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    人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力精品ppt课件

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    这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力精品ppt课件,共29页。PPT课件主要包含了必备知识,自我检测,问题一,问题二,随堂检测等内容,欢迎下载使用。

    一、滑动摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。2.产生条件:(1)物体相互接触且相互挤压。(2)接触面粗糙。(3)两物体间有相对运动。3.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。4.大小:Ff=μF压,即滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。式中μ为动摩擦因数,没有单位,它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
    二、静摩擦力1.定义:相互接触的两个物体,当它们之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时,物体间的摩擦力叫作静摩擦力。2.产生条件:(1)物体相互接触且相互挤压。(2)接触面粗糙。(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势。3.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。4.大小:(1)最大静摩擦力:静摩擦力的增大有一个限度,物体间即将开始相对运动时的摩擦力。(2)静摩擦力大小范围:物体间实际产生的静摩擦力在0与最大静摩擦力之间。
    1.正误辨析(1)受到静摩擦力的物体一定静止,受到滑动摩擦力的物体一定运动。(  )(2)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反。(  )
    答案:× 解析:运动的物体也可以受到静摩擦力,静止的物体也可以受到滑动摩擦力。相对运动和运动是不同的。
    答案:× 解析:静摩擦力方向一定与物体相对运动趋势的方向相反。
    (3)滑动摩擦力方向一定与物体运动方向相反。(  )(4)接触面间有摩擦力,一定存在弹力。(  )
    答案:× 解析:滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,与物体的运动方向可以相反,也可以相同。
    答案:√ 解析:接触面间有摩擦力时,两物体间一定相互挤压,且存在弹力。
    2.已知一些材料间的动摩擦因数如表所示:质量为1.5 kg的物块放置于某材料制作的水平面上,现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉此物块,读得弹簧测力计的示数为3 N,则两接触面的材料可能是(g取10 m/s2) (  )A.木—金属 B.木—木 C.钢—钢 D.木—冰
    答案:A 解析:由Ff=μFN得 =0.2,所以接触面可能为木—金属,故选项A正确。
    滑动摩擦力情景探究1.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察毛刷的弯曲方向。如图所示,毛刷为什么向后弯曲?2.把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么?阅读课本,写出滑动摩擦力的公式。
    要点提示1.因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面,与板擦运动方向相反。2.手受到向后的阻力(滑动摩擦力)。感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大。滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大。F=μFN。
    知识点拨1.滑动摩擦力的产生条件说明(1)“相对”的含义是指相对跟它接触的物体,而不是相对别的物体。(2)“相对滑动”是指两个物体之间的相对位置在变化,可能的情况有,一个物体静止,另一个运动;两个物体同向运动,但速度不等;两个物体反向运动等。因此,静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用,如擦黑板,黑板静止,但受滑动摩擦力。
    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。3.滑动摩擦力的有无及方向的判断方法(1)产生条件法:根据滑动摩擦力产生的条件判断,接触且接触面粗糙、相互挤压、相对滑动。(2)平衡条件法:当相互滑动的物体处于静止或匀速运动状态时,利用二力平衡条件判断。
    4.滑动摩擦力的大小(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算。①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,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(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。画龙点睛 滑动摩擦力的大小由正压力和动摩擦因数决定,与物体的运动状态、接触面积无关。
    实例引导例1下列有关滑动摩擦力的说法正确的是(  )A.有压力一定有滑动摩擦力B.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力
    答案:C 解析:产生滑动摩擦力的条件有三个:正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动,缺一不可。由产生条件可知,A错误。滑动摩擦力方向与接触面相切,且与相对运动方向相反,而压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直,B错误,C正确。擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,黑板受滑动摩擦力,所以关键是“相对运动”,故D错误。
    规律方法 (1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反。(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动。例如:如图所示,物体A、B都向右运动,速度分别为vA=1 m/s,vB=2 m/s。则A相对B向左运动,A受到B向右的滑动摩擦力F1,是动力;B受到A向左的滑动摩擦力F2,是阻力。
    变式训练1有些地方,人们常用狗拉雪橇载人及物品,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。
    解析:由题意可知:μ=0.02,m=300 kg,雪橇做水平方向的匀速直线运动,受力如图。则由二力平衡知F=Ff雪橇与雪地间的正压力FN=mg由滑动摩擦力公式Ff=μFN知F=Ff=μmg=0.02×300 kg×9.8 N/kg=58.8 N故狗拉雪橇的拉力大小为58.8 N。答案:58.8 N
    静摩擦力情景探究把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示。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,木块开始移动,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)木块受到拉力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,静摩擦力有什么变化?(3)什么样的物体间会产生静摩擦力?静摩擦力沿什么方向?
    要点提示(1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力。(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值。(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间。静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。
    知识点拨1.静摩擦力产生的条件说明(1)“相对”是指相对互相接触的物体,而不是相对别的物体。(2)“相对静止”有两种情况,一是两个物体都静止,二是两个物体都做速度相同的直线运动。(3)“相对运动趋势”是指一个物体相对于它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态。
    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)与物体运动的方向可能相同,也可能相反。
    静摩擦力方向与物体相对运动趋势的方向相反人随传送带一起运动,静摩擦力方向与其运动方向相同,而传送带所受人的静摩擦力方向与其运动方向相反。物体的静摩擦力的方向沿木板向上,与物体运动方向不在一条直线上
    静摩擦力方向与运动状态的关系:
    3.静摩擦力有无及方向的判断方法(1)平衡条件法:当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,可根据二力平衡条件判断静摩擦力是否存在及其方向。(2)假设法:利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析:
    4.静摩擦力的大小(1)大小的范围:0实例引导例2关于静摩擦力的说法,正确的是(  )A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度D.静摩擦力一定是阻力
    答案:C 解析:当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A错;受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,比如人走路时,受到的就是静摩擦力,B错;在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力,C对;静摩擦力可能是阻力也可能是动力,D错。
    规律方法 (1)静摩擦力方向与“相对运动趋势的方向相反”,并不是与“运动方向”相反。(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动。如图所示,货物被传送带由低处传送到高处的过程中(传送带匀速转动,货物和传送带相对静止),货物受到静摩擦力的方向沿斜面向上,与货物运动方向相同,是动力。
    例3如图所示,一重力为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)木块所受的摩擦力的大小和方向。(2)当只将F1撤去后,木块受到的摩擦力的大小和方向。(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向。
    解析:当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μFN=μG=0.2×40 N=8 N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N。(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力。由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左。(2)将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止。由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右。(3)撤去F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,方向水平向左。答案:(1)7 N 水平向左 (2)6 N 水平向右(3)8 N 水平向左
    规律方法 求解摩擦力大小的思路
    1.(多选)下列说法正确的是(  )A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力
    答案:B D 解析:摩擦力产生的三个条件:接触面粗糙、物体之间有弹力、物体间有相对运动或相对运动趋势三个条件缺一不可。因为缺少接触面粗糙、有弹力这两个条件,选项A错误;两物体间仅有弹力,接触面是否粗糙未知,故选项C错误;有弹力是产生摩擦力的必要条件,所以有摩擦力必有弹力,无弹力必无摩擦力,故选项B、D正确。
    2.(多选)如图所示,有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态。现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是(  )A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大
    答案:A C 解析:容器受到的摩擦力为静摩擦力,根据二力平衡条件知,容器受到的静摩擦力等于容器和水的总重力,随着水的重力的增加,容器受到的摩擦力逐渐增大,选项A正确,选项B错误;如果一开始水平恒力F足够大,容器与墙壁之间的最大静摩擦力大于容器注满水时的总重力,则水平力F可能不变,选项C正确,选项D错误。
    3.(多选)(2019石家庄外国语学校高一上期末)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上、质量为10 kg的木箱,木箱与水平地面间的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,可知(  )A.木箱所受的最大静摩擦力为Ffm=20 NB.木箱所受的最大静摩擦力为Ffm=21 NC.木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.20D.木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.21
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