2020-2021学年3 摩擦力集体备课ppt课件

这是一份2020-2021学年3 摩擦力集体备课ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了课前自主学习，与相对运动的方向相反，FμFN，与相对运动趋势，相对运动，F≤Fmax，②③④，课堂互动探究，课堂回眸等内容，欢迎下载使用。

一、滑动摩擦力任务驱动　为了保障雪天的道路运行安全,可采取哪些措施防滑?提示:增加接触面粗糙程度。
1.方向:_____________________。2.大小:(1)与压力的关系:_____________________________。(2)数学表达式:______。3.动摩擦因数的影响因素:(1)_________________________。(2)接触面的粗糙程度。
滑动摩擦力的大小跟压力成正比
相互接触的两个物体的材料
二、静摩擦力任务驱动　如图所示,人对箱子施加向右的水平推力。箱子发生移动前,阻碍箱子移动的力是什么力? 提示:静摩擦力
1.方向:_______________的方向相反。2.静摩擦力的大小及最大静摩擦力(1)大小的变化特点:箱子发生移动前,推力增大时,摩擦力将会_____。 (2)最大静摩擦力:在数值上等于物体将要发生_________时受到的推力。 (3)静摩擦力大小的范围:_________。
(4)下列因素与最大静摩擦力的大小有关的是___________。 ①推力的大小②物体间正压力的大小③接触面的粗糙程度④接触面的材料
主题一 滑动摩擦力的方向和大小任务1 滑动摩擦力的方向【生活情境】手压在桌面上向前移动时,两者之间会产生滑动摩擦力。在手移动的过程中,滑动摩擦力的方向和运动方向会存在怎样的关系呢?请思考以下问题。
【问题探究】(1)如果手压桌面向前移动,你能分析手受到的桌面对它的滑动摩擦力方向吗?提示:手相对桌面向前运动时,所受滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以,桌面对手的滑动摩擦力方向向后。(2)如果手压桌面向前移动,你能分析桌面受到的滑动摩擦力方向吗?提示:由于桌面相对手向后运动,所以,桌面受到的滑动摩擦力方向向前。(3)物体所受滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反吗?提示:不一定。当滑动摩擦力作为动力时,物体所受滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同。例如沿倾斜传送带向上运动的物体所受的摩擦力方向和运动方向相同。
任务2 滑动摩擦力的大小【实验情境】将一木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计一端固定,另一端与木块水平相连,用力拉动木板,使之在桌面上滑动。
【问题探究】(1)缓慢拉动木块1下面的木板2,弹簧测力计产生示数。弹簧测力计的示数将会如何变化?说明什么问题?提示:弹簧测力计的示数不发生变化,说明木块1所受滑动摩擦力的大小不变。(2)在木板上铺上毛巾,缓慢拉动木板2,观察弹簧测力计示数会怎样变化?说明什么问题?提示:弹簧测力计示数会增大。说明木块1受到的滑动摩擦力会增大,滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
(3)改变木块1上所加物块的质量,分别重复(1)(2)中的操作,分别记录木块1的质量、所加物块的质量和弹簧测力计的示数,记录在下表中,分析数据猜想滑动摩擦力和压力之间存在什么关系?
提示:滑动摩擦力的大小随压力的增大而增大。
【结论生成】1.滑动摩擦力的方向:(1)受滑动摩擦力的物体不一定运动。(2)滑动摩擦力方向与物体运动方向的关系:①滑动摩擦力方向与物体间相对运动的方向一定相反;②滑动摩擦力方向与物体运动的方向不一定相反。
2.影响滑动摩擦力大小的因素:(1)有关因素:①压力的大小。②接触面的材料。③接触面粗糙程度。④接触面的干湿情况。(2)无关因素:①接触面积的大小。②物体运动的速度。
【典例示范】如图所示,质量m=10 kg的滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,滑块还受到大小为5 N,方向水平向右的力F的作用,则滑块在向左运动的过程中受到的摩擦力为(重力加速度g取10 m/s2)(　　)A.大小为5 N,方向水平向右B.大小为5 N,方向水平向左C.大小为10 N,方向水平向右D.大小为10 N,方向水平向左
【解析】选C。滑块虽然受到水平向右的拉力,但相对于水平面向左运动,所以受到水平向右的滑动摩擦力,其大小为Ff=μF压=μmg=0.1×10 kg×10 N/kg=10 N,故选项C正确。
【规律方法】 滑动摩擦力大小的计算方法(1)公式法:当已知物体间的压力和接触面的动摩擦因数时,根据公式F=μFN计算。(2)二力平衡法:当物体在粗糙面上做匀速直线运动时,根据二力平衡条件求解。
【素养训练】1.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是 (　　) A.Ff甲>Ff乙>Ff丙　　B.Ff乙>Ff甲>Ff丙C.Ff丙>Ff乙>Ff甲D.Ff甲=Ff乙=Ff丙
【解析】选D。物体相对地面运动,受到地面所给的滑动摩擦力,根据Ff=μF压可知,物体与地面之间的动摩擦因数μ、正压力F压均相同,故三种情况下物体受到的地面的摩擦力大小相等,故D正确。
2.在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具,如图所示。沿水平冰道滑行的雪橇总质量m=1 000 kg。某时刻马给雪橇施加的水平拉力大小F=400 N,雪橇做匀速直线运动。g取10 m/s2,求:(1)雪橇受到的摩擦力大小。(2)雪橇与冰道之间的动摩擦因数。
【解析】(1)雪橇做匀速直线运动,由平衡条件得雪橇受到的滑动摩擦力f=F=400 N(2)由f=μN,N=mg得μ= =0.04答:(1)400 N　(2)0.04
【补偿训练】1.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是(　　)A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.若接触面是曲面,滑动摩擦力与接触面上的压力不垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力
【解析】选B。有压力若没有相对运动,则不会产生滑动摩擦力,故A错误;两物体之间有滑动摩擦力时,两物体一定接触,且相互挤压,即存在弹力作用,故B正确;接触面为曲面时,摩擦力垂直于切面,而压力沿切面,故二者仍然相互垂直,故C错误;滑动摩擦力存在于两个相对运动的物体之间,故静止的物体可以受滑动摩擦力,如静止的桌面受到桌面上滑动物体的摩擦力,故D错误。
2.如图所示,水平拉力F=40 N时,质量m=10 kg的木块可以在水平面上匀速前进,求 (1)木块所受滑动摩擦力的大小和方向。(2)木块与水平面间的动摩擦因数μ。
【解析】(1)由木块匀速运动知,木块受力平衡。根据二力平衡滑动摩擦力Ff=F=40 N,方向水平向左。(2)由Ff=μFN得,μ= 又FN=mg所以μ=0.4答案:(1)40 N,水平向左　(2)0.4
主题二 静摩擦力的方向和大小 任务1 静摩擦力的方向【生活情境】
情境1:手压毛刷向前推,但毛刷没有滑动,如图1所示。情境2:小孩推木箱没有推动,如图2所示。情境3:手拿水杯在空中静止,如图3所示。
【问题探究】(1)如图1所示,根据毛刷毛的弯曲方向能否确定毛刷相对桌面的运动趋势?提示:能确定,由图可知,毛刷有向左运动的趋势,毛刷所受静摩擦力的方向向右。(2)如图2所示,人没有推动木箱,木箱相对地面的运动趋势方向是怎样的?木箱受到的静摩擦力方向与此方向存在什么关系?提示:人没有推动木箱,木箱相对地面的运动趋势方向向右。木箱受到的静摩擦力方向向左,两者方向相反。
(3)图3中,手握住水杯时,水杯相对手的运动趋势是怎样的?水杯受到的静摩擦力方向与此方向存在什么关系?提示:手握住水杯时,水杯有相对手向下运动的趋势,水杯受到的静摩擦力方向向上,两者方向相反。
任务2 静摩擦力的大小【实验情境】如图所示,把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团(可以作为指针到达最大位置的标记),它可以随指针移动,拉力F逐渐增大,木块保持静止,直到拉力达到某一数值时木块开始移动,观察弹簧测力计示数及其变化情况。
【问题探究】(1)木块开始运动之前,木块所受静摩擦力与弹簧测力计对它的拉力存在什么关系,为什么?提示:木块开始运动之前,木块所受静摩擦力与弹簧测力计对它的拉力大小相等,方向相反。因为木块静止,木块所受二力平衡。(2)随着弹簧测力计示数的增大,木块所受静摩擦力大小如何变化?提示:①木块开始运动前:静摩擦力大小随弹簧测力计示数的增大而增大。②木块开始运动瞬间:弹簧测力计的示数突然变小,木块所受摩擦力变为滑动摩擦力。
【结论生成】1.静摩擦力方向:(1)与物体运动趋势方向的关系:静摩擦力方向与物体相对运动趋势的方向相反。(2)与物体运动方向的关系:静摩擦力方向与物体运动的方向不一定相反。
2.静摩擦力的被动性:(1)大小的被动性:①变化情况:若使物体产生运动趋势的力的大小发生变化时,静摩擦力大小将会变化。②变化范围:零和最大静摩擦力之间。(2)方向的被动性:若使物体产生运动趋势的力的方向发生变化时,静摩擦力的方向将会变化。
【典例示范】如图所示,一个小朋友坐在固定的斜面滑梯上静止不动如图1所示,图2为其原理图。关于小朋友所受静摩擦力的分析,符合实际情况的是(　　)A.小朋友不受摩擦力B.小朋友受沿着斜面向上的静摩擦力C.小朋友受沿着斜面向下的静摩擦力D.无法判断小朋友是否受摩擦力
【解析】选B。由于小朋友有沿斜面向下运动的趋势,而没有沿斜面向下运动,所以她受到沿着斜面向上的静摩擦力作用,B正确。
【素养训练】1.下列关于物体受静摩擦力的叙述正确的是(　　)A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C.静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同D.静止物体所受摩擦力一定为零
【解析】选C。当静摩擦力作为阻力时,与物体的运动方向相反。当静摩擦力作为动力时,与物体的运动方向相同,A、B错误;静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同,C正确;人推木箱,木箱静止却受静摩擦力,D错误。
2.如图所示,静止在水平桌面上的木块在水平方向受到推力F1、F2和摩擦力Ff的作用。已知F1=10 N,F2=2 N,则木块受到的摩擦力大小为(　　) A.2 N　　　　　　B.10 NC.8 ND.12 N【解析】选C。根据木块受力平衡可知,Ff=F1-F2=8 N。C正确。
【补偿训练】下列关于静摩擦力的说法中正确的是(　　)A.两个相对静止物体间不一定有静摩擦力作用B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.静摩擦力对物体总是阻力D.静摩擦力一定比滑动摩擦力大
【解析】选A。两个相对静止的物体之间有一定的运动趋势且存在摩擦因数,则才一定有静摩擦力,A正确;受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,比如正在随着传送带上升的物体。故B错误;静摩擦力可以与物体运动方向相反,作为阻力,也可以与物体运动方向相同,作为动力。故C错误;最大静摩擦力一定比滑动摩擦力大,而静摩擦力可以比滑动摩擦力小,故D错误。