《摩擦力》ppt课件4

第三节摩擦力弹力产生的条件1、直接接触2、发生弹性形变知识回顾导入新课（演示）用手拿着粉笔处于竖直状态,粉笔为何没有掉落?用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动?说明物体间存在摩擦力两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.摩擦力分类:1静摩擦力2动摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力定义：一、静摩擦力推力二力平衡静摩擦力1、定义：两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力.静摩擦力2、静摩擦力产生的条件（1）、接触面不光滑（即接触面粗糙）（2）、两物体相互接触（3）、两物体间有挤压（即有弹性形变）（4）、两物体间有相对运动趋势思考：怎样判断相对运动趋势方向呢？判断相对运动趋势的方向启动时箱子受到的静摩擦力的方向？刹车时箱子受到的静摩擦力的方向？FF向前向后F静F静F静假设接触面光滑时的相对运动方向即为相对运动趋势方向※静摩擦力练习：下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是(接触面粗糙)()BAFCFDBCD静摩擦力3、静摩擦力的方向F静沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反；静摩擦力方向与接触面间弹力方向垂直思考：静摩擦力一定发生在静止的物体之间吗？人走路（演示）人走路时所受摩擦力的分析静摩擦力3、静摩擦力的大小静摩擦力随拉力的变化而变化，并且F静=F。（静摩擦力由使物体产生运动趋势的外力决定。）当拉力增大到某一值时候，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fmax叫最大静摩擦力两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0F静≤Fmax静摩擦力4、静摩擦力取值范围：说明：(1)静摩擦力的大小与正压力无关。(2)静摩擦力可以是阻力,也可以是动力.F例题：如图所示，重力为G的物块相对于墙面处于静止状态，试求压力是F和2F时物块受到的摩擦力。最大静摩擦力静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力，物体受最大静摩擦力时，其状态为即将滑动而未滑动的临界状态。注意：最大静摩擦力比滑动静摩擦力略大一些。有时可粗略的认为二者相等静摩擦力大小跟物体接触面间的压力大小无关思考：1.静摩擦力的大小与物体间的压力有关系吗？2.那最大静摩擦力呢？最大静摩擦力跟物体间的压力有关,随着压力的增大而增大最大静摩擦力（1）与接触面的性质有关（2）与压力有关（3）同一对接触面，在压力相同的条件下，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力NfMAX0静摩擦因数，略大于滑动摩擦因数注意：若物体需要的摩擦力大于最大静摩擦力，则物体会相对滑动起来思考水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F的作用.已知木箱与地面间最大静摩擦力为20N。试求当F=15N时,此时木箱受摩擦力Ff=________.当F=25N时,此时木箱受摩擦力Ff=________.15N二、滑动摩擦力1、定义：两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力.2、滑动摩擦力产生的条件：（1）、接触面不光滑（即接触面粗糙）（2）、两物体相互接触（3）、两物体间有挤压（即有弹性形变）（4）、两物体间有相对运动滑动摩擦力的方向：与相对（施力物）运动方向相反3、摩擦力的方向※v沿接触面与物体相对运动方向相反，与物体是否受其他力作用无关vf滑动摩擦力的方向：F滑动摩擦力4、滑动摩擦力的大小滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？（实验演示）接触面的情况正压力选择探究方法滑动摩擦力滑动摩擦力的大小探究实验实验目的：保持接触面材料不变，研究滑动摩擦力与正压力的关系。实验步骤：用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小,而在水平面上运动时,物体对地面的压力大小等于物体的重力.所以我要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力.木块要匀速或缓慢地移动,因为只有这样才可以保持拉力等于滑动摩擦力滑动摩擦力F实验改进：弹簧测力计需沿水平方向匀速拉力块，比较难做到，我们可以固定弹簧测力计而拉木板。拉动木板就不必匀速。物块一直处于静止状态，则Ff=F弹F滑动摩擦力正压力FN/N滑动摩擦力Ff/N1.01.52.02.53.00.20.30.40.50.6如何更直观地处理数据FN/NO0.51.01.52.02.53.00.60.50.40.30.20.1Ff/N滑动摩擦力2、滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比Ff=μFN滑动摩擦力正压力或支持力动摩擦因数。μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度）有关滑动摩擦力例题：在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。一个由钢制滑板的雪橇，连同车上的木料总重量为。在水平的冰道上，马在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？N4109.4滑动摩擦力说明：1、运动的物体可以受到滑动摩擦力，静止的物体也可以受到滑动摩擦力。B静止A受到B对它的滑动摩擦力：B受到A对它的滑动摩擦力。2.“相对运动”指的是研究对象相对与其接触的物体而言.3、滑动摩擦力与μ、FN有关，而与其他外力无关4、滑动摩擦力可是阻力，也可是动力（传送带演示）。例如：思考滑动摩擦力的方向一定跟运动方向相反吗？滑动摩擦力的大小与重力成正比吗？摩擦力一定是阻力吗？运动的物体受到的摩擦力一定是滑动吗？静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力吗？滑动摩擦力的大小与正压力成正比不一定不一定滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势弹力和摩擦力关系如何？方向：互相垂直产生：有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力讨论1：在分析受力时，必须先分析弹力，再分析与其对应的摩擦力摩擦力的方向一定与运动方向相反吗？讨论2：运动的物体只能受滑动摩擦力，静止的物体只能受静摩擦力吗？作用对象：运动的物体也可以受静摩擦力，静止的物体也可以受滑动摩擦力。讨论3:例、用手握住一个瓶子，恰好处于静止（竖直方向）。下列说法正确的是A.若增加瓶子质量,手需要握的越紧B.手握的越紧,瓶子受到的摩擦力越大C.不管手握得多紧,瓶子受到的摩擦力总是一定的.D.以上说法都不正确AC巩固练习1、要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动，必须用70N的最小水平推力，木块从原地移动以后，为了使它继续匀速滑动，只要60N的水平推力就行了。（1）、木块与地面的最大静摩擦力是多大？（２）、滑动摩擦力是多大？（３）、若拉力增大至９０Ｎ，滑动摩擦力是多大？2、在粗糙水平面上一物体由静止到运动，所受摩擦力的变化如何？（演示）'ff3已知图中物体都处于静止状态，试对物体进行受力分析，画出力的示意图。GF静FNGFNFF静GFNGF静FFN摩擦力静摩擦力滑动摩擦力方向:与相对运动趋势方向相反产生条件大小：0＜F≤Fmax产生条件方向：与相对运方向相反大小：三、总结F＝μFN思考题1、受到静摩擦力的物体可以是运动的吗？2、静摩擦力方向一定跟物体的运动方向相反吗？3、静摩擦力可以是动力吗?4、相对运动趋势方向和运动方向的关系？不一定可以可以相同、相反、不共线例题1.质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3N时，木箱做匀速运动，求：(1)木箱与地面间的动摩擦因数；(2)木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；(3)木箱在12.0N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小．【解析】(1)当拉力F2＝10.3N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1＝F2＝10.3N。木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱重力即FN＝mg(2)当拉力F2＝8.0N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1是一对平衡力，则有：Ff2＝F1＝8.0N.(3)当拉力F3＝12.0N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的擦力为滑动摩擦力．由第一问可以知道，Ff2＝Ff1＝10.3N.【答案】(1)0.35(2)8.0N(3)10.3N根据滑动摩擦力公式F＝μFN，则木箱与地面之间动摩擦因数为μ＝Ff1FN由上述三个式子联立解得μ＝Ff1FN＝10.33×9.8＝0.35在计算摩擦力的大小之前，必须先分析物体的运动情况，判断是滑动摩擦，还是静摩擦．(1)滑动摩擦力的计算方法可用F＝μFN计算．但要注意FN是接触面的正压力，并不总是等于物体的重力．计算滑动摩擦力时要特别注意正压力的求解，以及滑动摩擦力的大小与接触面积和相对运动速度无关．(2)静摩擦力的计算方法一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解．例题2.如右图所示，A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是()A．A、B之间无摩擦力B．A受到的摩擦力水平向右C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右【解析】对A物体，由于A匀速运动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故A错，B正确；对B物体，由力的作用的相互性，B对A的摩擦力一定与A对B的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正确；对A、B整体分析，由于AB一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，故D错误．【答案】BC例题3.如右图所示为皮带传送装置，甲为主动轮，乙为从动轮，传运过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是()A．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反B．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同C．P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相D．P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相同【解析】由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止，皮带与轮间摩擦力为静摩擦力，假设甲轮与皮带间无摩擦力，则甲轮转动时皮带不动，P点相对于皮带向前运动，可知P点相对于皮带有向前运动的趋势，则甲轮上的P点受到的静摩擦力方向向后，即与甲轮的转动方向相反；再假设皮带与乙轮间没有摩擦力，则当皮带转动时，乙轮将会静止不动，这时，乙轮边缘上的Q点相对于皮带向后运动，可知Q点有相对于皮带向后运动的趋势，故乙轮上Q点所受摩擦力向前，即与乙轮转动方向相同．【答案】B