3.2 摩擦力导学案
高一年级物理学科姓名:使用时间:年月日设计者:课题 3.2摩擦力(一)
学习目标1.知道滑动摩擦力的概念、产生的条件及影响其大小的因素.
2.会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向,并能运用公式F f=μF N计算滑动摩擦力的大小。
3.会根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向,并会根据物体受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向。通过实例,了解最大静摩擦力。
4.知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的实例。
一
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滑动摩擦力做一做:请各位同学将手放在桌面上,向前推动。
(1)手在桌面上向前运动时感受到的这个力是什么力?
(2)回想自己将手放在桌面上的运动过程,思考摩擦力的产生条件。
滑动摩擦力定义:
滑动摩擦力的产生条件:
(1)
(2)
讨论1:如图甲、乙、丙所示,质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下,均向右做匀速直线运动。
甲乙丙
(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外,水平方向还要受到一个什么力?你能根据二力平衡确定这个力的大小吗?
(2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪?滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律?
(3)比较甲、乙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?比较甲、丙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?
1、滑动摩擦力的方向:总是沿着,并且跟物体与接触面的的方向相反。
2、滑动摩擦力大小:跟成正比。即跟两个物体表面间的垂直作用力成正比。
3、滑动摩擦力公式:。其中μ为比例系数,叫做,它的大小与相互接触的两个物体的、接触面的情况有关,而与受力面积、等因素无关。
思考:将一小物块放位于水平桌面上在小车上,现用水平向右的力拉动小物块,使小物块在小车上开始滑动,我们将观察到什么现象?小车与物块间的摩擦力方向是怎样的?此时滑动摩擦力是阻力还是动力?小车和滑块各受到向哪边的摩擦力?
1、滑动摩擦力一定是阻力吗?。
2、静止的物体可能受到滑动摩擦力吗?。
理解相对的含义: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面的运动。
思考2:你在电视中看到的冰上运动,运动员脚下的冰刀都是用钢制成的,阅读课本表格,说说为什么要用钢来制作冰刀?
训练1: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.只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用
训练2:装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出的过程中( )
A.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
训练3:如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1 D.若v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力 训练4:如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在一本字典内,字典对A4纸的压力为3 N,A4纸与字典之间的动摩擦因数为0.4,假设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,要把A4纸从字典中拉出,拉力至少应为( ) A.0.6 N B.1.2 N C.2.4 N D.3 N 训练5:如图所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地面间的动摩擦因数相同,物体B用细绳系在竖直墙面上,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求: (1)接触面间的动摩擦因数; (2)物体A所受物体B的摩擦力的大小和方向; (3)物体A所受地面的摩擦力的大小和方向。 二 第页 静摩擦力 探究一:如图所示,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,在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团(可以作为指针到达最大位置的标记),它可以随指针移动。拉力F逐渐增大,木块保持静止,直到拉力达到某一数值时木块开始移动,观察弹簧测力计示数及其变化情况。 弹簧测力计指针下面的小纸团可以“记住”拉力曾经达到的最大值 (1)摩擦力方向是怎样的? (2)随着外力的增大,静摩擦力大小变化吗?若变化,如何变化?(结合二力平衡) (3)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点? (4)若在木块上增加砝码,木块开始移动时弹簧测力计的示数如何变化?由此得出什么结论? 知识与能力测评反馈1、定义:两个的物体,当它们具有相对运动的趋势时,在产生的阻碍的力. 2、静摩擦力产生的条件: (1) (2) (3) 3、静摩擦力方向: 总是沿着,并且跟物体与接触面的的方向相反。 4、静摩擦力的大小:静摩擦力会随着外力的改变而,由二力平衡可知,静摩擦力大小总等于使物体发生相对运动趋势的。 5、最大静摩擦:。 6、静摩擦力大小的范围是:。 思考:一小物块放在一长木板上,现拉动长木板向右运动,我们将观察到什么现象?此时的摩擦力方向是怎样的?此时的静摩擦力是动力还是阻力? 1、静摩擦力一定是阻力吗?。 2、运动的物体可以受静摩擦力吗?。 注意:(1)最大静摩擦力比滑动摩擦力要稍大一点,但在没有特殊说明的情况下,可近似认为两者相等。(2)静摩擦力的大小与正压力无关,但一般情形下,最大静摩擦力的大小与正压力成正比。 思考:假设你坐在车厢的水平地板上,车静止时车你与车厢间有摩擦吗?突然加速时你与车厢间有摩擦吗?车突然减速时你与车厢间有摩擦吗?车匀速行驶时你与车厢间有摩擦吗?通过这个问题,说说你对相对运动或相对运动趋势的认识。 当堂检测:训练1:下列关于静摩擦力的说法中,正确的是() A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力 B.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的 C.静摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用 D.静摩擦力一定比滑动摩擦力大 训练2:如图所示,用了5N 的力拉地面上物体,但没有推动,试分析物体受到地面的静摩擦力的大小和方向. 大小 方向 训练3: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,使二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 变式:上题中,若将二者一起向左做匀速直线运动改为二者一直静止不动,其他条件不变,分析A 、B 受到摩擦力的大小和方向。 训练4:在某中学秋季田径运动会上,高一2班小李同学奋力拼搏,勇夺男子100 m 冠军,图为该同学奔跑途中的两个瞬间,用F f1、F f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于F f1、F f2的方向,以下说法正确的是( ) A .F f1向后,F f2向后 B .F f1向前,F f2向前 C .F f1向前,F f2向后 D .F f1向后,F f2向前 甲 乙 训练5:如图所示,质量为m 的木块被水平推力F 压着,静止在竖直墙面上,当推力F 的大小增加到2F 时( ) A.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.木块所受墙面的弹力不变 D.木块所受墙面的摩擦力不变 训练6:如图所示,静止在水平桌面上的木块在水平方向受到推力F 1、F 2和摩擦力F f 的作用。已知F 1=10 N ,F 2=2 N ,则木块受到的摩擦力大小为( ) A .2 N B .10 N C .8 N D .12 N 3.(多选)如图所示,在水平地面上叠放着A 、B 、C 三个完全相同的物块,当用水平力F 作用于B 时,A 、B 、C 均处于静止状态,则下列判断正确的是( ) A . B 对A 的摩擦力大小等于F B .A 对B 的摩擦力大小等于F 2 C .B 对C 的摩擦力大小等于F D .地面对C 的摩擦力大小等于F 静摩擦力与运动的关系辨析 (1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,关键取决于相对另一物体是否有相对运动趋势。 (2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,即静摩擦力不一定是阻力。方向与物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成一定夹角。