教科版高中物理必修一第2章4摩擦力
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2019-2020年高中物理教科版必修1教学案:第二章第4节摩擦力(含解析)1.两个相互接触并互相挤压的物体发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。
2.摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
3.摩擦力产生的条件:(1)接触面粗糙;(2)两个物体之间有弹力;(3)有相对运动或相对运动趋势。
这三个条件缺一不可,必须同时满足才能产生摩擦力。
4.滑动摩擦力的大小:f=μN。
5.静摩擦力的大小范围:0<f≤f max。
静摩擦力与正压力无关,最大静摩擦力f max∝N。
一、滑动摩擦力1.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。
2.滑动摩擦力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。
3.滑动摩擦力的大小(1)规律:滑动摩擦力的大小与正压力成正比。
(2)公式:f=μN,其中μ叫做动摩擦因数,它是两个力的比值,没有单位。
(3)作用效果:总是阻碍物体间的相对运动。
4.滑动摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反。
二、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,在它们的接触面上产生的一种阻碍物体间发生相对运动的力。
2.方向总是与接触面相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反。
3.效果阻碍物体间的相对运动的趋势。
4.大小范围0<f≤f max,f max为最大静摩擦力,f由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定。
1.自主思考——判一判(1)只要两个物体之间有弹力产生,又有相对运动,两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。
(×)(2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。
(×)(3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。
(√)(4)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。
(×)(5)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反。
高中必修一物理摩擦力知识点
高中必修一物理摩擦力的知识点包括:
1. 摩擦力的产生:微观的接触面粗糙,存在着不规则的凹凸物体,摩擦力是由于物体之间的微观接触而产生的。
2. 静摩擦力:当两个物体相对运动的速度比较小时,它们之间产生的摩擦力一般比较小,这种情况下的摩擦力被称为静摩擦力。
3. 动摩擦力:当两个物体相对运动的速度较大时,它们之间产生的摩擦力一般较大,这种情况下的摩擦力被称为动摩擦力。
4. 摩擦力的大小:摩擦力的大小与两个物体之间的压力以及表面粗糙度有关。
5. 摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,即与运动方向相对。
如果物体静止,则摩擦力的方向与施加在物体上的力的方向相反,以保持物体处于静止状态。
6. 摩擦力的计算:静摩擦力的大小一般小于或等于两物体之间的的正压力的乘积,动摩擦力的大小一般等于两物体之间的正压力的乘积。
7. 摩擦系数:用来表示两个物体之间摩擦力大小的比例关系的常数,可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。
不同材质的物体之间的摩擦系数不同。
8. 最大静摩擦力:当施加在物体上的力超过最大静摩擦力时,物体将开始运动。
以上为高中必修一物理摩擦力的一些基本知识点,希望能对您有所帮助。
教科版高中物理必修一24《摩擦力》课件一、教学内容本节课我们将学习教科版高中物理必修一第24章《摩擦力》。
具体内容包括:摩擦力的定义、分类、产生原因及其作用;静摩擦力和滑动摩擦力的计算;摩擦力的应用实例。
二、教学目标1. 让学生了解摩擦力的概念,掌握摩擦力的分类和产生原因。
2. 使学生能够运用摩擦力的计算方法,解决实际问题。
3. 培养学生的观察能力、分析能力和创新能力。
三、教学难点与重点难点:摩擦力的计算方法。
重点:摩擦力的概念、分类及作用。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、摩擦力演示装置。
学具:笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入展示摩擦力演示装置,让学生观察并思考:为什么物体在接触面上移动时,会产生阻力?2. 例题讲解讲解静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法。
通过具体实例,引导学生运用摩擦力计算公式解决问题。
3. 随堂练习布置几道摩擦力计算题目,让学生独立完成,巩固所学知识。
4. 讲解摩擦力的应用实例分析生活中常见的摩擦力应用,如:自行车刹车、走路等。
对学生进行提问,了解他们的掌握情况。
六、板书设计1. 摩擦力的概念、分类、产生原因和作用。
2. 静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法。
3. 摩擦力的应用实例。
七、作业设计1. 作业题目计算题:求解一个物体在斜面上受到的摩擦力。
分析题:讨论摩擦力在生活中的应用。
2. 答案计算题答案:根据摩擦力计算公式,列出相关已知量和未知量,求解。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思对教学方法和手段进行反思,为下一节课做好准备。
2. 拓展延伸引导学生了解摩擦力的最新研究成果和应用领域。
鼓励学生参加物理竞赛、科学实验等活动,提高实践能力。
重点和难点解析需要重点关注的细节包括:1. 教学内容的安排与讲解;2. 教学目标的设定与实现;3. 教学难点与重点的把握;4. 教学过程的实践情景引入;5. 例题讲解的深度与广度;6. 板书设计的清晰与逻辑;7. 作业设计的针对性与答案的详尽;8. 课后反思与拓展延伸的实际操作。
2.4 摩擦力一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)1.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.静摩擦力一定发生在静止的两个物体之间B.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同C.摩擦力的方向一定与压力的方向垂直D.滑动摩擦力总是与重力成正比解析:静摩擦力发生在两个相对静止但有相对运动趋势的物体之间,A错误;静摩擦力的方向一定与压力的方向垂直,与物体的运动方向可能相同也可能相反,故B、C正确;滑动摩擦力与正压力成正比,而正压力不一定等于重力,D错误。
答案:BC2.下列说法中正确的是( )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:弹力的产生条件为两物体接触且发生弹性形变,A错。
一个物体静止在另一物体表面上,它们之间可能存在静摩擦力,B错。
根据弹力及摩擦力的产生条件可知,两物体间若有摩擦力,则一定有弹力,两物体间有弹力但不一定有摩擦力,C错,D对。
答案:D3.如图1所示,用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正确的是( )A.若物体保持静止,则F越大,物体所受摩擦力越大B.若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦力越小图1C.若物体沿墙壁向下滑动,则F越大,物体所受摩擦力越大D.若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大解析:物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F无关,物体质量越大,所受摩擦力越大,故A、B错。
物体向下滑动时,受到滑动摩擦力作用,大小为f=μN=μF,故F越大,摩擦力越大,且与物体的质量无关,C对、D错。
答案:C4.如图2所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( ) 图2 A.10 N,向右B.10 N,向左C.20 N,向右D.20 N,向左解析:物体对水平地面的压力N=G,故滑动摩擦力大小f=μN=μG=0.1×20×10 N=20 N,物体所受滑动摩擦力方向应与物体相对地面的运动方向相反,即所受滑动摩擦力方向向左,这个力的大小与所加向左的10 N的拉力无关。
高一物理必修1第2章知识点总结第2章《机械运动基本定律》是高中物理必修1的重要内容之一。
本章主要介绍了力的作用以及牛顿运动定律,揭示了物体运动的规律和定律。
下面将按内容顺序对第2章的知识点进行总结。
一、力的作用力是改变物体运动状态的原因,也是物体之间相互作用的一种体现。
1.力的来源力的来源包括接触力、重力、弹力和摩擦力等。
接触力是两个物体之间直接接触时产生的力,如推、拉等;重力是地球对物体的引力,是一种万有引力;弹力是物体发生弹性形变时产生的力;摩擦力是物体表面之间存在的相对滑动时产生的力。
2.力的计算力的计算需要明确方向和大小。
力的大小通常用牛顿表示,方向要明确标注,可以用正负号表示。
3.力的合成当多个力同时作用于一个物体上时,可以用力的合成法则求出合力。
合力的大小等于各个力的矢量和,方向沿合力矢量所指方向。
4.力的分解力的分解法则可以将一个力分解为两个分力,分力的大小和方向可根据力的合成法则求出。
二、质点的运动力是物体运动的重要原因,根据牛顿第一定律,只有外力作用时物体才会发生运动。
1.物体的运动状态物体的运动状态包括静止和运动两种情况。
静止是指物体相对于某一参考系不发生位置变化;运动是指物体相对于某一参考系位置发生了变化。
2.速度和加速度速度是物体运动的重要物理量,是位移对时间的比值,用矢量表示。
加速度是速度随时间变化的率,也是矢量。
3.匀速直线运动匀速直线运动是指物体在时间相等的不同时刻所通过的位移相等,速度不变的运动。
在匀速直线运动下,加速度为零,物体保持匀速直线运动。
4.变速直线运动变速直线运动是指物体在时间相等的不同时刻所通过的位移不相等,速度变化的运动。
在变速直线运动下,加速度不为零,物体的速度随着时间发生变化。
三、牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本定律。
1.牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第一定律指出:物体在没有外力作用时,保持静止或匀速直线运动的状态。
这是惯性的基本表现。
4.摩擦力
答案:(1)相对运动(2)接触(3)相对运动(4)挤压(5)粗糙(6)相对运动(7)接触面(8)相反(9)接触面间的垂直作用力N(10)μN(11)μ(12)单位(13)相对运动(14)接触(15)挤压(16)趋势(17)相对运动趋势(18)挤压(19)粗糙(20)趋势(21)接触面(22)相对运动趋势(23)相对运动(24)0<f静≤f静max(25)最大静摩擦力(26)相对滑动
1.摩擦力
(1)定义: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.
(2)分类:滑动摩擦力和静摩擦力.
(3)性质:摩擦力是接触力,属除重力、弹力之外的另一种性质的力.
【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:弹力的产生条件为两物体接触且发生弹性形变,A错;一个物体静止在另一物体表面上,它们之间可能存在静摩擦力,B错;根据弹力及摩擦力的产生条件可知,两物体间若有摩擦力,则一定有弹力,两物体间有弹力但不一定有摩擦力,C错,D对.答案:D
2.滑动摩擦力
(1)定义:两个相互接触并挤压的物体沿接触面发生相对运动时,在每个物体的接触面上受到对方作用的阻碍相对运动的力.
(2)滑动摩擦力的产生条件:
①两物体接触且相互挤压,即存在弹力;
②接触面不光滑;
③两物体间存在相对运动.
【例2-1】关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是()
A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力
B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力。
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4 摩擦力
1.摩擦力
定义:两个相互接触且挤压的物体,当它们发生________或具有____________时,就会在接触面上产生阻碍________或____________的力.
2
摩擦力一定为阻力吗?试举例说明.
答案:
1.相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势
2.相对运动趋势相对运动平行相对运动趋势平行相对运动相对运动趋势相对运动
预习交流:答案:摩擦力不一定是阻力,如传送带把货物运送到高处,就是靠传送带对货物静摩擦力的作用,此处静摩擦力为动力.
一、滑动摩擦力
1.根据滑动摩擦力的定义,讨论滑动摩擦力的产生条件是怎样的?
2.实验:(1)将手在桌面上滑动,感受手受到的滑动摩擦力的方向.(2)用毛刷扫桌面,
观察刷毛的弯曲方向,分析毛刷受到的滑动摩擦力方向.
实验后总结滑动摩擦力方向的特点.
3.滑动摩擦力公式中的压力大小是否在任何情况下都等于物体的重力大小?请举例说明.
4.由滑动摩擦力计算公式f =μN 得μ=f N
,能否说动摩擦因数跟摩擦力成正比,跟正压力成反比?
重为400 N 的木箱放在水平面上,木箱与地面间的最大静摩擦力是120 N ,动摩擦因数是0.25,如果分别用70 N 和150 N 的水平力推木箱,求木箱受到的摩擦力分别是多少?
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).只有以上三个条件同时满足,才能确定滑动摩擦力的存在.
2.大小
(1)滑动摩擦力公式:滑动摩擦力与两个物体间的压力成正比,即f =μN ,其中N 是两个物体间的压力(即两个物体接触面上的弹力).
(2)动摩擦因数μ:公式f =μN 中的比例系数μ叫做动摩擦因数.
动摩擦因数是一个没有单位的量.μ的大小由相互接触的两个物体的材料及其表面状况(干湿、粗糙程度)等因素决定,与两个物体间有无相对滑动及压力的大小无关.虽可用μ=f N
求得动摩擦因数的大小,但不能认为动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比.物
体表面光滑或不计摩擦时,即认为μ=0.
3.方向
物体受到的滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切,阻碍物体之间的相对运动.
二、静摩擦力
1.根据静摩擦力的定义,讨论静摩擦力的产生条件是什么?
2.实验:(1)当手压在桌面上且有向前的滑动趋势时,感受手受到的静摩擦力的方向.(2)当毛刷压在桌面上且有向前的运动趋势时,观察刷毛的弯曲方向,分析毛刷受到的静摩擦力方向.实验后总结静摩擦力的方向有怎样的特点.
3.实验探究
在水平桌面上放一长木板,上面放一质量较大的木块.开始时,在木板与木块接触的外侧面做两个对顶的三角形的记号.当用手沿图中箭头所示方向缓缓地拉木板时,可以看到木块随木板一起移动,弹簧测力计的示数逐渐增大,但两个三角形记号的相对位置却没有变化,直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后,才看到两个三角形记号相对位置发生变化.则:(1)此过程中木板对木块有怎样的作用力?方向如何?大小如何?
(2)当木块相对木板将要滑动时弹簧测力计的示数如何?有何意义?
(3)思考:最大静摩擦力的大小与哪些因素有关?最大静摩擦力和滑动摩擦力有什么关系?
4.思考讨论运动的物体可以受静摩擦力吗?静摩擦力总是阻力吗?请举例说明.
如图所示,A、B两物块竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉B物块,两物块均静止,那么物块A是否受静摩擦力作用呢?
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)两物体在接触面上有正压力(弹力).
2.大小
静摩擦力的大小比较复杂,一般会随着外力的变化而变化,其具体数值必须结合运动状态,由实际情况来决定.静摩擦力的大小一般可根据二力平衡来求.
3.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.
两个物体保持相对静止,要判断其相对运动的趋势是比较困难的.一般采用化“静”为“动”的办法,即先假定两物体间的接触面是光滑的,判断出物体相对接触面的运动方向,该运动方向即为物体相对运动趋势的方向,则物体受到的静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反.
4.最大静摩擦力
(1)最大静摩擦力(f静max)是指物体接触面间静摩擦力的最大值,所以静摩擦力f的取值范围是0≤f≤f静max.
(2)静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比.
(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些,但有时认为二者是相等的.
1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是().
A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
B.滑动摩擦力一定阻碍物体间相对运动
C.两物体间有相对运动时,接触面间一定有滑动摩擦力
D.滑动摩擦力的方向一定沿接触面的切线方向
2.关于静摩擦力的说法,正确的是().
A.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反
B.静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.静摩擦力的大小可以用公式f=μN直接计算
D.正压力越大,静摩擦力就越大
3.如图所示,用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),下列说法正确的是().
A.油瓶中油越多,手必须握得越紧
B.手握得越紧,油瓶受到的静摩擦力越大
C.不管手握得有多紧,油瓶受到的静摩擦力总是一定的
D.以上说法都正确
4.关于摩擦力和弹力的正确说法是().
A.两物体间没有弹力,就不会有摩擦力存在
B.两物体间的弹力和摩擦力的方向总是互相垂直
C.两物体间的弹力越大,摩擦力也越大
D.弹力可以是动力,摩擦力只能作阻力
5.如图所示,在东北的冬季伐木工作中,伐下的木料常装在雪橇上,马拉着雪橇在冰道上滑行,将木料运出.一个有钢制滑板的雪橇,连同木料的总重力为4.9×104 N,它与冰面之间的动摩擦因数为0.02,在水平的冰道上,马要在水平方向上用多大的力,才能拉着雪橇匀速前进?
活动与探究1:1.答案:滑动摩擦力的产生条件是:(1)两物体相互接触且挤压即两物体间有弹力作用;(2)接触面粗糙;(3)两物体间有相对运动.
2.答案:滑动摩擦力的方向:与接触面相切,与相对运动方向相反.
3.答案:物体在水平面上运动时,由于竖直方向处于二力平衡状态,重力大小与正压力大小是相等的,如果物体不是在水平面上运动,则不能认为重力大小等于正压力大小.当物体沿斜面下滑时,斜面的倾角越大,正压力就越小.所以正压力与重力不是一回事.如图所示,小朋友沿滑梯下滑时,对滑梯的正压力小于自身的重力.
4.答案:不能.动摩擦因数μ可由摩擦力f和正压力N计算得出,但并非由f或N决定.μ与接触面材料的性质和粗糙程度有关,两接触面确定的情况下,μ是确定的,不随摩擦力f和正压力N的改变而改变.
迁移与应用1:答案:70 N 100 N
解析:由于最大静摩擦力f静max=120 N,当推力F1=70 N时,木箱未动,此时的摩擦力为静摩擦力,由二力平衡知,木箱受到70 N的静摩擦力.
当用150 N的水平力推木箱时,木箱运动,摩擦力为滑动摩擦力,由f=μN知,f=μN =μG=0.25×400 N=100 N.
活动与探究2:1.答案:静摩擦力的产生条件是:(1)两物体相互接触且挤压即两物体间有弹力作用;(2)接触面粗糙;(3)两物体间有相对运动趋势.
2.答案:静摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动趋势方向相反.
3.答案:(1)由于木块受重力和弹簧测力计的拉力,木块相对于木板有向右运动的趋势,所以木板对木块有向上的支持力和向左的静摩擦力.支持力的大小等于木块的重力大小,由于木板缓慢运动,所以静摩擦力的大小等于弹簧测力计的弹力.即随着弹簧测力计对木块弹力的增大而增大.
(2)当木块相对木板将要滑动时,测力计的示数达到最大,说明此时木块与木板之间的静摩擦力达到最大静摩擦力f静max.即静摩擦力大小的取值范围是0<f≤f静max.(3)物体间的最大静摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大,表面越粗糙,最大静摩擦力越大.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.通常情况下,为计算方便,可以认为二者大小相等.
4.答案:静摩擦力作用在相对静止的物体上,但物体不一定静止.静摩擦力与相对滑动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反,如图所示,传送带将物体运送到高处,物体与传送带之间是相对静止的,它们之间的摩擦力就是静摩擦力,在这里,物体所受的静摩擦力的方向与其运动方向相同,静摩擦力对物体起到动力的作用效果.
迁移与应用2:答案:见解析.
解析:由于力F作用在B上,且A、B均静止,故A相对B无运动趋势,所以物块A不受静摩擦力作用.
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1.BD 解析:滑动摩擦力一定与两物体的相对运动方向相反,作用效果总是要阻碍物体间的相对运动.
2.A 解析:静摩擦力总要阻碍物体间的相对运动趋势,方向始终与相对运动趋势的方向相反,静摩擦力的大小与正压力无关,需要根据实际情况来确定静摩擦力的大小.3.AC 解析:手握住瓶子处于静止状态,瓶子受的静摩擦力与重力平衡,无论握瓶子的力多大,瓶子受的静摩擦力都等于瓶子的重力.瓶中油越多,总重力越大,受的静摩擦力越大.如果手握得不够紧,压力不够大,最大静摩擦力小于瓶子的重力,瓶子将滑出手.如果手握得越紧,手与瓶间的压力越大,最大静摩擦力也越大,只要最大静摩擦力大于瓶子的总重力,瓶子就不会滑落,但瓶子受的静摩擦力却总等于瓶子的总重力,与握力大小无关,可见,选项A、C正确.
4.AB 解析:两物体之间如果没有弹力作用,那么它们之间就没有相互挤压,产生弹性形变,也就不会存在摩擦力.摩擦力的方向与弹力的方向总是相互垂直的.5.答案:980 N
解析:雪橇在水平方向受到两个力的作用:马对雪橇的拉力F和冰道对雪橇的滑动摩擦力f,在这两个力的作用下,雪橇匀速运动,故F=f.f=μN=μG=0.02×4.9×104N=980 N,F=980 N.。