《苏教版2018-2019高一物理 2.4 摩擦力教学案 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《苏教版2018-2019高一物理 2.4 摩擦力教学案 .docx（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、42.4摩擦力目标定位 1.知道摩擦力的定义及分类 .2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件 .3.会 判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小 .4. 知道最大静摩擦力的概念及静摩擦力的取值范 围一、摩擦力两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍相对运动的力二、滑动摩擦力1 定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面 上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力2 产生条件(1) 两物体接触且挤压，即存在弹力；(2) 接触面不光滑；(3) 两物体间存在相对运动3大小_实验表明：两个物体间的滑动摩擦力 f 的大小跟正压力(两物体接触面间的垂直作用力)N 成 正比，即 f
2、N. 叫做动摩擦因数，它的大小与两个接触面的材料和粗糙程度有关，它没 有单位4滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并跟物体相对运动的方向相反想一想：若物体受到摩擦力作用，则一定受弹力作用吗？答案 一定 产生摩擦力的条件是：两个物体接触且挤压；发生相对运动或具有相对运动趋 势；接触面粗糙所以受到摩擦力时一定受到弹力作用三、静摩擦力1定义：两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动但它们之间存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生 相对运动趋势的力，这种力叫做静摩擦力2产生条件(1) 两物体接触且挤压，即存在弹力；(2) 接触面不光滑；(3) 两物体间有相对运动趋势543
3、方向：与接触面相切，跟物体的相对运动趋势方向相反4 大小：由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定，但有一个最大值 5最大静摩擦力：静摩擦力的最大值 f ，其大小等于物体将要发生相对运动时的摩擦力m两物体间实际发生的静摩擦力 f 在零和最大静摩擦力 f 之间，即 0ff .静 max 静 max想一想 1：受静摩擦力作用的物体一定静止吗？答案 不一定静止 可能静止，可能匀速运动，可能加速运动，还可能减速运动 想一想 2：如图 241 所示，跑步时，脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？方向如何？图 241答案 跑步时，脚和地面接触的时间内，脚并没有和地面发生相对运动，因此脚受到的摩擦
4、 力为静摩擦力，方向和人的运动方向相同.一、对滑动摩擦力的理解1 滑动摩擦力的产生条件：(1)两物体间有弹力；(2)接触面不光滑；(3)两物体发生了相对 运动(滑动)2 大小：(1)两个物体间滑动摩擦力的大小 f 与正压力 N 成正比，即 f N.(2)对公式 f N 的理解与应用公式中的 是比例常数叫做动摩擦因数，反映接触面本身的特性，与接触面的材料、粗 糙程度有关，与接触面积大小、物体的运动状态、物体的受力情况均无关，没有单位 公式中的 N 是两个物体接触面间的压力，俗称“正压力”(垂直于接触面的力)，压力的大 小在许多情况下需结合物体的平衡条件加以确定滑动摩擦力 f 大小与 N 成正比，
5、与物体的运动状态无关3方向：滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反 注意：(1)与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动例如：如图 242 所示，物体 A、B 都向右运动，速度分别为 v 1 m/s，v 2 m/s. 则 A 受A B到 B 向右的滑动摩擦力 F ，是动力；B 受到 A 向左的滑动摩擦力 F ，是阻力1 254图 242例 1 (20132014 吉林高一月考)有关滑动摩擦力，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 滑动摩擦力总是与接触
6、面上的压力垂直D 只有运动物体才受滑动摩擦力解析 产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑 动，缺一不可由产生条件可知，A 错、B 正确滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂 直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C 正确如擦黑板时，黑板是静 止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故 D 错误 答案 BC例 2 (2013 乐山期中)如图 243 所示，当水平拉力为 F40 N 时，质量为 m10 kg 的木板 可以在水平面上匀速前进若在木板上再放一个质量为 M 的铁块，为使它们匀速前进，需加 的水平拉力为 60 N
7、，求铁块的质量 M.(取 g10 N/kg)图 243解析 当拉力 F40 N 时，滑动摩擦力 f40 N，木板对水平面的压力 Nmg100 N，40由 f N 得，动摩擦因数 0.4.100当拉力 F60 N 时，木板对水平面的压力 N(10 kgM)g摩擦力 f60 N，再由 f N得 60 N0.4(10 kgM)g，解得 M5 kg.答案 5 kg二、对静摩擦力理解1产生的条件：(1)接触面是粗糙的；(2)两物体有相对运动的趋势；(3)两物体在接触面上54有正压力(弹力)2大小：(1)静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正 压力大小无关(2)静摩擦
8、力有一个最大值，即最大静摩擦力 f，静摩擦力的范围是 0ff .最大静 静 max 静 max摩擦力与正压力成正比(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件法求解如图 244 中水平力 F1 N、2 N、3 N 时物块 没有运动，静摩擦力大小分别为 1 N、2 N、3 N.图 2443方向：静摩擦力的方向必定和接触面相切，总与相对运动趋势的方向相反注意：(1)与“相对运动趋势的方向相反”，并不是与“运动方向”相反，静摩擦力的效果 是阻碍物体间的相对运动，并不是阻碍物体的运动例如：如图 245 所示，货物被传送带由低处传送到高处的过程中(传送带匀速转动，货物和 传送带相对静止)，此时，物体受到静摩擦力
9、的方向沿斜面向上，与运动方向相同，是动力图 245例 3 (2013 浙江高一期末)关于静摩擦力的说法，正确的是( )A 两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用B 受静摩擦作用的物体一定是静止的C 在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度D 静摩擦力一定是阻力解析 当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A 错；受静摩擦作用的物体有 可能是运动的，比如人走路时，受到的就是静摩擦力，B 错；在物体间压力一定时，静摩擦 力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力，C 对；静摩擦力可能是阻 力也可能是动力，D 错答案 C借题发挥 通常情况下，静摩擦力的方向可能
10、和物体运动的方向相反，此时静摩擦力是阻力； 但静摩擦力的方向也可能和物体运动方向相同，此时静摩擦力作为动力不管静摩擦力的方 向与运动方向是相同还是相反，其方向一定是与物体间相对运动趋势的方向相反不管静摩 擦力是动力还是阻力，其一定是阻碍物体间的相对运动趋势例 4如图 246 所示，一质量为 m 的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力 F 的作用，下列说法正确的是 ( ) 54图 246A 若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于 mg，方向竖直向上B 若木块静止，当 F 增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C 若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为 FD 若开始时木块静止，当撤去 F
11、，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用解析 若木块静止，则木块受到的静摩擦力与 mg 平衡，大小为 mg，方向竖直向上，故 A 正 确，B 错误；木块沿墙壁向下运动，墙对木块的摩擦力大小为 F F，故 C 正确；当撤N去 F 时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故 D 正确答案 ACD例 5质量为 2 kg 的物体静止在水平地面上，如图 247 所示，物体与地面间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力 F.(取 g10 N/kg)图 247(1) 当推力大小为 5 N 时，地面对物体的摩擦力是多大？(2) 当推力大小为 12 N 时，地面对物体的
12、摩擦力是多大？(3) 物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？解析在地面上，F mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力 F )大小为 F F mgN max max N0.5210 N10 N(1)当推力 F5 N 时，FF ，物体滑动则地面对静 max物体的滑动摩擦力的大小 F F mg10 N(3)运动过程中把推力去掉，地面对物体滑 N的摩擦力为滑动摩擦力，其大小 F 10 N.滑答案 (1)5 N (2)10 N (3)10 N借题发挥 求解物体受到的摩擦力大小时，要先判断物体是受到的静摩擦还是滑动摩擦.对滑动摩擦力的理解1(2013 四川高一期末)以下关于滑动摩擦力的说
13、法正确的是( )A 滑动摩擦力总是与物体相对运动方向相反B 滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C 静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用D 运动的物体一定受到的是滑动摩擦力5N4解析 滑动摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动，故与相对运动的方向相反，A 正确； 滑动摩擦力可以是阻力也可以是动力，B 错误；静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用，例 如：木块在地上滑动，地面静止，但受滑动摩擦力作用，C 错误；发生相对运动的物体才可 能受到滑动摩擦力作用，运动的物体可能受到静摩擦力也可能受到滑动摩擦力作用，还有可 能不受摩擦力作用，D 错误、故选 A.答案 A2(20132014 河北高一月考)装修工人在搬运
14、材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上 拖出，如图 248 所示，则在匀速拖出的过程中( )图 248A 材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B 材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C 平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D 材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变解析 匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，物体的重心在台面上，故物体对台 面的压力不变，故物体受到的支持力不变，故 C 错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由 FF 可知摩擦力是不变的，故 A、B 错误；因为摩擦力不变，物体做匀速直线运动，摩擦 力不变，所以工人的拉力是不变
15、的，故 D 正确、故选 D.答案 D对静摩擦力的理解3关于静摩擦力的有关说法正确的是( )A 只有静止的物体才可能受静摩擦力B 有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力C 产生静摩擦力的两个物体一定相对静止D 静摩擦力可以是动力解析 静摩擦力产生在具有相对运动趋势的、相互接触且接触面粗糙的物体之间，物体可能 静止，也可能运动，方向可能与运动方向相同(充当动力)，也可能与运动方向相反(充当阻 力)，故选 B、C、D.答案 BCD4如图 249 所示，有一重力不计的方形容器，被水平力 F 压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静
16、止，则下列5滑F 60 N4说法中正确的是( )图 249A 容器受到的摩擦力不变B 容器受到的摩擦力逐渐增大C 水平力 F 可能不变D 水平力 F 必须逐渐增大解析 由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以随着水的 增多，容器受到的摩擦力逐渐增大，故 A 错误，B 正确；水平方向受力平衡，力 F 可能不变， 故 C 正确，D 错误故选 B、C.答案 BC摩擦力问题的的综合分析5用 20 N 的水平力在水平地面上拉重 60 N 的物体时，物体恰能被拉动；物体运动后只需 18 N 的拉力即可使物体做匀速直线运动该物体静止在水平地面上，若用 15 N 的水平力拉 该物体，
17、物体受到的摩擦力大小为_；若用 30 N 的水平力拉该物体，物体受到的摩 擦力大小为_；物体与地面间的动摩擦因数为_解析 水平力为 20 N 时恰能拉动，说明最大静摩擦力 F 20 N若用 F 15 N 的力拉物max 1体，由于 F F ，故物体不会相对于地面滑动，物体受静摩擦力的作用，由二力平衡得物 1 max体此时受到的摩擦力 F F 15 N，又因为物体运动后只需 18 N 的拉力即可使物体做匀速静 1直线运动，故 F 18 N，当用 F 30 N 的力拉物体时，F F ，物体受滑动摩擦力，大小滑 2 2 maxF 18 N为 F 18 N又由 F F 得 0.3.滑 滑 NN答案 15 N 18 N 0.35