摩擦力教案高中
發(fā)表時間:2020-05-07必修一第三章3、摩擦力(學案)。
必修一第三章3、摩擦力(學案)
課前預習學案
一、預習目標:
1、知道摩擦力的定義。
2、會從正反兩方面去分析摩擦現(xiàn)象。
3、知道增大和減小摩擦力的方法。
二、預習內(nèi)容
1、摩擦力是發(fā)生在兩個物體之間,在物體發(fā)生或有這種趨勢時,阻礙物體間的。
2、影響摩擦力大小的因素有和。
3、舉出生活中的有益摩擦:
舉出生活中的有害摩擦:。
三、提出疑惑
課內(nèi)探究學案
一、學習目標(包括重難點):
知識與技能:
1.知道摩擦力的存在和對物體運動的作用。
2.知道決定摩擦力大小的因素。
3.認識摩擦的利與弊以及增大和減小摩擦的方法。
過程與方法
1.經(jīng)歷探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗過程。
2.經(jīng)歷制定計劃設(shè)計實驗的過程,學習控制變量的方法。
3.學習設(shè)計表格、分析實驗現(xiàn)象、歸納實驗結(jié)論的一般方法。
情感態(tài)度與價值觀
1.通過對摩擦的分析,激發(fā)用基礎(chǔ)知識解決實際問題的熱情,養(yǎng)成用所學知識聯(lián)系實際生活、生產(chǎn)的習慣。
二、學習過程(自主學習、合作探究、精講點撥、有效訓練)
(一)、創(chuàng)設(shè)情境,引入課題
觀看多媒體畫面:(汽車在雪地上艱難行走,而當輪胎上裹有鐵鏈后就能前進自如了;沾了水的茶杯蓋很難擰開,而用毛巾裹住時就很容易擰開了;生銹的鐵鎖打不開,當加了幾滴油后就可以打開了;運動員賽跑時穿著帶有鐵釘?shù)呐苄鹊龋?。老師出示:釘鞋、跑鞋、平底鞋、棉鞋、溜冰鞋各一雙.問:如果老師要參加一百米的賽跑,你會選哪一雙鞋呢?如果我要去溜冰你又會幫我如何選擇呢?為什么要作這種選擇?這都是摩擦力在起作用。
(二)、新課導學
自學課本第一、二段回答下列問題:
1、摩擦力產(chǎn)生在怎樣的物體之間?
2、兩個物體在什么狀態(tài)下能產(chǎn)生摩擦力?
3、摩擦力產(chǎn)生在什么地方?
4、摩擦力的作用是什么?
5、小實驗:請你用手輕壓桌面,手在桌面上滑動,然后用力重壓桌面再做一次,體會兩次感覺有什么不同?保持壓力相同,使手分別在光滑的桌面和粗糙的桌面上滑動,體會兩次感覺有什么不同。
6、每個同學都擦過黑板,對黑板擦和黑板之間的摩擦力的大小,你有什么感覺?小組里同學交流一下。
(三)實驗探究
1、猜想,結(jié)合前面的討論,每個小組同時結(jié)合你的所見所聞,進行猜想:影響摩擦力大小的因素有哪些?(大膽猜想,要說明你的猜想原因。小組討論后,全班交流。)
猜想①。②。
③。
④。
2、制定計劃,設(shè)計實驗
控制變量法:當一個物理量與幾個因素都有關(guān)系時,我們要控制其他因素不變,只改變其中的一個因素,來研究該物理量與這個因素的關(guān)系。
針對老師確定的猜想,通過小組討論。選定一個設(shè)計實驗方案。然后全班交流。
3、進行試驗
實驗方案通過后,小組進行實驗,把實驗數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計的表格中。
試驗次數(shù)
1
2
3
注意:①在拉動木塊時,一定要水平拉動,并且在木塊勻速運動時再讀數(shù),為什么?
②每個小組把自己的數(shù)據(jù)對全部進行展示。
4、得出結(jié)論
通過對數(shù)據(jù)的分析,你得出了什么結(jié)論?
結(jié)論
5、交流與評估
評估實驗結(jié)論是否與實際情況相符,實驗結(jié)果和其他小組的結(jié)果是不是相同?如果不相同,是什么原因?
6、綜合全班的實驗結(jié)果,共同總結(jié)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度之間的關(guān)系。
。
(四)小組自學科學世界,獨立完成下列各題,小組內(nèi)交流
1、摩擦力都是有害的嗎?列舉生活中有益摩擦和有害摩擦(每組至少列舉6條)
2、怎樣可以改變摩擦力的大???
3、增大摩擦力的措施有哪些?舉例說明。
4、減小摩擦力大小的措施有哪些?舉例說明。
三、反思總結(jié)
1.摩擦力產(chǎn)生的條件:不光滑,有壓力,有相對運動或相對運動趨勢。
2.摩擦力的方向與相對運動或相對運動趨勢方向相反,不一定和物體的運動方向相反,不一定是阻力。
3.滑動摩擦力可由公式F滑=μFN計算,或由物體平衡計算。
4.靜摩擦力不是定值,有一個范圍,即0~Fm,由物體運動和其他受力情況決定。
四、當堂檢測
1、判斷題
(1)自行車剎車時,用力捏緊自行車剎車閘是為了增大壓力來增大摩擦力()
(2)在接觸面之間加潤滑油,可以消除摩擦()
(3)物體只有在運動時,才會受到摩擦力的作用()
(4)物體運動越快,受的摩擦力就越大()
(5)物體靜止時,就一定沒有受到摩擦力()
(6)如果沒有摩擦,我們就寸步難行()
2、甲、乙兩同學沿同一直線,水平向右拉一木箱,甲用60N的力,乙用40N的力,木箱在水平地面上做勻速運動,則木箱受到地面的滑動摩擦力的大小和方向分別是〔〕
A.100N,方向向右B.100N,方向向左
C.20N,方向向右D.20N,方向向左
3、下面說法中錯誤的是[]
A.運動鞋底的花紋是為了增大鞋底與地面間的摩擦力
B.冬天下雪后,常見民警在汽車上坡的地方灑上一些爐灰,目的是增大車輪與地面之間的摩擦
C.生活中離不開摩擦,摩擦越大越好
D.工廠工人師傅用的銼刀表面總是凹凸不平的,目的是為了增大銼刀與工件之間的摩擦
4、笨重的箱子放在水平地而上,我們推不動它是因為()
A、這物體的慣性很大B、這物體受到的推力小于摩擦力
C、這物體受到的推力和摩擦力平衡D、以上說法都不對
5.
圖6中物塊A重10N,A和桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,當懸掛物B重3N時,開始沿桌面滑動。求:(1)B物體重1N時A與桌面間的摩擦力多大?(2)B物體重6N時,A與桌面的摩擦力多大?(3)當A物體上再加上重10N的C物體,B物體重6N時,A與桌面的摩擦力多大?
課后練習與提高
1、關(guān)于摩擦力的下列說法中正確的()
A.摩擦力的方向與運動方向相反
B.摩擦力的大小與物體的重力成正比
C.摩擦力的方向可能與運動方向相反
D.摩擦力大小總正比于接觸面上的壓力
2、下列關(guān)于摩擦力說法正確的是()
A、受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的
B、物體間的壓力增大時,摩擦力的大小可能不變
C、運動物體受到的摩擦力一定等于μN
D、靜摩擦力不一定是阻力
3、下列說法中正確的是()
A、若某接觸面上有滑動摩擦力,則也一定有彈力
B、彈力的方向與滑動摩擦力的方向一定垂直
C、滑動摩擦力一定阻礙物體的相對滑動
D、滑動摩擦力一定阻礙物體的運動
4、用手握住一個油瓶(瓶始終處于豎直方向),下列說法正確的是()
A、瓶中油越多,手必須握得越緊
B、手握得越緊,油瓶受到的摩擦力越大
C、不管手握得有多緊,油瓶受到的摩擦力總是一定的
D、以上說法都正確
5、有三個相同物體疊放在地面上,如圖,物體之間及物體和地面之間不光滑。ABC靜止。()
A.C受地面摩擦力,大小為F,方向向左。
B.A受水平向右的摩擦力。
C.B對C的摩擦力方向水平向右
D.C和地面間無摩擦力
6、一根質(zhì)量為m,長為a的均勻木棒,它與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,用F力推動,當其經(jīng)過如圖所示位置時,求f。
7、物體靜止,F(xiàn)力作用處光滑,求靜摩擦力。當力F變?yōu)?F時,再求靜摩擦力。
A錯;如果受的是靜摩擦力,則可能壓力增加但摩擦力不變,比如手握油瓶,握得再緊瓶子受到的靜摩擦力還是mg,B對C錯;D正確。
3、【答案】ABC
4、【答案】AC
【解析】沒越多,為了不掉下來,必須增加最大靜摩擦力,A對;由受力分析知:豎直方向只有豎直向上的靜摩擦力和豎直向下的重力,瓶始終靜止,說明靜摩擦力始終與重力平衡,大于始終等于mg,不變,B錯C對D錯。
5、【答案】AC
【解析】滑動摩擦力與接觸面積無關(guān)。
7、【答案】mg
擴展閱讀
高一數(shù)學必修3第三章概率導學案
俗話說,凡事預則立,不預則廢。作為教師就要根據(jù)教學內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,使教師有一個簡單易懂的教學思路。您知道教案應該要怎么下筆嗎?下面是小編為大家整理的“高一數(shù)學必修3第三章概率導學案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第三章概率
目標1.了解隨機事件發(fā)生的不確定性;
2.了解頻率的穩(wěn)定性和概率的意義,理解頻率與概率的關(guān)系.
重點難點頻率與概率的關(guān)系
復習:
1.隨機事件的有關(guān)概念:
(1)必然事件:有些事件我們事先能肯定其一定會發(fā)生;
(2)不可能事件:有些事件我們事先能肯定其一定不會發(fā)生;
(3)隨機事件:有些事件我們事先無法肯定其會不會發(fā)生;
2.隨機事件的的記法:通常用來表示隨機事件,隨機事件簡稱為.
3.思考:(1)如何判定一個事件是必然事件、不可能事件還是隨機事件?
(2)隨機事件說法中“同樣的條件下”能否去掉?請舉例說明
探索新知:
1.隨機事件的有關(guān)概念的頻率:
(1)頻率是一個變化的量,但是在試驗時,它又具有,——在一個附近擺動;
(2)隨著試驗次數(shù)的增加,隨機事件發(fā)生的頻率擺動的振幅具有的趨勢;
(3)有時候試驗也可能出現(xiàn)偏離“常數(shù)”較大的情形,但是隨著試驗次數(shù)的增大,頻率偏離“常數(shù)”的可能性會。
2.隨機事件的概率:
(1)在相同的條件下,大量重復進行時,隨機事件A發(fā)生的頻率會在
附近擺動,即隨機事件A發(fā)生的頻率具有,這時把叫作隨機事件A的頻率,記作P(A),P(A)的范圍是。
3.思考:
(1)如果隨機事件A在n次試驗中發(fā)生了m次,則事件A的概率一定是?
(2)如何用頻率來研究事件發(fā)生的概率?
(3)回答教材p120的“思考交流”
精講互動
例1.判斷下列事件哪些是必然事件,哪些是不肯能事件,哪些是隨機事件?
(1)擲一枚骰子兩次,所得點數(shù)之和大于12.
(2)如果,那么;
(3)擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面向上;
(4)從分別標有號數(shù)1,2,3,4,5的5張標簽中任取一張,得到4號簽;
(5)某電話機在1分鐘內(nèi)接到2次呼叫;
(6)沒有水分,種子能發(fā)芽.
例2.下列說法正確的是().
①頻數(shù)和頻率都反映一個對象在實驗總次數(shù)中出現(xiàn)的頻繁程度;
②每個實驗結(jié)果出現(xiàn)的頻數(shù)之和等于實驗的總次數(shù);
③每個實驗結(jié)果出現(xiàn)的頻率之和不一定等于1;
④概率就是頻率.
A.①B.①②④C.①②D.③④
達標訓練
1.從存放號碼分別為1,2,3,,10是的卡片的盒子中,有放回地取100次,每次取一張卡片并記下號碼,統(tǒng)計結(jié)果如下:
卡片號碼12345678910
取到的次數(shù)138576131810119
則取到號碼為奇數(shù)的頻率()
A.0.53B.0.5C.0.47D.0.37
2.已知隨機事件A發(fā)生的頻率是0.02,事件A出現(xiàn)了10次,那么可能共進行了次試驗.
3.課本p123練習123
學習反思:
作業(yè)布置1.習題3-11,2
2.預習下一節(jié)內(nèi)容
摩擦力-
教學目標
知識目標
1、知道摩擦力產(chǎn)生的條件;
2、能在簡單的問題中,根據(jù)物體的運動狀態(tài),判斷靜摩擦力的有無、大小和方向;知道存在著最大靜摩擦力;
3、掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法;
4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素;
能力目標
1、通過觀察演示實驗,概括出摩擦力產(chǎn)生的條件以及摩擦力的特點,培養(yǎng)學生的觀察、概括能力.通過靜摩擦力與滑動摩擦力的區(qū)別對比,培養(yǎng)學生的分析綜合能力.
情感目標
滲透物理方法的教育.在分析物體所受摩擦力時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律.
教學建議
一、基本知識技能:
1、兩個互相接觸且有相對滑動或的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的摩擦力,稱為滑動摩擦力;
2、兩個物體相互接觸,當有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止狀態(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的作用力
3、兩個物體間的滑動摩擦力的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比.
4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān).
5、摩擦力的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運動或相對運動趨勢相反.
6、靜摩擦力存在最大值——最大靜摩擦力.
二、重點難點分析:
1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動摩擦力和靜摩擦力兩部分.重點是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關(guān)系.
2、難點是在理解滑動摩擦力計算公式時,尤其是理解水平面上運動物體受到的摩擦力時,學生往往直接將重力大小認為是壓力大小,而沒有分析具體情況.
教法建議
一、講解摩擦力有關(guān)概念的教法建議
介紹滑動摩擦力和靜摩擦力時,從基本的事實出發(fā),利用二力平衡的知識使學生接受摩擦力的存在.由于摩擦力的內(nèi)容是本節(jié)的難點,所以在講解時不要求“一步到位”,關(guān)于摩擦力的概念可以通過實驗、學生討論來理解.
1、可以讓學生找出生活和生產(chǎn)中利用摩擦力的例子;
2、讓學生思考討論,如:
(1)、摩擦力一定都是阻力;
(2)、靜止的物體一定受到靜摩擦力;
(3)、
運動的物體不可能受到靜摩擦力;
主要強調(diào):摩擦力是接觸力,摩擦力是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢的,但不一定阻礙物體的運動,即在運動中也可以充當動力,如傳送帶的例子.
二、有關(guān)講解摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的教法建議
1、滑動摩擦力的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關(guān);跟物體間的正壓力有關(guān);但和接觸面積大小無關(guān).注意正壓力的解釋.
2、滑動摩擦力的大小可以用公式:,動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關(guān)系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越小.實際上,當兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的摩擦力的一種提法,實際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關(guān)系.
3、動摩擦因數(shù)()是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運動狀態(tài)和受力情況.
4、靜摩擦力的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大小.但靜摩擦力不能無限度的增大,而有一個最大值,當外力超過這個最大值時,物體就要開始滑動,這個最大限度的靜摩擦力叫做最大靜摩擦力().實驗證明,最大靜摩擦力由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),
為物體所受的正壓力.摩擦力的大小變化隨著外力的變化關(guān)系如圖:滑動摩擦力的大小小于最大靜摩擦力,但一般情況下認為兩者相等.
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摩擦力
摩擦力
【要點導學】
1.兩個物體相互接觸,當有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止狀態(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的靜摩擦力。
(1)產(chǎn)生條件:兩物體必須接觸且接觸面粗糙;有正壓力;有相對滑動趨勢
(2)靜摩擦力方向:沿接觸面且與相反。
靜摩擦力大?。弘S外力的變化而變化。一般與迫使物體發(fā)生相對運動的外力(或沿著接觸面的分量)大小相等。
(3)靜摩擦力有一個最大值,它是物體即將開始相對滑動時的靜摩擦力,即最大靜摩擦力。
2.兩個互相接觸且有相對滑動的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的摩擦力,稱為滑動摩擦力。
(1)產(chǎn)生條件:;;。
(2)滑動摩擦力方向:沿接觸面且與相反。
(3)滑動摩擦力的大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c兩物體間的壓力成正比,即Ff=μFN,其中μ為動摩擦因數(shù),無單位,它與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),而與物體間的相對速度的大小、接觸面的大小、壓力的大小無關(guān)。
【范例精析】
例1.關(guān)于摩擦力的說法,下列說法中正確的是()
A.兩個接觸的相對靜止的物體間一定有摩擦力
B.受靜摩擦作用的物體一定是靜止的
C.滑動摩擦力方向一定與運動方向相反
D.物體間正壓力一定時,靜摩擦力的大小可以變化,但有一個限度
解析:兩個相對靜止的物體間不一定有靜摩擦力,還要看它們間是否有相對滑動趨勢。例如靜止在水平地面上的汽車,它們之間就沒有靜摩擦力。受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,例如與傾斜的勻速運動的輸送帶相對靜止的物體,物體與輸送帶之間有相對滑動的趨勢,所以有靜摩擦力存在,但物體并不是靜止的。產(chǎn)生靜摩擦力時只要與接觸面相對靜止就行了。上述的輸送帶如突然加速,物體就可能受到與運動方向一致的滑動摩擦力。所以A、B、C三個選項都是錯的。在正壓力一定時,靜摩擦力的大小可以因外力的變化而變化,但不能超過最大靜摩擦力,這就是一個限度。本題目正確的選項是D。
拓展:(1)不管靜摩擦還是滑動摩擦力的方向,都要注意與接觸面的“相對性”
(2)值得注意的是,正壓力變化時靜摩擦力不一定變化,但最大靜摩擦力肯定變化。
例2要使木塊在水平木桌上滑動受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是()
A.將木塊和木桌的接觸面刨光滑些B.在木桌表面上墊一張平整的鐵皮
C.使木塊的滑動速度增大D.減小木塊與桌面的接觸面積
解析:影響滑動摩擦力大小的因素有兩個,一是正壓力的大小,二是動摩擦因數(shù)。本題中正壓力不變,只要考慮動摩擦因數(shù)的大小。動摩擦因數(shù)的大小與接觸面的光滑程度和接觸面的材料有關(guān),A選項正確。根據(jù)教材的表格,木與木之間的動摩擦因數(shù)是0.3,而木與金屬之間的動摩擦因數(shù)為0.2,所以B選項正確。動摩擦因數(shù)與運動速度無關(guān)(汽車剎車時路面摩擦因數(shù)改變是因為溫度變化)所以C選項錯誤。動摩擦因數(shù)與接觸面積無關(guān),D選項錯誤。本題目正確選項為AB。
拓展:正因為動摩擦因數(shù)與接觸面積的大小無關(guān),所以一塊勻質(zhì)長木板在水平桌面上滑動時,在它伸出桌面的長度小于總長度的1/2的情況下,木板所受滑動摩擦力不變。
例3如圖3-3-1所示,用50N的水平推力F將重24N的物塊壓在豎直墻面上,物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,求:墻面對物塊的摩擦力大小。
解析:由題意可知,物塊與墻面間存在滑動摩擦力,物塊與墻面間存在相互作用力,即:墻面對物塊的彈力和物塊對墻面的壓力,它們大小相等。而水平推力與墻面對物塊的彈力相平衡,故物塊對墻面的壓力大小與水平推力大小相等,即:FN=50N,根據(jù)Ff=μFN可得:Ff=0.4×50N=20N。
拓展:有同學誤認為物塊對墻面的壓力大小FN與物體的重力大小相等,這完全是沒有真正理解正壓力的含義,而是死記住初中階段學習摩擦力時,壓力大小等于重力大小這類簡單問題。如圖3-3-2所示,甲、乙、丙三個物體的質(zhì)量相等,與地面的動摩擦因數(shù)相同,受到三個大小相同的作用力,當它們滑動時,受到的摩擦力大小的情況,下列說法正確的是:()
A.甲、乙、丙三個物體所受摩擦力大小相等
B.甲受到的摩擦力最大
C.乙受到的摩擦力最大
D.丙受到的摩擦力最大
由于F‘N乙>F’N丙>F‘N甲
故物塊所受滑動摩擦力大小關(guān)系:Ff乙Ff丙Ff甲,選項C正確。
【能力訓練】
1當一個物體在另一個物體的表面上________另一個物體______時,要受到另一個物體阻礙它__________的力,這種力叫做滑動摩擦力,研究滑動摩擦力時我們選擇的參考系是相互滑動的兩物體中我們認為________的那個物體,滑動摩擦力的方向總是與___________方向相反.相對于,滑動,相對滑動,靜止,相對滑動
2.滑動摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN,其中FN叫做_______,它屬于_______,方向與接觸面______;叫做_____________,它與接觸面的_______及_________有關(guān).壓力,彈力,垂直;動摩擦因數(shù),材料,粗糙程度
3.產(chǎn)生靜摩擦力的條件是_______、________、___________.靜摩擦力的方向總是與_________________________相反,靜摩擦力的大小可以在____________范圍內(nèi)變化.有彈力、并且有相對滑動的趨勢,相對滑動趨勢的方向,零到最大靜摩擦力
4.如圖3-3-3所示,用力F將質(zhì)量為1kg的物體壓在豎直墻上,F(xiàn)=50N.方向垂直于墻,若物體勻速下滑,物體受到的摩擦力是______N,動摩擦因數(shù)是______,若物體靜止不動,它受到的靜摩擦力是______N,方向______.若撤去力F,當鐵塊沿著墻壁自由下落時,鐵塊受到的滑動摩擦力(g=10N/kg)10,0.2,10豎直向上,0
5.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是(A)
A.物體受到摩擦力作用時,一定受到彈力作用
B.只有運動的物體才能受到滑動摩擦力作用
C.具有相對運動的兩物體間一定存在滑動摩擦力作用
D.摩擦力的方向與物體運動方向相反
6下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是(D)
A.摩擦力的方向總與物體的運動方向相反
B摩擦力的大小與相應的正壓力成正比
C.運動著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動摩擦力作用
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動的趨勢方向相反
7關(guān)于動摩擦因數(shù)μ,下列說法正確的是(D)
A.兩物體間沒有摩擦力產(chǎn)生說明兩物體間的動摩擦因數(shù)μ=0
B.增大兩物體的接觸面積,則兩物體間的動摩擦因數(shù)增大
C.增大兩物體間的正壓力,則兩物體間的動摩擦因數(shù)增大
D.兩物體的材料一定,兩物體間的動摩擦因數(shù)決定于兩接觸面的粗糙程度
8.物體與支持面間有滑動摩擦力時,下列說法中正確的是(D)
A.物體與支持面間的壓力越大,滑動摩擦力就越大;
B.物體與支持面間的壓力不變,動摩擦因數(shù)一定,速度越大,滑動摩擦力就越大;
C.物體與支持面間的壓力不變,動摩擦因數(shù)一定,接觸面越大,滑動摩擦力就越大;
D.物體與支持面的壓力一定,材料越粗糙,滑動摩擦力就越大.
9如圖3-3-4所示,木塊質(zhì)量為m,跟水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ,受水平向右的力F的作用勻速運動,從物體到邊緣開始,到物體下落為止,在此過程中物體保持勻速運動,下列說法正確的是(C)
A.推力F因物體懸空部分越來越大而變小
B.推力F在物體下落前會變?yōu)樵瓉淼?/2
C.推力F始終是μmg
D.因接觸面變小,動摩擦因數(shù)μ會變大
10.如圖3-3-5所示,在μ=0.1的水平面上向右運動的物體,質(zhì)量為20kg,在運動過程中,還受到一個水平向左的大小為10N的拉力作用,則物體受到的滑動摩擦力為(g=10N/kg)(D)
A.10N,向右B.10N,向左C.20N,向右D.20N,向左
11、馬拉著自重600N的雪橇在水平冰面上做勻速直線運動,馬需用水平拉力18N.如在雪橇上載貨500kg,馬要用多大的水平力可使雪橇仍做勻速直線運動?雪橇和冰面間的動摩擦因數(shù)為多少?1680.03
12水平地面上放一個重為200N的鐵塊,鐵塊與地面間的最大靜摩擦力大小為63N,鐵塊與地面間動摩擦因數(shù)為0.3,一個人用水平方向的力推靜止的鐵塊,試求下列各種情況下鐵塊所受的摩擦力的大小:
⑴物體靜止時,用F=50N的向右推力;50N
⑵物體靜止時,用F=80N的向右推力;63N
⑶物體以10m/s的初速度向左,用F=62N的推力向右60N
摩擦力導學案
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3.3《摩擦力》學案新人教版必修1.
學習目標:
知道滑動摩擦產(chǎn)生的條件,會正確判斷滑動摩擦力的方向。
會用公式F=μFN計算滑動摩擦力的大小,知道影響動摩擦因數(shù)的大小因素。
知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件,能判斷靜摩擦力的有無以及大小和方向。
理解最大靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。
學習重點:1.滑動摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,并會用F摩=μFN解決具體問題。
2.靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律,正確理解最大靜摩擦力的概念。
學習難點:
1.正壓力FN的確定。
2.靜摩擦力的有無、大小的判定。
主要內(nèi)容:
一、摩擦力
一個物體在另一個物體上滑動時,或者在另一個物體上有滑動的趨勢時我們會感到它們之間有相互阻礙的作用,這就是摩擦,這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會有摩擦作用。
二、滑動摩擦力
產(chǎn)生:一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體發(fā)生相對滑動時,另一個物體阻礙它相對滑動的力稱為滑動摩擦力。
產(chǎn)生條件:相互接觸、相互擠壓、相對運動、表面粗糙。
①兩個物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。
摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力,但兩個物體直接接觸并不擠壓就不會出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個物體對另一個物體表面的垂直作用力,也叫正壓力,壓力屬彈力,可依上一節(jié)有關(guān)彈力的知識判斷有無壓力產(chǎn)生。
②接觸面粗糙。當一個物體沿另一物體表面滑動時,接觸面粗糙,各凹凸不平的部分互相嚙合,形成阻礙相對運動的力,即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等,統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個理想化模型)。
③接觸面上發(fā)生相對運動。
特別注意:“相對運動”與“物體運動”不是同一概念,“相對運動”是指受力物體相對于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變;而“物體的運動”一般指物體相對地面的位置發(fā)生了改變。
3.方向:總與接觸面相切,且與相對運動方向相反。
這里的“相對”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體,而不是相對別的物體?;瑒幽Σ亮Φ姆较蚋矬w的相對運動的方向相反,但并非一定與物體的運動方向相反。
【例一】如圖,某時刻木塊正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右傳送的傳送帶上向右運動,試判斷:
木塊的運動方向。
木塊相對于傳送帶的運動方向。
木塊所受滑動摩擦力的方向。
4.大?。号c壓力成正比F=μFN
壓力FN與重力G是兩種不同性質(zhì)的力,它們在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫無關(guān)系,用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無關(guān),不要一提到壓力,就聯(lián)想到放在水平地面上的物體,認為物體對支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。
②μ是比例常數(shù),稱為動摩擦因數(shù),沒有單位,只有大小,數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下,μ1。
③計算公式表明:滑動摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定,跟物體的運動情況、接觸面的大小等無關(guān)。
5.滑動摩擦力的作用點:在兩個物體的接觸面上的受力物體上。
【例二】在東北的林場中,冬季常用馬拉的雪橇運木材,雪橇有兩個與冰面接觸的鋼制滑板.如果冰面是水平的,雪橇和所裝的木材的總質(zhì)量是5.0t(噸),滑板與冰面間的動摩擦因數(shù)是0.027,馬要在水平方向上用多大的力才能拉著雪橇在冰道上勻速前進?
問題:1.相對運動和運動有什么區(qū)別?請舉例說明。
2.壓力FN的值一定等于物體的重力嗎?請舉例說明。
3.滑動摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎?
4.滑動摩擦力的大小跟物體間相對運動的速度有關(guān)嗎?
三、靜摩擦力
產(chǎn)生:兩個物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件,有相對運動趨勢時,物體間所產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力叫靜摩擦力。
產(chǎn)生條件:
①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;
②接觸面粗糙;
③兩物體保持相對靜止但有相對運動趨勢。
所謂“相對運動趨勢”,就是說假設(shè)沒有靜摩擦力的存在,物體間就會發(fā)生相對運動。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑.沒有靜摩擦力,則由于重力的作用,物體會沿斜面下滑。
跟滑動摩擦力條件的區(qū)別是:
大?。簝晌矬w間實際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間
0<F≤Fmax
實際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。
方向:總跟接觸面相切,與相對運動趨勢相反
①所謂“相對運動趨勢的方向”,是指假設(shè)接觸面光滑時,物體將要發(fā)生的相對運動的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上,假沒沒有摩擦,物體將沿斜面下滑,即物體靜止時相對(斜面)運動趨勢的方向是沿斜面向下,則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上,與物體相對運動趨勢的方向相反。
②判斷靜摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是:
A.選研究對象----受靜摩擦力作用的物體;
B.選參照物體----與研究對象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;
C.假設(shè)接觸面光滑,找出研究對象相對參照物體的運動方向即相對運動趨勢的方向
D.確定靜摩擦力的方向一一與相對運動趨勢的方向相反
③靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反,但并非一定與物體的運動方向相反。
5.靜摩擦力的作用點:在兩物體的接觸面受力物體上。
【例三】下述關(guān)于靜摩擦力的說法正確的是:()
A.靜摩擦力的方向總是與物體運動方向相反;
B.靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;
C.靜摩擦力只能在物體靜止時產(chǎn)生;
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動的趨勢相反.
【例四】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動,不計手指與黑板擦之間的摩擦力,當把推力增加到2F時,黑板擦所受的摩擦力大小是原來的幾倍?
四、滑動摩擦力和靜摩擦力的比較
滑動摩擦力靜摩擦力符號及單位
產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對運動時表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對運動趨勢時摩擦力用f表示
單位:牛頓
簡稱:牛
符號:N
大小f=μN始終與外力沿著接觸面的分量相等
方向與相對運動方向相反與相對運動趨勢相反
問題:1.摩擦力一定是阻力嗎?
2.靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?
3.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力嗎?
課堂訓練:
1.關(guān)于滑動摩擦力,下列說法正確的是:()
A、物體在支持面上的滑動速度越大,滑動摩擦力也一定越大;
B、滑動摩擦力的方向一定與物體相對支持面的滑動方向相反;
C、接觸面的滑動摩擦系數(shù)越大,滑動摩擦力也越大;
D、滑動摩擦力的方向與物體運動方向相反。
2.用100N的力在水平方向勻速推動重500N的箱子,那么接觸面的滑動摩擦力是多大?μ值為多大?
3.重100N的物體,靜止在粗糙水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,當物體受到一個大小為10N,方向水平向右的力作用時,水平面對物體的摩擦力大小和方向是:()
A.10N,水平向左;B.10N,水平向右;
C.20N,水平向左;D.20N,水平向右.
4.如圖,木塊放在水平桌面上,在水平方向其受到三個力即F1、F2和摩擦力作用,木塊處于靜止狀態(tài),其中F1=10N,F(xiàn)2=2N。此時水平桌面對木塊的靜摩擦力為多少?方向如何?若撤去力F1,木塊將怎樣運動,桌面對木塊的摩擦力將如何變化?
課后作業(yè):
1.下列關(guān)于摩擦力的說法中錯誤的是()
A.兩個相對靜止物體間一定有靜摩擦力作用.B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的.
C.靜摩擦力對物體總是阻力.D.有摩擦力一定有彈力
2.下列說法中不正確的是()
A.物體越重,使它滑動時的摩擦力越大,所以摩擦力與物重成正比.
B.由μ=f/N可知,動摩擦因數(shù)與滑動摩擦力成正比,與正壓力成反比.
C.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反.
D.摩擦力總是對物體的運動起阻礙作用.
3.如圖所示,一個重G=200N的物體,在粗糙水平面上向左運動,物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.1,同時物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用,則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是()
A.大小是10N,方向向左.B.大小是10N,方向向右.
C.大小是20N,方向向左.D.大小是20N,方向向右.
4.粗糙的水平面上疊放著A和B兩個物體,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持靜止,則此時()
A.B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力也等于F.
B.B和地面間的靜摩擦力等于F,B和A間的靜摩擦力等于零.
C.B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力也等于零.
D.B和地面間的靜摩擦力等于零,B和A間的靜摩擦力等于F.
5.一木塊重G=30N,按圖中四種方法放置時施加的外力分別為F1=10N,F(xiàn)2=20N,F(xiàn)3=30N,F(xiàn)4=40N,則木塊與接觸面之間的壓力分別為N1=______,N2=______,N3=______,N4=______.
6.在水平桌面上放一塊重G=200N的木塊,木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,設(shè)桌面對木塊的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,則分別用水平拉力F1=15N、F2=30N、F3=80N拉木塊時,木塊受到的摩擦力分別為f1=______,f2=______,f3=______.
7.一塊長l、質(zhì)量為m的均勻木板,放在水平桌面上,木板與桌面間動摩擦因數(shù)為μ.當木板受到水平推力F向右運動伸出桌面1/3時,木板受到的摩擦力等于______.
*8.如圖所示,A、B兩物體均重G=10N,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.3,同時有F=1N的兩個水平力分別作用在A和B上,則地面對B的摩擦力等于______,B對A的摩擦力等于______.
*9.如圖所示,在兩塊相同的豎直木板A、B間有重為30N的物體.用兩個大小均為F=100N的水平力壓木板,物體與兩木板間的動摩擦因數(shù)均為f=0.2.求:
(1)當物體不動時,物體與木板A間的摩擦力大小是多少?
(2)若用豎直向上的力將物體拉出來,所需拉力的最小值是多少?
閱讀材料:從經(jīng)典力學到相對論的發(fā)展
在以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學中,空間間隔(長度)S、時間t和質(zhì)量m這三個物理量都與物體的運動速度無關(guān)。一根尺靜止時這樣長,當它運動時還是這樣長;一只鐘不論處于靜止狀態(tài)還是處于運動狀態(tài),其快慢保持不變;一個物體靜止時的質(zhì)量與它運動時的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學的絕對時空觀。到了十九世紀末,面對高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象,經(jīng)典力學遇到了困難。在新事物面前,愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對時空觀,于1905年發(fā)表了題為《論運動物體的電動力學》的論文,提出了狹義相對性原理和光速不變原理,創(chuàng)建了狹義相對論。狹義相對論指出:長度、時間和質(zhì)量都是隨運動速度變化的。長度、時間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來表示:,(通稱“尺縮效應”)、(通稱“鐘慢效應”)、(通稱“質(zhì)—速關(guān)系”)
上列各式里的v是物體運動的速度,C是真空中的光速,l0和l分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中沿速度v的方向測得的物體長度;t0和t分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中測得的時間;m0和m分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中測得的物體質(zhì)量。
但是,當宏觀物體的運動速度遠小于光速時(v<<C),則上面的一些結(jié)果就變?yōu)閘≈l0、t≈t0、m≈m0,因而對于宏觀低速運動的物體,使用牛頓定律來處理問題,還是足夠精確的。
繼狹義相對論之后,1915年愛因斯坦又建立了廣義相對論,指出空間——時間不可能離開物質(zhì)而獨立存在,空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物體的分布,使人類對于時間、空間和引力現(xiàn)象的認識大大深化了?!蔼M義相對論”和“廣義相對論”統(tǒng)稱為相對論。