摩擦力，方向向右，大小為F?！Φ南嗷プ饔?br/>B對C有向右的靜摩擦力，且靜止，據(jù)力的平衡，所以C必受地對它的靜摩擦力，方向向左，大小為F。
整體法：保持相對靜止的物體可以看成一個整體進行分析。
如圖，當傳送帶與木塊一起靜止時、一起向下勻速時、一起向上勻速時，木塊受到的靜摩擦力的方向？
答案：木塊與傳送帶相對靜止，但由于重力的作用，木塊相對于傳送帶均有向下運動的趨勢，所以木受到傳送帶的靜摩擦力的方向都沿傳送帶向上
對木塊受力分析，根據(jù)木塊處于平衡狀態(tài)也可分析出靜摩擦力的方向
騎自行車時靜摩擦力的分析：
人騎自行車在水平地面上向前運動時，后輪與地面的接觸點相對地面不動，但相對地面的運動趨勢向后，所以受到向前的靜摩擦力（動力）；前輪與地面的接觸點相對地面不動，但相對地面的運動趨勢向前，所以受到向后的靜摩擦力。（阻力）
在物體被拉動前，物體是靜止的，由物體的平衡條件可知，此時靜摩擦力的大小與拉力的大小相等，拉力越大，靜摩擦力也越大。當拉力增大到某一個值時（靜摩擦力同時也增大到某一個值），物體開始運動，靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Α?br/>靜摩擦力增大到一定限度時，就不再增大，這時物體與接觸面之間的靜摩擦力達到最大，這個最大值稱為最大靜摩擦力，記作：
將一個物塊放在水平桌面上，然后用彈簧測力計水平拉物塊。逐漸增大拉力直到物塊滑動，記下剛好使物塊滑動時測力計的示數(shù)，此示數(shù)可視為物塊與桌面間的最大靜摩擦力。在物塊上添加砝碼，再次水平拉物塊，并記下剛好使物塊滑動時測力計的示數(shù)。比較并思考：物塊與桌面之間的最大靜摩擦力與壓力有什么關系？
實驗表明，最大靜摩擦力與兩物體間的壓力成正比，并與接觸面的性質有關。更精確的實驗表明，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。有時為了計算方便，可認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。
重為G的物塊用力F壓在豎直墻上，靜止。
問：（1）摩擦力大??？
（2）加大F，摩擦力大??？
加大F，加大小最大靜摩擦。使物塊由相對靜止變?yōu)橄鄬瑒痈y實現(xiàn)。
如圖所示，用手握住杯子使其豎直靜止于空中。下列說法正確的是A. 杯子受到的摩擦力方向豎直向上B. 杯子受到的摩擦力大小與重力大小相等C. 手握得越緊，杯子受到的摩擦力越大D. 手握得越緊，杯子和手之間的最大靜摩擦力越大
一重600N的物體放在水平地面上， 要使它從原地移動， 最小要用200N的水平推力，若移動后只需180N的水平推力即可維持物體勻速運動，那么物體受到的最大靜摩擦力為_____N，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為____．當用250N的水平推力時，物體受到的摩擦力為________N．
分析摩擦力: 先看種類， 再看規(guī)律。
質量為 2 kg 的木箱靜止在水平地面上。木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為 0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，取重力加速度 g = 10 N/kg?，F(xiàn)給木箱一水平拉力。（1）當拉力大小為 5 N 時，地面對木箱的摩擦力是多大？（2）當拉力大小變?yōu)?12 N 時，地面對木箱的摩擦力是多大？（3）此后若將拉力減小為 5 N （木箱仍在滑動），地面對木箱的摩擦力是多大？
在上述問題中，若在木箱中放入 2 kg 的重物，仍分別用 5 N 和 12 N 的水平拉力拉木箱，地面對木箱的摩擦力分別為多大？若要拉動木箱，水平拉力應滿足什么條件？
在生產(chǎn)生活中，我們有時需要盡可能加大摩擦力，有時又希望把摩擦力減到最小。
采用加大壓力的方法或選用動摩擦因數(shù)更大的材料
采用減小壓力的方法或選用動摩擦因數(shù)更小的材料
為了打開密封的瓶裝罐頭蓋子，人們發(fā)明了可增大摩擦力的開瓶器
為了讓冰壺能夠在賽道上按照期望的方式滑動，運動員就要反復刷冰以減小摩擦力
提示：完全光滑是一種理想狀態(tài)。摩擦力可以減小，得不能消除。