55物理：3.3《摩擦力》课件(新人教版必修1)(1)

3.3摩擦力课前导航不“听话”的铅笔伸出两个食指，使两手指平行且位于同一水平面，把一根铅笔放在这两个指头上，这时候使两个指头慢慢地向中间靠拢，通过移动手指的办法来移动铅笔，会发现一个有趣的现象：铅笔总是先相对一指滑动一下，再相对另一指滑动一下，相对两指交替移动，有时动得多，有时动得少．到底哪个手指能够使铅笔移动，完全不受操纵者支配，铅笔似乎很不“听话”．请你思考：1．是什么力使铅笔在手指上发生了移动？是不是摩擦力？2．为什么铅笔总是相对手指交替移动？关键在哪里？3．如果给一只手指戴上一只绒布手套，再做这个实验，跟以前相比，铅笔变得“听话”一些了吗？4．你猜到影响摩擦力大小的因素有哪些了吗？基础梳理知识精析一、摩擦力及产生条件1．摩擦力产生的条件是：(1)两物体相互压紧有弹力作用；(2)接触面不光滑；(3)有相对运动或相对运动趋势．这三个条件必须同时满足才有摩擦力产生．2．静摩擦力中的“静”和滑动摩擦力中的“动”都是相对的，指的是接触面之间的相对静止或相对运动，而不是物体对地的运动，因此，静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用，而运动的物体也可能受到静摩擦力作用．3．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，而不是阻碍物体对地的运动，因此，摩擦力可以是阻力，也可以是动力．4．摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反，但可能与物体的运动方向同向、反向或有一定夹角．例如趴在匀速行驶的火车车厢后壁上的一只壁虎，受到的静摩擦力的方向竖直向上以阻止它的下滑，与运动方向夹角为90°.二、静摩擦力的方向与大小1．判断静摩擦力是否存在，可用如下两种方法．(1)条件判断法根据是否满足静摩擦力存在的条件判定，其中“看物体间有没有相对运动趋势”是关键也是难点．相对运动趋势：如果两物体间光滑，物体会发生相对运动，由于两物体间不光滑(有摩擦力)，物体保持相对静止，这样的物体就有“相对运动趋势”．(2)假设法在判断物体间是否存在静摩擦力时，先假设接触面是光滑的，看物体是否会发生相对运动；如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力，反之则受静摩擦力．2．静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反．相对运动趋势方向可以采用假设法判断：假设接触面光滑，原来保持相对静止但有相对运动趋势的物体，就有了相对运动，物体的运动方向也就是原来的相对运动趋势方向．另外也可以用二力平衡条件判定，如图14-1所示，用手握住酒瓶静止不动时，由二力平衡知，手对酒瓶的静摩擦力一定竖直向上(与重力反向)．图14-13．静摩擦力的大小没有固定的计算公式，这一点与滑动摩擦力是不同的，静摩擦力的大小随着相对运动趋势强弱变化而在0到最大静摩擦力Fmax之间变化，跟接触面相互挤压的力无直接关系，求解大小时一般用平衡条件(当然，当我们学习了牛顿运动定律后，也可用牛顿运动定律求解)．而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，无特殊说明时，可认为它们的数值相等．三、滑动摩擦力的大小计算1．公式法：根据公式F=μFN计算．说明：(1)公式中的FN是两个物体表面间的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定．(2)式中的μ为动摩擦因数，与材料和接触面的粗糙程度有关，与接触面的大小无关．(3)滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关．2．二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速、静止)时，根据二力平衡条件求解．方法指导一、理解摩擦力例1下列说法正确的是()A．两个互相接触的物体之间一定有弹力作用B．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用C．两个物体之间如果有弹力的作用，就一定有摩擦力的作用D．两个物体之间如果有摩擦力的作用，就一定有弹力的作用解析准确理解摩擦力的概念是解答此类问题的关键，具体分析如下：答案D选项内容指向，联系分析结论A两物体相接触仅是弹力产生的条件之一，要产生弹力，两物体接触面处必须发生弹性形变.错误B两物体相对静止，可能有静摩擦力存在.错误C两物体间有弹力仅是物体间存在摩擦力的条件之一，要有摩擦力产生，还必须满足表面粗糙和有相对运动或相对运动趋势.错误D两物体间有弹力是摩擦力存在的前提条件.正确误区警示本题易错选C.原因是没弄清弹力与摩擦力的存在条件，弹力是摩擦力存在的必要条件，有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力.二、摩擦力的判定例2如图14－2所示，A、B两物体竖直叠放在水平面上，今用水平力F拉B物体，两物体均静止，那么物体A是否受静摩擦力作用呢？图14-2解析由于力作用在物体B上，且A、B均静止，故A相对B无运动趋势，所以物体A不受静摩擦力作用．该题还可以用假设法：假设A受到静摩擦力作用，该摩擦力方向一定与接触面平行，即沿水平方向．根据力的作用效果知，A物体在摩擦力作用下不可能处于平衡状态，与题意是矛盾的，故A物体不受静摩擦力作用．答案不受变式训练1(1)在例2的已知条件下，若用水平力F作用于A物体，两物体均静止，那么A、B两物体所受静摩擦力情况如何？(2)在例2的已知条件下，若两大小相等的水平力F分别作用于物体A、B上．如图14-3所示，两物体均静止，A、B两物体所受静摩擦力的情况又如何？图14-3解析(1)假设A、B接触面光滑，A物体在力F作用下向右运动．由此可得：A相对于B有向右运动的趋势，A受静摩擦力方向向左，而B相对于A有向左运动的趋势，B受A的静摩擦力方向向右；将A、B看做一个整体，易知B相对地面有向右运动的趋势，地面给B的静摩擦力方向向左．(2)A物体在力F作用下相对于B有向左滑的趋势，所以B对A的静摩擦力方向向右，B相对于A有向右运动的趋势，所以A对B的静摩擦力方向向左；取A、B为一整体，因两水平外力作用效果相抵消，B相对于地面无相对运动趋势，所以B与地面间无静摩擦力．答案(1)A受B的静摩擦力水平向左，B受A的静摩擦力水平向右，B受地面的静摩擦力水平向左．(2)A受B的静摩擦力水平向右，B受A的静摩擦力水平向左，地面与B之间无静摩擦力．三、摩擦力大小的计算例3如图14-4所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G=6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.问：图14-4(1)当F=25N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当F=10N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？(4)当F=6N时，木块受到的摩擦力又为多大？解析(1)对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态，根据二力平衡条件知，木块受的静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，F1＝6N.(2)当F增大为30N时，木块与墙壁之间仍然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，因此F2＝6N.(3)当F＝10N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力，F3＝μFN＝0.25×10N＝2.5N.(4)当F＝6N时，木块与墙之间仍是滑动摩擦力，F4＝μFN＝0.25×6N＝1.5N.答案(1)6N(2)6N(3)2.5N(4)1.5N点评(1)求解静摩擦力的大小时，要先对物体进行受力分析，然后根据平衡条件求出大小．(2)应用公式F＝μFN求滑动摩擦力的大小时，关键是求解FN，一般情况下，只要在垂直于接触面方向上进行受力分析，再应用平衡条件即可求出．要特别注意：FN不一定等于mg.变式训练2如图14-5所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，若将推力F的大小增加到2F，则()图14-5A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C．木块所受墙面的摩擦力方向向下D．木块所受墙面的摩擦力不变解析应用二力平衡来判断物与墙的弹力和摩擦力情况，由于木块是静止的，因此木块与墙之间的摩擦力应为静摩擦力．木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力FN，它们是一对平衡力，即FN＝F，则当F增加到2F时，FN也增加到2F.在竖直方向上，木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力，即木块受到墙面的摩擦力恒等于木块重力．物体相对墙壁有向下的运动趋势，因而静摩擦力方向沿墙壁向上．综上所述，只有选项A、D正确．答案AD由于甲醛溶于水，可以在家里多放几个水盆用来吸收甲醛，或者用醋或红茶泡水等方法。甲醛易溶于水、醇和醚这是事实，空气中的游离甲醛运动过程中遇到水后会溶入其中，这与活性炭的吸附原理类似。一盆水与空气的接触面积只有水盆的大小，而1克活性炭内部孔隙的比表面积可以达到一个足球场那么大。即使在房间内放一百盆水，其实吸附效果不会比一小包活性炭强多少。因此利用水、红茶、醋等方法来吸附甲醛，显然是不现实的。甲醛的释放与室内的温度和湿度密切相关，空气中湿度增加，甲醛的释放量会大大增加。实验结果表明，空气中相对温度增加10%，室内甲醛释放量会增加5%左右。如今除了PM2.5以外，甲醛的污染问题，是老百姓最关注的问题之一。尤其是女同学，尤其是生了孩子的女同学，畏甲醛如虎，谈甲醛色变，谈装修胆寒，甚至希望生活在零甲醛的世界里。的确，甲醛是地球人最为熟知的致癌致畸类空气污染物之一，在百度百科里，甲醛的危害用以下词句来描述。“甲醛在室内达到一定浓度时，人就有不适感。大于0.08m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。”“长期、低浓度接触甲醛会引起头痛、头晕、乏力、感觉障碍、免疫力降低，并可出现瞌睡、记忆力减退或神经衰弱、精神抑郁；慢性中毒对呼吸系统的危害也是巨大的，长期接触甲醛可引发呼吸功能障碍和肝中毒性病变，表现为肝细胞损伤、肝辐射能异常等。”子韩辉廷是钱皇后所生，钱皇后是开国功臣钱陆的孙女，所以太子和长公主挺有势力。三皇子韩珺玖，这人怎么说呢……跟他的生母刘淑妃一样是那种什么都不在乎的乐天派，存在感较低。四皇子韩辰耀和五公主韩星耀是张贵妃所生，说起来和张祁渊是表亲……张祁渊你见过对吧，他们是一路人。”“贵圈真的很乱很乱……”慕容凌娢小声嘟囔，“你继续说吧。”“六皇子韩皓泽，也就是我唯一的亲哥，都是端妃所生。”“当年你穿越过来，她就没有发现什么？”慕容凌娢狐疑地问道。“发现了啊，她高兴的不能行。”“天呐，这还是亲妈吗？”“因为我一来，她就找到了可以打掩护的人……她现在已经不在了，官／方声称是跳井自杀，尸首难寻，实际上……我可是亲眼看见她在地上画了无数个白色怪圈，然后消失在了里面。临走前还厚无颜耻的叫我把地上的圈圈清理干净。”“她也是穿越的人？”慕容凌娢震惊了，这年代是个刷副本的地方吗？怎么这么多穿越过来的人。“当然了，不然以她庶出的身份，怎么可能爬到端妃的位置。”“呵呵，原来是穿越庶女代嫁逆袭复仇的梗。”“另外还有七公主韩香源和九公主韩亦清，都是林嫔所生。”“哦，所以说现在长公主，太子是一派，你四哥还有张祁渊他们是一派，你是你六哥的小跟班，然后你三哥基本处于掉线状态……”慕容凌娢尽快理清了这些她连名字都没有记完的人的关系，“挺好，三足鼎立的趋势，谁都不敢轻举妄动。”一山不容二虎，但可以容多虎。“可惜啊～”韩哲轩换上一副戏虐的笑容，“这种局面马上就要被打破了，四哥和六哥已经准备联手了，今天晚上他们在醉影楼名义上是宴请那些考中的新人，实际上是在招揽党羽。”“不是吧！”慕容凌娢沮丧的呆毛都掉了下来，“我来的这么不是时候？你们已经准备开撕了？我现在回避还来得及吗？话说百蝶这醉影楼生意不错啊，还承包政／商酒席，办不理理红白喜事啊……不管怎么说，以后一定要骗个加盟权，搞个分店绝对赚钱……”“其实这次去的人还不少。”韩哲轩眯着眼睛仔细的回想，“张祁渊，苏廉，丁崔……反正比较靠前的，除了状元徐念之，其他的几乎都来了。”“第一果然比较拽。”慕容凌娢感叹。“他其实早就被太子预订了，就是那种考核一过就签合同的一条龙服务。”“哦～”慕容凌娢似懂非懂的点点头，猥琐的笑容已经暴露了她的想法。“其实……徐念之根太子确实有些渊源，他的祖父还有父亲就是武将出身。尤其是祖