2015-2016学年高一物理人教版必修1课件第3章3《摩擦力》

成才之路·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·必修1第三章相互作用成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1相互作用第三章第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修13摩擦力第三章第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5易错案例剖析6课时作业7学习目标定位1第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1学习目标定位第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1※※知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向※知道什么是最大静摩擦力※※知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向※※会用公式F＝μFN计算滑动摩擦力的大小第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1课堂情景切入第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1杂技演员能徒手爬上几米高的线杆，靠的是手脚和线杆之间的摩擦力。摩擦力到底是怎样的一个力呢？本节课我们就进入摩擦力的世界。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1知识自主梳理第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修11．定义：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________或_______________的力，这种力叫做摩擦力。2．分类：__________、____________和滚动摩擦力。摩擦力相对运动相对运动的趋势相对运动相对运动趋势静摩擦力滑动摩擦力第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修11．定义：两个物体之间只有________的趋势，而没有________，这时的摩擦力叫做静摩擦力。2．产生的条件①两物体接触且挤压，即存在________②接触面________③两物体接触面间有______________。3．方向：与接触面_______，跟物体的_____________方向相反。4．大小：随沿相对运动趋势方向的________的变化而变化，但有一个________。静摩擦力相对运动相对运动弹力不光滑相对运动趋势相切相对运动趋势外力F最大值第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修15．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fm，其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的________外力。两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间，即_____________。6．效果：总是阻碍物体间的______________。最小0F≤Fm相对运动趋势第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修11．定义：当一个物体在另一个物体表面上________的时候，会受到另一个物体___________的力，这种力叫做滑动摩擦力。2．产生条件(1)两物体接触且挤压，即存在________(2)接触面________(3)两物体间存在________3．方向：与接触面相切，跟物体_____________相反。滑动摩擦力滑动阻碍它滑动弹力不光滑相对运动相对滑动方向第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修14．大小：滑动摩擦力跟________成正比。即F＝________，其中________为正压力是两接触面间相互挤压的弹力，________为动摩擦因数，只与相互接触的两个物体的________、接触面的________有关，与FN无关，无单位。5．效果：总是阻碍物体间的__________。正压力μFNFNμ材料粗糙程度相对运动第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1一个物体在另一个物体表面上________产生的摩擦力。在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力________。滚动摩擦力滚动时小很多第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1重点难点突破第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1一、对摩擦力及产生条件的理解1．产生条件静摩擦力滑动摩擦力相同点①两物体相互接触且存在弹力②接触面粗糙不同点两物体相对静止但存在相对运动趋势两物体有相对运动2.“相对”的含义“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言，即指物体之间的相对静止或相对运动，都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地的运动。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修13．作用效果(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动。(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力。4．摩擦力种类的判断看是否有相对滑动有相对滑动→滑动摩擦力无相对滑动→静摩擦力第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1特别提醒：(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体可能受到静摩擦力。(2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1二、摩擦力的有无及方向判定1．四种方法判断摩擦力的有无(1)条件判断法：根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无。①物体间接触且挤压；②接触面粗糙；③物体间有相对运动或有相对运动趋势。(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下：第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1(3)力的作用效果判断法：如果相互接触的物体间存在摩擦力，则必有相应的作用效果：平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可据此确定有无静摩擦力。(4)相互作用判断法：若甲对乙有摩擦力，则乙对甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反。2．“三步法”判断摩擦力的方向(1)找出摩擦力的施力物体，并选择此施力物体为参照物。(2)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。(3)根据“摩擦力与其相对运动方向或相对运动趋势方向相反”确定摩擦力的方向。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1消防战士正在沿绳向上进行爬绳练习，他所受的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？该摩擦力的方向向哪？答案：静摩擦力向上解析：消防员的手与绳子接触时间内没有发生滑动，故他受到的是静摩擦力。又由于他有向下滑动的趋势，所以摩擦力的方向竖直向上。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1三、摩擦力大小的计算1．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。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修12．静摩擦力的大小(1)大小范围：0f≤fmax。(2)计算：根据受力情况和二力平衡条件确定，大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。(3)最大静摩擦力fmax＝μ0FN。(μ0为最大静摩擦力因数)第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1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。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1某物体的重力为200N，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80N。(1)用50N的水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是________________N。(2)至少要用多大的水平力，才能把物体推动________________。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1(3)物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向加________________N的推力。(4)物体在运动过程中，若把水平推力增大到80N，地面对物体的摩擦力为________________N。(5)此后，若把推力减少到50N，直到静止前，地面对物体的摩擦力为________________N。(6)若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为________________N。答案：(1)50(2)80N(3)76(4)76(5)76(6)76第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1解析：(1)因为50N小于最大静摩擦力80N，物体静止，故摩擦力为50N。(2)至少用80N的力，才能将物体推动。因为只有推力大于最大静摩擦力，物体才可以从静止开始运动。(3)物体运动起来以后，受滑动摩擦力作用，根据F＝μFN，FN＝200N，得F＝0.38×200N＝76N，故应加76N。(5)推力减小后，物体减速运动，但物体仍受滑动摩擦力作用，故F＝μFN＝0.38×200N＝76N。(6)撤去外力后，物体仍向前运动，还是受滑动摩擦力作用，F＝μFN＝0.38×200N＝76N。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1考点题型设计第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1如下图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向。(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱在车上滑动时。摩擦力产生及方向的判定第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1解析：1.(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有静止状态。因此它将相对于汽车向后滑动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦力。(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，即木箱不受摩擦力。(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力。(5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力。点评：弄清摩擦力的方向的关键是：搞清物体相对运动(或趋势)的方向，摩擦力既可以是动力，也可以是阻力。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1如图所示，照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车，在骑车人用力蹬车前进的过程中，车轮上黑白两色的鞋子与地面接触，它们会受到地面的摩擦力，关于地面对鞋子施加的摩擦力的方向，下面判断正确的是()A．前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前B．前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后C．后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向前D．后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向后答案：BC第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1解析：自行车前轮为从动轮，后轮为主动轮，假设后轮不受摩擦力，则后轮一直转动，但不会向前运动，实际上后轮是向前运动的，所以它必受方向向前的摩擦力；同时，可判知前轮所受摩擦力向后，故正确答案为B、C。第三章3成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·必修1如图所示，一重为40N的木块