（2021新人教版）高中物理必修第一册3.2摩擦力ppt课件.ppt

1、3.2摩擦力摩擦力 两端同时拉动，哪个先打成绳结儿？两端同时拉动，哪个先打成绳结儿？ 如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关 系的话，它们可能是怎样的关系呢？系的话，它们可能是怎样的关系呢？ 用弹簧测力计拖动水用弹簧测力计拖动水 平固定木板上的木块，使平固定木板上的木块，使 它做匀速运动，测力计的它做匀速运动，测力计的 示数等于木块所受摩擦力示数等于木块所受摩擦力 的大小。改变木块和木板的大小。改变木块和木板 之间的压力，摩擦力的大之间的压力，摩擦力的大 小也随之改变。小也随之改变。 “正比，反比，正比，反比， 还是还是” 一、滑动摩擦力一、滑动摩

2、擦力 我们知道，两个相我们知道，两个相 互接触的物体，当它们互接触的物体，当它们 相对滑动时，在接触面相对滑动时，在接触面 上会产生一种阻碍相对上会产生一种阻碍相对 运动的力，这种力叫作运动的力，这种力叫作 滑动摩擦力滑动摩擦力。 滑滑 动动 摩摩 擦擦 力力 原因：原因： 作用点：作用点： 有相对运动有相对运动 接触面接触面 滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向 总是沿着接触面，并且总是沿着接触面，并且 跟物体相对运动的方向跟物体相对运动的方向 相反。相反。 滑滑 动动 摩摩 擦擦 力力 原因：原因： 作用点：作用点： 有相对运动有相对运动 接触面接触面 方向：方向：沿着接触面，与物体沿着接触面

3、，与物体相对运动相对运动的方向相反。的方向相反。 Ff Ff Ff 注意：注意： 不要把不要把“物体的相对运动方向物体的相对运动方向”与与“物体的运物体的运 动方向动方向”等同。等同。 滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反, ,也可也可 能跟运动方向相同能跟运动方向相同 我们还知道，滑动摩擦力的大小跟接触面上我们还知道，滑动摩擦力的大小跟接触面上压力压力 的大小有关的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩 擦力越大；擦力越大； 滑动摩擦力的大小还跟接触面的滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质粗糙程度、材

4、质 等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力 的大小一般不同。的大小一般不同。 总结：总结：影响影响摩擦力大小的摩擦力大小的因素因素 材料材料 粗糙程度粗糙程度 弹力（压力弹力（压力 ）大小）大小 如果用如果用Ff,表示滑动摩擦力的大小，用表示滑动摩擦力的大小，用F压 压表示压力 表示压力 的大小，则有的大小，则有 通过进一步的定量实验，测量同一接触面不同压通过进一步的定量实验，测量同一接触面不同压 力下的滑动摩擦力大小，结果表明：力下的滑动摩擦力大小，结果表明：滑动摩擦力的大滑动摩擦力的大 小跟压力的大小成正比。小跟压力的大小成正比。 其中

5、，其中，是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟 接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩 擦因数也不同。擦因数也不同。 Ff=F压 压 滑滑 动动 摩摩 擦擦 力力 原因：原因： 作用点：作用点：接触面接触面 方向：方向：沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。 大小：大小：Ff=F压 压 相互接触，且挤压（有弹力）相互接触，且挤压（有弹力） 接触面粗糙接触面粗糙 有相对运动有相对运动 以木块在水平木板上滑动为例，木块所受的支持力以木块在水平木板上滑动为例，木块所受的支持力

6、 为为FN。由于木块对木板的压力大小等于。由于木块对木板的压力大小等于FN， ，所以动摩擦 所以动摩擦 因素因素也可以表示为也可以表示为 N f F F Ff和和FN， ，所是接触面上木块所受的两个力， 所是接触面上木块所受的两个力，Ff在接触在接触 面内且与相对运动相反，面内且与相对运动相反，FN与接触面垂直。与接触面垂直。 不同的物体间的摩擦因素不同不同的物体间的摩擦因素不同 例题：在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。例题：在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。 一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重为一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重为4.9104N。在水平。在

7、水平 的冰道上，马要在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀速的冰道上，马要在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀速 前进？前进？ mg FN F拉 拉 Ff 解：（解：（1 1）确定研究对象，构建模型）确定研究对象，构建模型 （2 2）对这个物体进行受力分析：）对这个物体进行受力分析： 竖直向下的重力竖直向下的重力mg； 地面对物体向上的地面对物体向上的支持力支持力FN； 水平向在左的摩擦力水平向在左的摩擦力Ff。 水平向在右的拉力水平向在右的拉力F拉 拉； ； 匀速：匀速： 上下边的力，左右两边的力相等。上下边的力，左右两边的力相等。 mg FN F拉 拉 Ff 匀速：匀速： 上下边的力

8、，左右两边的力相等。上下边的力，左右两边的力相等。 雪橇受的重力雪橇受的重力mg=4.9104N，查表的查表的=0.02 则：则： F拉 拉=Ff mg=FN 所以：所以： Ff=FN=mg 带入数据得：带入数据得：F=mg=0.024.9104N10N/kg=980N 相互接触的物体处于相对静止时，是不是也相互接触的物体处于相对静止时，是不是也 可能存在摩擦力？可能存在摩擦力？ 二、静摩擦力二、静摩擦力 F静 静 F推 推 人用平行于地面的力推沙发，沙发有相对地面运动人用平行于地面的力推沙发，沙发有相对地面运动 的趋势，但它没有被推动，沙发与地面仍然保持相对静的趋势，但它没有被推动，沙发与地

9、面仍然保持相对静 止。止。 根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推 力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。 这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。 由于这时相互接触的两个物体之间只有由于这时相互接触的两个物体之间只有相对运动的相对运动的 趋势趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦静摩擦 力力。 趋趋势：表示事物发展的动向。势：表示事物发展的动向。 相对运动的趋势可以简单理解为：相对运动的趋势可以简单理解为：

10、“想动却又没动想动却又没动”或或 者者“可以动，但还没动可以动，但还没动”。是指物体的位置本来要变化。是指物体的位置本来要变化 的，但是由于受到了静摩擦力，物体没有运动但假若一的，但是由于受到了静摩擦力，物体没有运动但假若一 旦失去了静摩擦力，物体就会发生运动。旦失去了静摩擦力，物体就会发生运动。 静摩擦力的方向：静摩擦力的方向：总是跟物体相对运动趋势的方向相反。总是跟物体相对运动趋势的方向相反。 F推 推 F静 静 静静 摩摩 擦擦 力力 原因：原因： 作用点：作用点：接触面接触面 方向：方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向 相反。相反。 大小：大小

11、：F静 静=F推推 相互接触，且挤压（有弹力）相互接触，且挤压（有弹力） 接触面粗糙接触面粗糙 有相对运动有相对运动趋势趋势 大小：大小：只要沙发与地面间没有产生相对运动，静摩擦力只要沙发与地面间没有产生相对运动，静摩擦力 的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相 等。等。 外力外力 演示演示 静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读）静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读） 把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。 在拉力在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动，此种情况下静摩擦增大到

12、一定值之前，木块不会运动，此种情况下静摩擦 力等于拉力。力等于拉力。 在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动， 并作为指针到达最大位置的标记（图并作为指针到达最大位置的标记（图3.2-4)。继续用力，当拉力。继续用力，当拉力 达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机 屏幕上直接得到拉力随时间变化的屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像图像(图图3.2-5)。 演示演

13、示 静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读）静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读） 静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩 擦力的最大值擦力的最大值F在数值上等于物体即将开始运动时的在数值上等于物体即将开始运动时的 拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在在0与最大与最大 静摩擦力静摩擦力Fmax之间，即之间，即 0F静 静 Fmax Ff=F压 压 F静 静=F拉拉 皮带运输机能把货物送往皮带运输机能把货物送往 高处，也是静摩擦力作用的高处，也是静摩擦力作用的 结果。结果。mg F静 静 瓶子可以拿在手中，瓶子可以拿在手中，

14、 靠的是静摩擦力的作用。靠的是静摩擦力的作用。 例例1：所受重力为：所受重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用的木箱放在水平地板上，至少要用35N的的 水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后， 用用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可 知：木箱与地板之间的最大静摩擦力知：木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=_ ；木箱所受；木箱所受 的滑动摩擦力的滑动摩擦力Ff = _ ， 木箱与地板之间的动摩擦因数木箱与地板之间的动摩擦因数 =_；如果用；如果用20

15、N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所的水平推力推这个静止的木箱，木箱所 受的摩擦力大小为受的摩擦力大小为_。 课课 堂堂 练练 习习 解：解： （1）由题，当要用由题，当要用 35N的水平推力时，木箱才的水平推力时，木箱才 能从原地开始运动，则此时能从原地开始运动，则此时 水平推力恰好等于最大静摩水平推力恰好等于最大静摩 擦力，所以木箱与地板间的擦力，所以木箱与地板间的 最大静摩擦力为最大静摩擦力为35N。 （2）用用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则匀匀 速有上下左右的力相等的速有上下左右的力相等的平衡条件得到，木箱受到的滑平衡条件得到，木箱受到的

16、滑 动摩擦力：动摩擦力：Ff=30N。 （3）因为）因为mg=FN和和Ff=FN 所以所以 mg F F F N f 2 代入数据得：代入数据得：3 . 0 100 30 （4）木箱静止有摩擦力等于同方向上的外力，为）木箱静止有摩擦力等于同方向上的外力，为20N。 科学漫步科学漫步 流体的阻力（阅读）流体的阻力（阅读） 流体的阻力还跟物体的横截面积有关，横截面 积越大，阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空 中张开降落伞，凭借降落伞较大的横截面积获得较 大的空气阻力，安全落地。 流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖 的物体所受的流体阻力较小，这种形状通常叫作流 线型。为了减小阻力，轮船的水下

17、部分采用了流线 型。 气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流 体的阻力，阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机 等在空气中运动，要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到 水的阻力。 流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，速度越大，阻力越大。雨滴 在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到跟 雨滴所受的重力相等时，二力平衡，雨滴匀速下落。 一、滑动摩擦力 1、定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面 上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2、方向：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体

18、相对 运动的方向相反。 注意： 不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向” 等同。 滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动 方向相同 3、影响摩擦力大小的因素：弹力（压力 ）大小，粗糙程度和材料。 4、滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。 Ff=F压 压 其中，是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关， 接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。 滑 动 摩 擦 力 原因： 作用点： 接触面 方向： 沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。 大小： Ff=F压 相互接触，且挤压（有弹力） 接触面粗糙 有相对运动 二、静摩擦力 1、定义：相互接触的两个物体之间只有

19、相对运动的趋势，而没有 相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。 静 摩 擦 力 原因： 作用点：接触面 方向： 沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。 大小：F静=F推 相互接触，且挤压（有弹力） 接触面粗糙 有相对运动趋势 3、大小：静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保 持大小相等。 外力 2、方向：总是跟物体相对运动趋势的方向相反。 趋势：表示事物发展的动向。 相对运动的趋势可以简单理解为：“想动却又没动”或者“可 以动，但还没动”。是指物体的位置本来要变化的，但是由于受 到了静摩擦力，物体没有运动但假若一旦失去了静摩擦力，物体 就会发生运动。 0F静 静 Fmax 三、两者的联系