第3节摩擦力

物理第3节摩擦力物理(教师参考)一、教学目标知识与技能1.理解静摩擦力产生的条件,会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向,知道最大静摩擦力的概念2.理解滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向3.知道动摩擦因数,会用F=μFN计算滑动摩擦力的大小过程与方法思考摩擦力产生的原因,探究和讨论两种摩擦力的产生条件,结合现实生活中的例子进行分析,得出结论.体会相对运动和相对运动趋势的含义,再从大小的角度去分析研究这两种力情感态度与价值观让学生体会物理这一学科与现实生活的联系,体会教材的知识源于生活.更能促使学生研究、分析、解决问题物理二、教学重点难点教学重点1.静摩擦力的有无及方向的判断2.摩擦力大小的计算教学难点1.摩擦力概念的理解2.两种摩擦力方向的判断三、重难点突破方略静摩擦力方向的突破方略【演示与思考1】展示箱子,并将其放在水平面上,提出问题:(1)静止在水平面上的箱子,没有力推它时,水平面对它是否有摩擦力的作用?学生:无.(2)当水平用力推箱子,但箱子未动,水平面对它是否有摩擦力的作用?学生:有.物理(3)这种摩擦力叫什么名字?学生:静摩擦力.(4)这两种情况中箱子同样未动,为什么用水平力推时水平面对它有静摩擦力作用呢?学生1:用水平推力推而未动,由二力平衡可知,水平面对它有静摩擦力作用与水平推力相平衡.学生2:因为箱子相对水平面有运动趋势.【教师总结】箱子虽然是静止的,但在水平力的作用下想要运动,这种想动而未动称为相对运动趋势.【思考与讨论】(1)箱子被水平力推而未动,静摩擦力对物体起到什么作用呢?学生1:静摩擦力对物体起到阻力的作用.学生2:静摩擦力阻碍箱子的相对运动趋势.(2)若水平向左推箱子而未动,箱子相对水平面有什么方向的运动趋势?水平面对它的静摩擦力是什么方向?学生:箱子相对水平面有水平向左的运动趋势;水平面对它的静摩擦力是水平向右的.物理(3)若水平向右推箱子而未动,箱子相对水平面有什么方向的运动趋势?地面对它的静摩擦力是什么方向?学生:箱子相对水平面有水平向右的运动趋势;水平面对它的静摩擦力是水平向左的.【教师总结】静摩擦力的方向跟相对运动趋势的方向相反.【演示与思考2】在水平的桌面上放一个斜面体,将一个滑块静止放在斜面体上,提出问题:(1)滑块有什么方向的相对运动趋势?斜面体对滑块的静摩擦力方向如何?学生:滑块有沿斜面向下的相对运动趋势;斜面体对滑块的静摩擦力方向沿斜面向上.(2)用手推动斜面体,滑块和斜面体一起水平向右运动,滑块受到的摩擦力是水平向左吗?学生:不是水平向左.(3)滑块和斜面体一起水平向右运动,滑块有什么方向的相对运动趋势?这种相对运动趋势是相对地面吗?斜面体对滑块的静摩擦力方向如何?学生:滑块有沿斜面向下的相对运动趋势.这种相对运动趋势不是相对于地面,是相对于斜面体.斜面体对滑块的静摩擦力方向沿斜面向上.物理自主学习课堂探究达标测评学科素养物理自主学习课前预习·感悟新知(教师参考)情境链接一如图所示,人推箱子,推不动,是什么原因呢?猴子在树干上掉不下来,为什么呢?人在冰面上走路时会非常困难,又是什么原因呢?信息人推箱子,推不动是因为推力与地面对箱子的摩擦力平衡.猴子在树干上掉不下来,是因为树干对猴子的摩擦力与猴子受到的重力平衡.人在冰面上走路时会非常困难,是因为冰面比较光滑,人受到的摩擦力小,不容易控制行走.物理情境链接二当太阳重新又点亮一个新的黎明,你睁开双眼,此刻你的眼球和眼皮之间已经完成了今天的第一次摩擦,而你却全然不知.接着,你撩开被子伸手去抓衣服,扣上纽扣,穿好衣服,蹬上鞋子,迈步走向洗漱间……这些是离不开摩擦力的.摩擦无时不有,无所不在,它有时十分可爱,有时又相当讨厌.我们应当怎样扬其所长,很好地驾驭它呢?信息迈步行走时,鞋子与地面及鞋子与脚之间都产生了摩擦力;写字和画图时,铅笔和圆珠笔靠摩擦力才能握在手中;砂轮、砂纸是专门制造较大的摩擦力来工作的.物理教材梳理一、摩擦力阅读教材第57页的第一段,了解摩擦力的概念.两个相互接触的物体,当它们发生或具有时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.二、静摩擦力与滑动摩擦力阅读教材第57～59页“静摩擦力”和“滑动摩擦力”部分,知道这两种摩擦力的概念,初步了解这两种摩擦力的方向及大小确定方法.相对运动相对运动的趋势物理静摩擦力滑动摩擦力定义当一个物体在另一个物体的表面上只有,而没有相对运动时,所受到的阻碍相对运动趋势的力当一个物体在另一个物体表面滑动时,受到的另一个物体它滑动的力方向总是沿着接触面,并且跟物体的方向相反总是沿着接触面,并且跟物体的的方向相反大小两物体间的静摩擦力F在0与之间,即0F.滑动摩擦力的大小跟成正比,即F=,μ为动摩擦因数,FN表示压力的大小想一想教材第58页图3.3-3中,传送带靠静摩擦力把货物送到高处,那么货物所受的静摩擦力方向如何?答案:货物所受静摩擦力的方向沿传送带向上.相对运动的趋势阻碍相对运动趋势相对运动最大静摩擦力Fmax≤Fmax压力μFN物理自主检测1.(2016淄博七中高一检测)关于摩擦力的产生,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.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D.相互压紧并发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间可能有摩擦力作用D解析:要产生摩擦力首先要在接触面之间有压力,其次要接触面不光滑而且物体之间有相对运动或有相对运动趋势,故选项D正确.(教师备用)物理2.关于摩擦力的方向,下列说法中正确的是()A.摩擦力的方向总是和物体运动的方向相反B.滑动摩擦力的方向总是和物体运动的方向相同C.物体所受摩擦力的方向总是和接触面垂直D.物体受的摩擦力的方向总是和物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反D解析:摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与运动方向可能相同,且一定沿接触面,选项D正确,A,B,C错误.物理3.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是()A.动摩擦因数与正压力成正比B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定解析:动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定,与其他因素无关,选项A,B,D错误,C正确.C物理4.(2016河北衡水中学月考)中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋比赛,图中的棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止.关于棋子受到的摩擦力的方向和大小说法正确的是()A.方向竖直向上,大小等于它的重力B.方向竖直向下,大小等于它的重力C.方向竖直向上,大小大于它的重力D.方向竖直向下,大小大于它的重力A解析:棋子有向下运动的趋势,摩擦力竖直向上,摩擦力与重力满足二力平衡,故摩擦力大小等于重力.物理5.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,如图所示,这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.解析:风力等于小球所受的滑动摩擦力,即0.5G=μFN又FN=G,解得μ=0.5.答案:0.5物理课堂探究核心导学·要点探究要点一静摩擦力【问题导引】1.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1.2N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2.2N时,木块仍静止;继续增大拉力到4.2N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到4.0N,此后木块匀速运动,拉力保持4.0N不变.(1)木块受到拉力1.2N时,没有运动,说明什么问题?(2)随着外力的增大,静摩擦力怎样变化?(3)木块所受的静摩擦力沿什么方向?答案:(1)木块受到的静摩擦力与拉力平衡.(2)随着拉力增大,由二力平衡可知静摩擦力也在增大.(3)静摩擦力在木块与桌面间产生,方向沿接触面指向木块有相对运动趋势的反方向,即向左.物理2.用传送带将货物由低处传送到高处.如图所示,传送带匀速运动,货物和传送带相对静止.(1)货物靠什么力被送到高处?此力方向如何?(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗?静摩擦力总是阻碍物体的运动吗?答案:(1)静摩擦力,方向沿传送带向上.(2)产生静摩擦力的两物体之间相对静止,但不是说两个物体都一定处于静止状态.静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势,不是阻碍运动,本题中静摩擦力充当动力.物理【要点归纳】1.静摩擦力的方向(1)静摩擦力的方向总是跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.如图(甲)所示,静止在斜面上的物体m有沿斜面下滑的趋势,所以物体受到沿斜面向上的静摩擦力.(2)静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,也可与运动方向不在一条直线上,如手握瓶子在水平方向上运动,此时静摩擦力的方向竖直向上,与运动方向是垂直的.又如图(乙)所示,用力F拉水平地面上的物体A,A与物体B保持相对静止做加速运动.可假设A,B间无摩擦力,则A做加速运动时,B不可能随A一起运动,故A,B间有摩擦力,而B相对A有向后运动的趋势,所以B受到方向与运动方向相同的静摩擦力作用.物理2.静摩擦力的大小(1)静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力的大小.两物体间的静摩擦力F在0和最大静摩擦力Fmax之间,即0F≤Fmax.(2)Fmax为最大静摩擦力,大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力.其值略大于滑动摩擦力,有时认为二者相等.(3)静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比.3.判断静摩擦力有无的方法(1)假设法若物体间发物体受静摩擦力的作用生相对滑动假设接触面间光滑若物体间仍物体不受静摩擦力的作用保持静止(2)平衡条件法:根据二力平衡的条件判定.物理【例1】如图所示,物体A,B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使两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B的摩擦力水平向左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〚思维导图〛C,AABABB相对静止相对运动—对二力平衡之间有摩擦力静摩擦力—对，组成的整体二力平衡与地面之间有摩擦力滑动摩擦力物理规律方法对于相对复杂的题目,一般先分析受力简单的物体,再根据力的相互性,分析与其接触物体所受摩擦力的情况.解析:对A,水平方向只有受水平向右的静摩擦力才能保证二力平衡,做匀速直线运动,选项A,B错误;对B,水平方向受到向左的静摩擦力FAB,只有水平地面给它水平向右的滑动摩擦力才能保证二力平衡,故选项C正确,D错误.物理(教师备用)例1-1:(2016武汉高一检测)(多选)质量均为m的a,b两木块叠放在水平面上,如图所示,a受到斜向上与水平面成θ角的力F1的作用,b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F2的作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则()A.a一定受到四个力的作用B.水平面对b的支持力可能大于2mgC.a,b之间一定存在静摩擦力D.b与水平面之间一定存在静摩擦力AC解析:a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力而处于平衡状态,故选项A,C正确;对整体分析,F1与F2大小相等,方向相反,两力相互抵消,则水平面对b无摩擦力,选项D错误;水平面的支持力FN=2mg,选项B错误.物理针对训练1:(2016江西省上高二中月考)(多选)某大学一学工科的女同学(工科女)与一学文科的男同学(文科男)玩“拔河”的游戏,如图所示,游戏的道具是一条两端粗细不均匀,但为同质的长木凳;两人伸平手掌,托起长凳的一端保持木凳水平,然后各自缓慢向两侧拖拉,先滑动使木凳掉下为输的一方,另一方为赢,设两人的手掌与木凳摩擦因数相同,男同学发扬绅士风度,让女同学选边,女同学想了想,选了较粗的一端,游戏按规则开始,在“拔河”过程中,下列说法正确的是()A.木凳受到女同学施加的摩擦力比男同学施加的摩擦力大B.木凳两端受到