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高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教案配套ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教案配套ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了新知探究，什么是摩擦力，什么是滑动摩擦力，静摩擦力，二力平衡，名师指点，课堂训练等内容，欢迎下载使用。
通过传送带我们能把物体从低处运送到高处，如图所示，而物体相对传送带却静止不动；要将静止放在地面上的箱子推动，需要施加足够大的推力，如图所示．发生以上现象的原因是什么呢？
知识点 滑动摩擦力
两个相互接触、相互挤压的物体，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和相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。
一个物体在另一个物体表面滑动的时候，受到另一个物体阻碍它滑动的力．
【探究】某学生在研究滑动摩擦力与哪些因素有关而设计了如图所示的实验。他用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动，读出并记录弹簧测力计的读数。实验中改变被拉木块的数量、接触面的材料、接触面积的大小及木块速度的大小，并将若干次实验数据记录在下表中，试根据下表的实验数据，分析总结并回答下列问题：
(1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？有什么关系？(2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素无关？提示：(1)滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比，还与接触面的材料有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。(2)滑动摩擦力与接触面积的大小、物体间相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式f＝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、静止)时，根据二力平衡条件求解。
滑动摩擦力方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．“与相对运动方向相反”≠“与运动方向相反”，滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同、相反，还可以成任意角度．如图所示，斜面体竖直向上运动的同时，物体A沿斜面向下匀速下滑，那么A所受的摩擦力将与A的运动方向(对地)成一夹角，但仍与相对滑动方向相反．
例1：下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用
解析 产生摩擦力的条件是：两个物体相互挤压，接触面粗糙，有相对运动，三者缺一不可，故A错误；摩擦力阻碍的是物体间的相对运动，不一定阻碍物体的运动，有可能是动力，故B错误；相对静止的物体有可能存在相对运动的趋势，故可能存在摩擦力的作用，故C正确；静止的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动，也可能受滑动摩擦力作用，同理，运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动的趋势，也有可能受到静摩擦力作用．答案 C
例2：若两物体的重力分别为GA＝20 N，GB＝40 N，A、B间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.4，用力F作用在B上后，A、B间，B与地面间都发生了相对滑动．求各接触面间摩擦力的大小．
知识点 静摩擦力
小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发生的力。
定义当一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋势，但两者又保持相对静止状态时，物体受到的另一个物体对它的阻碍这种相对运动趋势的力，叫做静摩擦力．
产生的条件(1)接触面是粗糙的．(2)两物体有相对运动的趋势．(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)．静摩擦力产生的原因是相互接触的物体间有相对运动趋势．静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍运动．
方向总跟物体相对运动趋势方向相反．(1)“相对运动趋势”指的是静摩擦力的受力者相对于施力者的运动趋势．(2)静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，但与运动方向的关系可能相同、相反、垂直，还可以成任意角度．(3)静摩擦力的方向跟接触面相切，可做动力，也可做阻力．
静摩擦力的大小(1)大小范围：0
最大静摩擦力当人的水平推力增加到某一值Fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把Fm叫做最大静摩擦力
最大静摩擦力最大静摩擦力fmax＝μ0FN。(μ0为最大静摩擦力因数)
特别提醒：(1)滑动摩擦力f的大小与物体运动的速度大小无关，与接触面的大小无关。(2)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等。(3)静摩擦力可在0～fmax之间变化，不能用公式f＝ μFN计算，且静摩擦力与正压力无关。
判断静摩擦力方向的常用方法
(1)假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向．(2)平衡法：对于受力平衡的物体，分析除静摩擦力外其他力共同作用效果的方向，则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反．(3)相互作用法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反．
解题指导：求解摩擦力大小的方法(1)明确所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)静摩擦力一般根据二力平衡来求。求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线运动状态，若物体处于减速或加速运动状态，则二力平衡不成立。(3)滑动摩擦力一般根据公式法计算，计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、物体是否匀速运动无关，只取决于动摩擦因数和正压力的大小。
解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N。(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7N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7N，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6N，方向水平向右。(3)撤掉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8N，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
知识点 认识摩擦力的误区
误区一：误认为摩擦力一定是阻力，或摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反。分析：滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反，静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反，可见摩擦力阻碍的是物体的相对运动或相对运动的趋势，并不一定阻碍物体的运动。摩擦力可能与物体的运动方向相同、相反，或成任意角度。
误区二：误认为静止的物体只能受静摩擦力，运动的物体只能受滑动摩擦力。分析：我们所说的静止的物体、运动的物体是指它相对于地面静止或运动，根据其与其他物体的相对运动情况，它可能受静摩擦力，也可能受滑动摩擦力。例如，物体在地面上滑动，地面受到滑动摩擦力，但地面是静止的。
2.关于摩擦力的方向，下列说法正确的是( )A．摩擦力的方向总是与运动方向相反B．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C．滑动摩擦力一定是阻力D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直
3. 如图所示，甲、乙、丙三个物体，质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，它们受到的摩擦力的大小关系是( )A．三者相同 B．乙最大C．丙最大 D．已知条件不够，无法比较
4．关于摩擦力产生的条件，下列说法中正确的是( )A．相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B．相对运动的物体间一定有摩擦力C．只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D．只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力作用
5．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如图所示，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力( )A．握力越大，摩擦力越大B．只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关 C．方向由向下变成向上D．手越干越粗糙，摩擦力越大
答案 B解析 只要瓶子不动，处于静止状态，由物体的平衡条件可得手对瓶子的静摩擦力与瓶子的重力等大反向，与手对瓶子握力的大小无关，故B正确；摩擦力的方向始终向上，C错误；握力越大，手越干越粗糙，手对瓶子的最大静摩擦力越大，瓶子越不易滑脱，但并没有改变此时瓶子所受的静摩擦力大小，故A、D均错误．
通过传送带我们能把物体从低处运送到高处，如图所示，而物体相对传送带却静止不动；要将静止放在地面上的箱子推动，需要施加足够大的推力，如图所示．发生以上现象的原因是什么呢？
知识点 滑动摩擦力
两个相互接触、相互挤压的物体，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和相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。
一个物体在另一个物体表面滑动的时候，受到另一个物体阻碍它滑动的力．
【探究】某学生在研究滑动摩擦力与哪些因素有关而设计了如图所示的实验。他用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动，读出并记录弹簧测力计的读数。实验中改变被拉木块的数量、接触面的材料、接触面积的大小及木块速度的大小，并将若干次实验数据记录在下表中，试根据下表的实验数据，分析总结并回答下列问题：
(1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？有什么关系？(2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素无关？提示：(1)滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比，还与接触面的材料有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。(2)滑动摩擦力与接触面积的大小、物体间相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式f＝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、静止)时，根据二力平衡条件求解。
滑动摩擦力方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．“与相对运动方向相反”≠“与运动方向相反”，滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同、相反，还可以成任意角度．如图所示，斜面体竖直向上运动的同时，物体A沿斜面向下匀速下滑，那么A所受的摩擦力将与A的运动方向(对地)成一夹角，但仍与相对滑动方向相反．
例1：下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用
解析 产生摩擦力的条件是：两个物体相互挤压，接触面粗糙，有相对运动，三者缺一不可，故A错误；摩擦力阻碍的是物体间的相对运动，不一定阻碍物体的运动，有可能是动力，故B错误；相对静止的物体有可能存在相对运动的趋势，故可能存在摩擦力的作用，故C正确；静止的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动，也可能受滑动摩擦力作用，同理，运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动的趋势，也有可能受到静摩擦力作用．答案 C
例2：若两物体的重力分别为GA＝20 N，GB＝40 N，A、B间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.4，用力F作用在B上后，A、B间，B与地面间都发生了相对滑动．求各接触面间摩擦力的大小．
知识点 静摩擦力
小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发生的力。
定义当一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋势，但两者又保持相对静止状态时，物体受到的另一个物体对它的阻碍这种相对运动趋势的力，叫做静摩擦力．
产生的条件(1)接触面是粗糙的．(2)两物体有相对运动的趋势．(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)．静摩擦力产生的原因是相互接触的物体间有相对运动趋势．静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍运动．
方向总跟物体相对运动趋势方向相反．(1)“相对运动趋势”指的是静摩擦力的受力者相对于施力者的运动趋势．(2)静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，但与运动方向的关系可能相同、相反、垂直，还可以成任意角度．(3)静摩擦力的方向跟接触面相切，可做动力，也可做阻力．
静摩擦力的大小(1)大小范围：0
最大静摩擦力当人的水平推力增加到某一值Fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把Fm叫做最大静摩擦力
最大静摩擦力最大静摩擦力fmax＝μ0FN。(μ0为最大静摩擦力因数)
特别提醒：(1)滑动摩擦力f的大小与物体运动的速度大小无关，与接触面的大小无关。(2)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等。(3)静摩擦力可在0～fmax之间变化，不能用公式f＝ μFN计算，且静摩擦力与正压力无关。
判断静摩擦力方向的常用方法
(1)假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向．(2)平衡法：对于受力平衡的物体，分析除静摩擦力外其他力共同作用效果的方向，则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反．(3)相互作用法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反．
解题指导：求解摩擦力大小的方法(1)明确所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)静摩擦力一般根据二力平衡来求。求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线运动状态，若物体处于减速或加速运动状态，则二力平衡不成立。(3)滑动摩擦力一般根据公式法计算，计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、物体是否匀速运动无关，只取决于动摩擦因数和正压力的大小。
解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N。(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7N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7N，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6N，方向水平向右。(3)撤掉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8N，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
知识点 认识摩擦力的误区
误区一：误认为摩擦力一定是阻力，或摩擦力的方向总是跟物体的运动方向相反。分析：滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反，静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反，可见摩擦力阻碍的是物体的相对运动或相对运动的趋势，并不一定阻碍物体的运动。摩擦力可能与物体的运动方向相同、相反，或成任意角度。
误区二：误认为静止的物体只能受静摩擦力，运动的物体只能受滑动摩擦力。分析：我们所说的静止的物体、运动的物体是指它相对于地面静止或运动，根据其与其他物体的相对运动情况，它可能受静摩擦力，也可能受滑动摩擦力。例如，物体在地面上滑动，地面受到滑动摩擦力，但地面是静止的。
2.关于摩擦力的方向，下列说法正确的是( )A．摩擦力的方向总是与运动方向相反B．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C．滑动摩擦力一定是阻力D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直
3. 如图所示，甲、乙、丙三个物体，质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，它们受到的摩擦力的大小关系是( )A．三者相同 B．乙最大C．丙最大 D．已知条件不够，无法比较
4．关于摩擦力产生的条件，下列说法中正确的是( )A．相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B．相对运动的物体间一定有摩擦力C．只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D．只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力作用
5．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如图所示，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力( )A．握力越大，摩擦力越大B．只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关 C．方向由向下变成向上D．手越干越粗糙，摩擦力越大
答案 B解析 只要瓶子不动，处于静止状态，由物体的平衡条件可得手对瓶子的静摩擦力与瓶子的重力等大反向，与手对瓶子握力的大小无关，故B正确；摩擦力的方向始终向上，C错误；握力越大，手越干越粗糙，手对瓶子的最大静摩擦力越大，瓶子越不易滑脱，但并没有改变此时瓶子所受的静摩擦力大小，故A、D均错误．
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