2020版新教材高中物理3.3.1滑动摩擦力及其影响因素课件鲁科版必修1201910171187(数理化网).ppt

第3节 摩 擦 力 第1课时 滑动摩擦力及其影响因素,一、滑动摩擦力的内涵要素 1.接触面性质：接触面_(选填“粗糙”或 “光滑”)。 2.接触力的情况：_。 3.运动情况：发生_时，在接触面上产生的 _的力。,粗糙,相互接触且相互挤压,相对运动,阻碍相对运动,二、滑动摩擦力的矢量性 1.方向：总是与接触面相切，并且与_。 2.大小： (1)文字表述：滑动摩擦力的大小与压力的大小成_。 (2)数学关系式：_。,相对运动方向相反,正比,f=N,三、动摩擦因数 下列关于动摩擦因数的说法正确的是_。 它是两个力的比值，没有单位。 它的大小与两个接触面的材料有关。 它的大小与物体间相对运动速度有关。 它的大小与两个接触面的粗糙程度有关。 钢-钢间的动摩擦因数比钢-冰间的动摩擦因数大。,一 认识滑动摩擦力 1.滑动摩擦力产生的条件： (1)接触面粗糙。 (2)两物体相互接触。 (3)两物体相互挤压，即两者之间存在弹力。 (4)两物体沿接触面发生相对滑动。,2.滑动摩擦力的方向与运动方向的关系： (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。,【思考·讨论】 情境：如图所示，快件刚放到传送带上的一段时间内，快件随传送带向上运动。,讨论：(1)快件与传送带间发生相对运动，向哪滑动？ (科学思维) 提示：快件相对传送带向下滑动。 (2)分析此过程中，快件所受滑动摩擦力的方向？ (物理观念) 提示：滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，则快件受到的滑动摩擦力沿传送带向上。,【典例示范】 (多选)如图所示，一只猫在桌边猛的将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下来。鱼缸在桌面上滑动的过程中，请根据相对运动方向的定义，分析下列关于桌面和鱼缸相对运动方向的说法正确的是 世纪金榜导学号( ),A.鱼缸相对桌面向右运动 B.鱼缸相对桌面向左运动 C.桌面相对鱼缸向右运动 D.桌面相对鱼缸向左运动,【解题探究】 (1)判断鱼缸相对桌面的运动方向时，视哪个物体为静止的？ 提示：视桌子为静止的。 (2)判断桌面相对鱼缸的运动方向时，视哪个物体为静止的？ 提示：视鱼缸为静止的。,【解析】选A、D。视桌子为静止的，鱼缸相对桌面向右运动，则A正确，B错误；视鱼缸为静止的，桌面相对鱼缸向左运动，则D正确，C错误。,【母题追问】 1.(多选)请根据滑动摩擦力方向的性质，判断【典例示范】情境中，关于鱼缸底和桌面所受滑动摩擦力方向的说法正确的是 ( )(物理观念) A.桌面对鱼缸底的滑动摩擦力方向向左 B.桌面对鱼缸底的滑动摩擦力方向向右 C.鱼缸底对桌面的滑动摩擦力方向向左 D.鱼缸底对桌面的滑动摩擦力方向向右,【解析】选A、D。鱼缸相对桌面向右运动，桌面对鱼缸底的滑动摩擦力方向向左。桌面相对鱼缸向左运动，鱼缸底对桌面的滑动摩擦力方向向右。,2.(多选)在【典例示范】中下列关于桌布和鱼缸底所受滑动摩擦力方向的说法正确的是 ( ) (物理观念) A.桌布对鱼缸底的滑动摩擦力方向向左 B.桌布对鱼缸底的滑动摩擦力方向向右 C.鱼缸底对桌布的滑动摩擦力方向向左 D.鱼缸底对桌布的滑动摩擦力方向向右,【解析】选B、C。视桌布为静止的，鱼缸底的滑动摩擦力方向向右，则B正确，A错误；视鱼缸为静止的，桌布的滑动摩擦力方向向左，则C正确，D错误。,【补偿训练】 1.关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是 ( ) A.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B.滑动摩擦力是成对出现的，一个物体在水平地面上滑动时，地面也要受到滑动摩擦力作用 C.滑动摩擦力的大小跟物体相对运动的速度大小有关 D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动,【解析】选B。滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同，A错误；根据力的相互性可知，B正确；滑动摩擦力的大小只跟接触面的性质和压力有关，与物体相对运动速度大小无关，C错误；滑动摩擦力可能作为动力使物体运动，D错误。,2.(多选)如图所示，下列常见事例中受到滑动摩擦力的物体有 ( ),A.刹车时，车轮抱死的摩托车 B.在竖直绳的拉力作用下沿竖直墙壁运动的重物 C.在水平地面上被推动的木箱 D.冬天，相互摩擦取暖的双手,【解析】选A、C、D。按照产生滑动摩擦力的条件来分析物体是否受到摩擦力。四个事例中的研究对象都与其他物体接触、相对于接触物体有相对运动、接触面都不是光滑的。但是选项B中的重物与墙壁间没有挤压，因此该重物与墙壁间没有滑动摩擦力。其余选项中的研究对象跟与之接触的物体都有相互挤压，因此都受到滑动摩擦力的作用。综上所述，选项A、C、D正确。,二 科学探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系 1.实验目的： 研究滑动摩擦力大小与接触面的情况、压力的定量关系。,2.设计思路： (1)实验方法：控制变量法。,控制接触面粗糙程度不变，研究滑动摩擦力与压力的定量关系。 控制滑动摩擦力与压力不变，研究 与接触面粗糙程度的关系。,(2)测量的物理量。 测量滑动摩擦力的大小： 根据物体A水平方向二力平衡，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。,测量压力的大小： a.实验原理：根据竖直方向上二力平衡，压力N=mg。 b.数据的收集方法：利用天平测量物体A的质量，由N=mg获得压力的大小。 (3)通过在物体A上加砝码的方法改变压力。 (4)通过将木板改为玻璃板改变接触面的粗糙程度。,3.实验结论： (1)当接触面材料相同，压力不同时： 滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比，即f=N。 (2)当压力相同，接触面材料不同时： 滑动摩擦力与压力的比值 不同，说明接触面的动摩擦因数不同。,【思考·讨论】 (1)探究改变拉木板的速度时，物体所受的滑动摩擦力的大小是否变化，请给出你的解释？ (科学探究) 提示：不变化。根据f=N，滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和压力有关，与速度无关。,(2)探究改变物体与木板间接触面积的大小时，物体所受的滑动摩擦力的大小是否变化，请给出你的解释？ (科学探究) 提示：不变化。根据f=N，滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和压力有关，与接触面积无关。,【典例示范】 有位同学要重新布置自己的房间，他用200 N的水平拉力匀速拉动质量为50 kg的书桌。求书桌与地板间的动摩擦因数是多少？ (g取10 N/kg) 世纪金榜导学号,【思维·建模】,【解析】匀速拉动时书桌的受力分析如图所示。,用200 N的水平拉力匀速拉动书桌，书桌受到地面 的滑动摩擦力f=200 N。 书桌受地面的支持力为N=mg=50×10 N=500 N。 根据f=N可得 = =0.4 答案：0.4,【母题追问】 1.如果该同学要在与【典例示范】同样的情况下匀速移动质量为150 kg的书柜，他用200 N的力能拉动书柜吗？为什么？(g取10 N/kg) (科学思维),【解析】书柜受到地面的支持力 N2=m2 g=150×10 N=1 500 N 匀速移动书柜所需的拉力为 F=f2=N2=0.4×1 500 N=600 N 则用200 N的力不能拉动书柜。 答案：不能，原因见解析,2.请依据【典例示范】所涉及的物理过程，利用图示装置来测定AB间的动摩擦因数。A、B两个物体叠放在一起，A的右面用不计重力的弹簧测力计连在墙上，此时测力计是水平的。请分析： (科学探究),(1)需要测量的量有_。 (2)AB间动摩擦因数的表达式_。,【解析】(1)需要测量的量有弹簧测力计的示数T，A物体的重力G。 (2)对A物体，水平方向受拉力T和摩擦力f。 因T=f，N=G，又f=N，则AB间动摩擦因数 = 答案：(1)见解析 (2),【补偿训练】 1.如图所示为某新型夹砖机，它能用两侧巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率。已知某夹砖机能夹起质量为m的砖，两侧“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax(设此时静摩擦力等于滑动摩擦力)，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为 ( ),【解析】选B。以砖为研究对象，竖直方向上受到重力 和左右两侧两个摩擦力的作用，所以2f=mg，又因为 f=Fmax，所以= ，选B。,2.(2018·漳州高一检测)用20 N的水平力将一个5 kg的物体压在竖直墙壁上，物体沿墙壁下滑，已知物体与墙壁间的动摩擦因数为0.3，求物体受到的滑动摩擦力的大小和方向。,【解析】由于用20 N的力将物体压在墙壁上，所以物体与墙壁间的正压力为20 N，根据f=N得 f=0.3×20 N=6 N 滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，物体沿墙壁下滑，故滑动摩擦力的方向沿墙壁向上。 答案：6 N 方向沿墙壁向上,【拓展例题】考查内容 滑动摩擦力的综合应用 【典例】如图所示，一重力为20 N的物体放在水平地面上，在一大小为F=8 N的水平向右拉力作用下，向右匀速运动。,(1)求物体所受的摩擦力的大小和方向。 (2)求物体与地面间的动摩擦因数。 (3)若突然将外力F的方向改为水平向左，大小变为 16 N，求此时物体所受摩擦力大小和方向。,【解析】(1)根据二力平衡，物体所受摩擦力 f=F=8 N，方向与拉力方向相反，即水平向左。 (2)动摩擦因数= =0.4 (3)外力突然改为水平向左时，物体仍在向右运动， 对水平面的压力没有变，故此时它受到的摩擦力大 小、方向都与外力改变前相同。,答案：(1)8 N 水平向左 (2)0.4 (3)8 N 水平向左,【课堂回眸】,