【精选】人教版高中物理必修一第三章《摩擦力》word学案-物理知识点总结
高中物理学案-摩擦力-一等奖

摩擦力【学习目标】1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解最大静摩擦力。
能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
【学习重点】1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μFN解决具体问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
【学习难点】1.正压力FN的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
【自主学习】1.两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍__________或____________的力,这种力叫摩擦力。
2.两个物体之间只有________的趋势,而没有__________时,在接触面上产生的阻碍物体间相对运动趋势的力,叫静摩擦力。
静摩擦力的方向总是沿接触面(或和接触面相切),并且跟物体相对运动趋势的方向________(填“相同”或“相反”)。
3.当一个物体在另一个物体表面上________时,受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向________,滑动摩擦力的公式是____________,其中____叫动摩擦因数,只与相互接触的两个物体的________、接触面的__________有关,与________大小无关。
4.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是()A.相互压紧的粗糙的物体之间总有摩擦力作用B.相对运动的物体之间总有摩擦力作用C.只有相互压紧并有相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用D.只有相互压紧并有相对运动的物体之间才有摩擦力作用5.关于摩擦力的方向,下列说法正确的是()A.滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相反B.滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相同C.物体所受摩擦力的方向总是和接触面相切D.物体所受摩擦力的方向和物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反6.关于摩擦力与弹力的关系,下列说法正确的是()A.有弹力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有弹力C.弹力越大,摩擦力越大D.摩擦力越大,弹力一定越大7.图1如图1所示,人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是()A.人受到的摩擦力的方向是向下的B.人受到的摩擦力的方向是向上的C.手握旗杆的力越大,人受到的摩擦力越大D.若手握旗杆的力增加,人受的摩擦力仍保持不变【学习过程】知识点一摩擦力产生的条件1.下列说法中正确的是()A.相互压紧的两物体间有弹力作用也一定有摩擦力作用B.相对运动的物体间总有摩擦力的作用C.只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D.只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势、不光滑的物体间才有摩擦力的作用2.下列说法中正确的是()A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力知识点二静摩擦力3.关于静摩擦力,下列说法中正确的是()A.两个运动的物体之间可能有静摩擦力的作用B.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反计算静摩擦力C.当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,可以用F=μFND.静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关4.图2如图2所示,物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力Ff的大小和方向为()A.F1>F2时,Ff=F1-F2,方向水平向右B.F1<F2时,Ff=F2-F1,方向水平向右C.F2=F1,Ff=0D.根据摩擦力计算公式可知,Ff为定值μmg知识点三滑动摩擦力1.图3如图3所示,在μ=的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用,则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)()A.10 N,水平向右 B.10 N,水平向左C.20 N,水平向右 D.20 N,水平向左方法技巧练一、摩擦力方向的判断方法1.如图4所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向:图4(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车之间无相对滑动);(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速,木箱在车上滑动时。
新人教版高中物理版必修一知识点总结

必修一知识点归纳第一章、运动学基本概念1.机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
2.运动的特性:普遍性,永恒性,多样性3.参考系:(1)定义:为了研究一个物体运动而假定不动的另一个物体叫参考系。
(2)原则:参考系的选取是自由的。
但必须以能使问题简化方便解决为原则。
(2)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
(3)参照物不一定静止,但被认为是静止的。
4.质点(1)在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
(2).质点条件:1)物体中各点的运动情况完全相同(物体做平动)2)物体的大小(线度)<<它通过的距离(3)质点具有相对性,而不具有绝对性。
(4).理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。
(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)5.时间与时刻(1).钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。
两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
△t=t2—t1(2).时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。
(3).通常以问题中的初始时刻为零点。
6.路程和位移(1).路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
(2).从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。
(3).物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
(4).只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。
两者运算法则不同。
7.打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动时间信息的仪器。
(电火花打点记时器——火花打点,电磁打点记时器——电磁打点);一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。
8.速度:物体通过的与所用的时间之比叫做速度。
2024年高中物理摩擦力教案(精选

2024年高中物理摩擦力教案(精选一、教学内容本节课选自人教版高中物理必修一,主要涉及第三章“力与运动”中的第6节“摩擦力”。
具体内容包括:滑动摩擦力的概念、计算公式及影响因素;静摩擦力的概念及作用;摩擦力的应用实例。
二、教学目标1. 知识与技能:使学生掌握摩擦力的概念、分类及计算公式,了解摩擦力大小的影响因素。
2. 过程与方法:培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高实验操作和数据分析能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理现象的好奇心,培养学生严谨、认真、合作的学习态度。
三、教学难点与重点1. 教学重点:摩擦力的概念、分类、计算公式及影响因素。
2. 教学难点:摩擦力大小与接触面积的关系,静摩擦力的计算。
四、教具与学具准备1. 教具:摩擦力演示仪、弹簧测力计、滑块、木块、砝码等。
2. 学具:笔记本、笔、计算器等。
五、教学过程1. 引入:通过生活中的实例(如汽车行驶、走路等)引出摩擦力的概念,激发学生兴趣。
2. 讲解:讲解摩擦力的概念、分类(滑动摩擦力和静摩擦力)、计算公式及影响因素。
3. 实践:分组进行摩擦力实验,观察摩擦力大小与接触面积、压力等因素的关系。
4. 例题讲解:讲解摩擦力相关例题,引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习:布置摩擦力相关习题,巩固所学知识。
7. 互动:提问学生关于摩擦力的问题,解答学生疑惑。
六、板书设计1. 摩擦力2. 内容:(1)摩擦力的概念、分类(2)摩擦力的计算公式(3)摩擦力大小的影响因素(4)摩擦力的应用实例七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:求物体在水平面上受到的滑动摩擦力。
(2)选择题:判断摩擦力的类型及大小。
(3)简答题:简述摩擦力在生活中的应用。
2. 答案:(1)已知物体的质量m、加速度a、接触面的摩擦系数μ,求滑动摩擦力F。
F = m a μ(2)根据物体所处的状态,判断摩擦力的类型及大小。
(3)摩擦力在生活中的应用实例:如汽车轮胎与地面的摩擦力、走路时鞋底与地面的摩擦力等。
高中物理静摩擦力知识点总结-精选范文

高中物理静摩擦力知识点总结高中物理静摩擦力知识点静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
说明:静摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。
ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角θ。
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0说明:①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的"需要"取值,所以与正压力无关。
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=μsFN。
高中物理学习方法听得懂高中生要积极主动地去听讲,把老师所说的每一句话都用心来听,熟记高中物理概念定义,这是“知其然”,老师讲解的过程就是“知其所以然”,听懂,才会运用。
记牢固尤其是基本的概念。
定义、定律、结论等,不要把这些看成可记可不记的知识,轻视了,高中生对物理问题的理解、运用就会受阻,在物理解题过程中就会因概念不清而丢分,掌握三基本:基本概念清、基本规律熟、基本方法会,这些都是要记住的范畴。
只有这样,高中生学习物理才会得心应手,各种难题才会迎刃而解。
会运用会运用才是提高成绩的根本,就是对概念、公式等要掌握灵活,活学活用,不是死记硬背,不同的题型采用不同的解题方法,公式的运用也是做到灵活多变,以达到正确解题的目的。
比如对于牛顿三大运动定律、什么是动量、为什么动量会守恒这些动力学的基本概念的理解,仅仅停留在字面上学起来就是枯燥的,甚至是难于理解的,而这些知识又影响着整个力学的学习过程,所以,在高中物理学习过程中,试着把这些概念化的内容融于各种题型中,将其内化成高中生的基本知识,另辟思路,学起来就容易得多了,学习效益会翻倍。
人教版高中物理必修一3.2 摩擦力(解析版) 讲义

2020-2021学年高一物理卓越同步讲义(新教材人教A版必修第一册)第三章相互作用--力第2节摩擦力一、知识点归纳知识点一对静摩擦力的理解和应用1.静摩擦力产生的条件(1)接触面是粗糙的.(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势.(3)两物体在接触面上有压力(弹力).摩擦力与弹力的存在关系:两物体间有摩擦力时,必有弹力;而两物体间有弹力时,不一定有摩擦力.2.对“相对运动趋势”的理解(1)相对运动趋势,是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态.(2)相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生相对运动的方向.3.判断静摩擦力的有无的方法(1)条件判断法:接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势.(2)假设法:4.静摩擦力的方向判定方法静摩擦力的大小范围为0<F≤F max,静摩擦力随外力的变化而变化,一般根据物体的受力情况和平衡条件求解.知识点二滑动摩擦力1.滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压.(2)物体间的接触面不光滑.(3)两物体间存在相对运动.“相对运动”的含义:滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,但并不意味着受滑动摩擦力的物体相对于地面是运动的,即受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动.2.滑动摩擦力的方向(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反.(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反.3.滑动摩擦力的大小二、题型分析题型一对静摩擦力的理解【例1】(2019-2020学年·湖南高一期末)关于静摩擦力,下列说法中正确的是()A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力B.静摩擦力总是阻碍物体的运动C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值【答案】C【解析】由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,所以A 错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不能说成阻碍物体的运动,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化,因此D错误.题型二对静摩擦力的有无和方向的判断【例2】判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止);若有,判断A受的摩擦力沿什么方向?(1)图a中A、B相对地面静止;(2)图b中A、B相对地面静止;(3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动;(4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动.【答案】(1)不受摩擦力作用(2)向左的静摩擦力(3)不受摩擦力作用(4)向左的静摩擦力【解析】图a情况,物体A处于平衡状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A 的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在图a情况下物体A不受摩擦力.图b情况下物体A也处于平衡状态,由于A受向右的力F的作用,由二力平衡知A一定受向左的静摩擦力作用.图c情况,用力F拉水平地面上的B物体,B物体及其上面的A物体保持相对静止做匀速直线运动,假设A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡条件被破坏,因此假设是错误的,A不受摩擦力作用.图d情况下,由于A做匀速直线运动,说明A在水平方向上平衡,根据二力平衡可知,A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡,静摩擦力的方向与运动方向相反.【方法总结】易混淆的“三个方向”的辨析(1)运动方向:物体的运动方向一般选地面上固定不动的物体作为参考系判定.(2)相对运动方向:物体间的相对运动方向,指以其中一个物体A为参考系,另一个物体B的运动方向,即为物体B相对物体A的运动方向,反之也可.(3)相对运动趋势的方向:由于两物体间静摩擦力的存在而没有发生相对运动,其相对运动方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定.【变式】(2019-2020学年·保山腾冲校级期末)如图所示,杆的上端用细绳吊在天花板上的O点,下端放在水平面上,且杆都处于静止状态,则地面对杆的摩擦力方向向左的是()【答案】A.【解析】:物体在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势,故物体受到向左的摩擦力,A正确;物体受到的竖直向上的拉力,则B只受竖直方向上的力,水平方向没有外力作用,故物体不受摩擦力,B错误;物体受向上的拉力,水平方向没有外力的作用,故杆没有水平方向的作用,故没有摩擦力,C错误;物体在拉力的作用下,相对地面有向左的运动趋势,故物体受向右的摩擦力,D错误.题型三静摩擦力的计算【例3】如图所示,一质量M=2 kg 的物体放在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连.已知M与水平面间的最大静摩擦力F m=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中M受到的摩擦力的大小.(1)只挂m0,处于静止状态时;(2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时;(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时.【思路点拨】解答本题时应明确以下两点:(1)小桶静止时,根据二力平衡知:F T=m0g.(2)M静止时,根据二力平衡知:F f=F T.【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N【解析】(1)因为m0g=1 N<F m,M处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1 N.(2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,故所受静摩擦力F2=F1=m0g=1 N.(3)因为(m0+m1)g=4.3 N<F m,故M处于静止状态,所受静摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3 N.【例2】(2019-2020学年·如皋月考)下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间不存在弹力的是()【答案】B【答案】A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,PQ间有弹力,故A错误;B图两球间若有弹力则小球将向两边运动,PQ间无弹力,故B正确;C图两球间若无弹力则小球P将向下运动,PQ间有弹力,故C错误;D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动,PQ间有弹力,故D错误.题型四对滑动摩擦力的理解【例4】(多选)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的有()A.有正压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有正压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用【答案】BC【解析】由产生滑动摩擦力的条件知,选项A错误,选项B正确;滑动摩擦力的方向与接触面相切,而正压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂直,选项C正确;静止的物体也可以受滑动摩擦力,如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,所以黑板受滑动摩擦力作用,关键要理解“运动”和“相对运动”的含义,选项D错误.【变式1】.(2019-2020学年·曲阜校级期中)关于滑动摩擦力公式F=μF N,下列说法中正确的是() A.公式中的压力F N一定等于物体重力的大小B.由μ=FF N,可知动摩擦因数μ与滑动摩擦力F成正比,与压力F N成反比C.由F=μF N可知,若μ一定,F与F N成正比D.F的大小是由μ和F N决定的,还与接触面的大小有关【答案】C.【解析】:由滑动摩擦力公式F=μF N可知,F N是物体受到的弹力,不一定等于物体的重力,故A错误;而μ只与接触面的材料及粗糙程度有关,与摩擦力F、支持力F N无关,故B错误;由滑动摩擦力公式F=μF N 可知,F与μ成正比,与F N成正比,故C正确;由滑动摩擦力公式F=μF N可知,摩擦力F的大小是由μ和F N决定的,与接触面的大小无关,故D错误.【变式2】如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是()A.若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力【答案】B【解析】若v1<v2时,货物向右滑动,货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B受到货物A 所施加的向右的滑动摩擦力,选项A错误,B正确;若v1>v2时,货物A相对汽车B向左滑动,受到汽车B 所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故选项C、D错误.题型五对滑动摩擦力的计算【例4】(2019-2020学年·衡水高一检测)质量为2 kg的物体,静止在水平地面上,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相等.现给物体一水平拉力(g取10 m/s2),问:(1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多少?(2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多少?(3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多少?(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多少?【答案】:(1)5 N(2)10 N(3)10 N(4)10 N【解析】:物体所受滑动摩擦力(最大静摩擦力F max)的大小为F=μF N=μmg=0.5×2×10 N=10 N.(1)当拉力F1=5 N时,F1<F max,物体静止,由二力平衡可知F静=F1=5 N.(2)当拉力F2=12 N时,F2>F max,物体要滑动,F滑=F=10 N.(3)当拉力减小为5 N时,物体仍在滑动,故F滑=F=10 N.(4)当撤去拉力后,由于物体继续滑动,仍受滑动摩擦力的作用,F滑=F=10 N.【变式】(2019-2020学年·中山校级一模)如图所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.【答案】0.4【解析】以A物体为研究对象,其受力情况如图所示:则物体B对其压力F N2=G B,地面对A的支持力F N1=G A+G B;所以A受B的滑动摩擦力F f2=μF N2=μG B,A受地面的摩擦力F f1=μF N1=μ(G A+G B);又由题意得:F=F f1+F f2=μ(G A+2G B);将F=32 N,G A=40 N,G B=20 N代入解得μ=0.4.三、课堂检测1.(2019-2020学年·西城校级期中)下列哪些措施是为了减小摩擦力()A.在轴承中滴润滑油B.轮胎表面有花纹状的沟槽C.自行车刹车时用力捏闸D.冰雪天气地面上撒沙铺草【答案】A.【解析】:在轴承中滴润滑油,可以减小轴承与车轮之间的摩擦力,故A正确;轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了增大动摩擦因数,能使车在雨天与地面间产生足够的摩擦力,故B错误;自行车刹车时用力捏闸,是为了增大闸与车轮之间的正压力,从而增大摩擦力,使车容易停下,故C错误;冰雪天气地面上撒沙铺草可以增大冰与人(或车)之间的摩擦力,故D错误.2.如图所示,若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别是F1和F2,则()A.F1向下,F2向上,且F1=F2 B.F1向下,F2向上,且F1>F2C.F1向上,F2向上,且F1=F2 D.F1向上,F2向下,且F1=F2【答案】C.【解析】:由题意可知,小猫向上、向下均做匀速运动,且小猫受重力、摩擦力作用,故二力平衡,由重力的大小和方向可推断出摩擦力总是向上的,且大小等于小猫的重力,故C正确.3.(2019-2020学年·青羊校级月考)关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是() A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力【答案】D.【解析】:滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,即相对相接触的那个物体的运动方向相反,与物体的实际运动方向可以成任意角度,故A正确;静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,比如:贴着车厢壁运行的物体,故B正确;货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;受到滑动摩擦力却是静止的,比如:正在地面上滑行的物体,地面受到是滑动摩擦力,而地面是静止的,故C正确;静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反,它可以是阻力、可以是动力,故D错误.4.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示.下列说法中正确的有()A.瓶中油越多,手必须握得越紧B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确【答案】AC.【解析】:用手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡,静摩擦力的大小由油瓶和油受到的重力(大小)决定;油瓶变重,它受到的静摩擦力必须随之增大,即手握得紧一点才能保证油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶受到的重力,油瓶就会掉下来,所以选项A正确;手握得越紧,手与油瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力也越大,但是油瓶受到的是与油瓶重力相平衡的静摩擦力,大小等于油瓶受到的重力,可见,选项B、D错误,选项C 正确.5.如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向.(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动);(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;(5)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时.【答案】:(1)静摩擦力向前(2)静摩擦力向后(3)不受摩擦力(4)滑动摩擦力向后(5)滑动摩擦力向前【解析】:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动.而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向前的摩擦力,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡知:F1与G平衡,但没有力与F2平衡,木箱不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力.(4)汽车刹车时,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)汽车在匀速运动过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力.四、课后提升作业一、选择题1.(2019-2020学年·慈溪高一期末)1.下列有关摩擦力的说法正确的是()A.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间没有静摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.摩擦力可以是阻力也可以是动力D.由公式μ=FF N可以看出,μ与F成正比,与F N成反比【答案】C.【解析】:一个物体静止在另一个物体的表面上,如果有相对运动趋势,它们之间一定有静摩擦力,选项A 错误;滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,选项B错误;摩擦力可以是阻力也可以是动力,选项C正确;μ与材料类别及接触面的粗糙程度有关,与F和F N无关,选项D错误.2.(2019-2020学年·扬州期末)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是()【答案】B.【解析】:传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升电梯中,不满足摩擦力产生条件,即没有相对运动或相对运动趋势,因此乘客不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,故C不符合题意;手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意.3.水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C时停止滑动,随后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是()A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力B.在AC段受到水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受到水平向右的静摩擦力【答案】BC.【解析】:在AC段物体相对皮带向左滑动,受到水平向右的滑动摩擦力;在CB段物体相对皮带静止,物体随皮带一起匀速运动,受到的是平衡力,如果有静摩擦力,则物体不能处于平衡状态,所以不受静摩擦力,故选项B、C正确.4.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是()A.由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力F N成正比B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关D.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比【答案】C.【解析】:动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值),是一种比值定义法,则动摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,故C正确,A、B均错误;由上分析可知,物体表面的动摩擦因数μ与速度大小也无关,故D错误.5.(2019-2020学年·南京学业考试)如图所示,在粗糙的水平地面上,一物块与弹簧连接.先用水平向右的力拉弹簧,物块处于静止状态,地面对物块的摩擦力大小为f.增大拉力F,使弹簧伸长量为原来的2倍,物块仍保持静止,此时地面对物块的摩擦力大小为()A.0B.f C.2f D.3f【答案】C.【解析】:物体处于静止状态,水平方向受力平衡,合外力等于零,F等于f,当F增大时,f随之增大,物块仍保持静止,合力为零,F和f是一对平衡力;弹簧伸长量为原来的2倍,根据胡克定律,则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f,故C正确,A、B、D错误.6.(多选)(2019-2020学年·长春高一期末)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则()A.小球受到的摩擦力方向竖直向上B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平向右加速移动,小球受到的摩擦力变大【答案】AB.【解析】:对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A、B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大小不变,故D错误.7.(2019-2020学年·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为()A.60 N,100 N,90 N B.0,100 N,300 NC.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N【答案】A.【解析】:甲图小明用的推力F=60 N,木箱不动,木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态,木箱受的摩擦力为静摩擦力,F1=F=60 N;乙图小明用的推力F′=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,F2=F′=100 N;丙图小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,F3=μF N=0.3×300 N=90 N,故选项A正确,选项B、C、D错误.8.(2019-2020学年·沭阳高一校级月考)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后()A.μ和f都增大B.μ和f都减小C.μ增大,f减小D.μ减小,f增大【答案】B.【解析】:用冰刷刷冰,使冰壶和冰之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数,进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力,故B正确,A、C、D错误.9.(2019-2020学年·石景山期末)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动.用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大.下列说法正确的是()A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μF N计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大【答案】B.【解析】:由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,说明此时木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故B正确,A、C、D错误.10.(多选)(2019-2020学年·赣州月考)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.木箱所受的最大静摩擦力f m=21 N B.木箱所受的最大静摩擦力f m=20 NC.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2【答案】AD.【解析】:由图乙知木箱受的最大静摩擦力为f m=21 N,故A正确,B错误;当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg=20 N,解得μ=0.2,故C错误,D正确.二、非选择题11.如图所示,一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N,已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)木块受到的摩擦力的大小和方向;(2)当只将F1撤去时,木块受到的摩擦力的大小和方向;(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向.【答案】:(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左【解析】:当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μF N=μG=0.2×40 N=8 N,故木块受到地面的最大静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力,由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到地面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左.(2)由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右.(3)撤掉F 2后,由于F 1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N ,方向水平向左.12.如图所示,轻质弹簧的劲度系数k =20 N/cm ,用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm 时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)当弹簧的伸长量为6 cm 时,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力为多大?【答案】:(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N【解析】:(1)由F f =kx =μF N =μG 知μ=kx G =20×4200=0.4. (2)由F =kx ′得:F =20×6 N =120 N ;此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以F ′f =μG =0.4×200 N =80 N.(3)由于物体仍能滑行,物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变,大小仍为80 N.13.如图所示,物体A 、B 的质量分别为m A =10 kg ,m B =20 kg ,A 与B 、B 与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F =80 N 向右拉轻滑轮时,B 对A 的摩擦力和桌面对B 的摩擦力为多大?(g 取10 m/s 2)【答案】:30 N 70 N【解析】:A 与B 、B 与水平桌面间的最大静摩擦力分别为:F m A =μm A g =30 NF m B =μ(m A g +m B g )=90 N由于绳子对物体A 的拉力F A =F 2=40 N>F m A 故B 对A 的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N ,方向向左.。
3.3摩擦力 教案(人教版必修一)

示范教案3 摩擦力整体设计教材分析高中物理力学的一个难点在于对物体的受力分析,在三种性质力的学习中,摩擦力的概念的建立和方向的判断是难点,教材中分别介绍了静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力.以探究静摩擦力为主线,安排了学生猜想、实验探究、分析结论并与生活经验的差别进行“对比”,让学生在“冲突”中激发灵感、接受知识,充分体现学生在学习环境中的主体作用.同时,这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切,教材的编写突出了这一点.在教材的“说一说”部分加入了传送带和轮胎的插图.虽然滚动摩擦不作为重点内容,但在“做一做”部分设计了一个拆卸自行车轴承的实验,加深了滚动摩擦小于滑动摩擦这一理论,同时很好地体现了新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念.设计思想1.利用学生的已有的知识引入摩擦力的概念,重点分析摩擦力的产生原因.2.对于静摩擦力和最大静摩擦力的大小和方向的判断结合二力平衡条件进行讲解.研究滑动摩擦力时注意压力在什么情况下等于重力的大小.三维目标1.知识与技能(1)知道静摩擦力的产生原因和方向,知道它大小变化的范围.(2)知道最大静摩擦力的概念,并且知道静摩擦力存在最大值.(3)知道滑动摩擦力和接触面的粗糙程度、接触面之间压力大小的关系.(4)知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些方法.2.过程与方法(1)通过演示实验,培养学生的观察、概括能力.(2)通过课堂小折纸实验对静摩擦力与滑动摩擦力的对比,培养学生在日常生活中应用这些知识的能力.(3)进一步熟悉弹簧测力计的使用,培养学生的综合分析能力.3.情感、态度与价值观(1)培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神.(2)利用实验和生活具体事例激发学生学习的兴趣.教学准备弹簧测力计、砝码(2~3个)、木板、木块、白纸、玻璃、毛巾、轴承得出结论:最大静摩擦力大于滑动摩擦力.表明:物体受到了摩擦力的作用.学生分析得到结论.实验:学生探究滑动摩擦力的大小.一组同学研究压力与滑动摩擦力的关系:压力F N滑动摩擦力F另一组研究接触面与滑动摩擦力的关系:材料白纸玻璃毛巾滑动摩擦力F做实验通过读数确实可以看到压力越大,接触面越粗糙,摩擦力就越大.(看表:几种材料间的动摩擦因数)阅读教材的分析与解答在激烈的都灵冬奥会冰上比赛当中,运动员滑倒的现象很多.对很多人来说,冰面上非常“滑”是常识,但冰面为什么那么滑呢?传统的解释是,压力或者摩擦力让冰面表层产生一层水,这层水起到润滑作用;但最新的解释是,当温度在-22 ℃以上时,冰的表面上始终有薄薄的一层永远不会凝固的水,这是冰的特性,与外力无关.当温度降到-22 ℃以下时,冰面的平滑性能开始大大下降.这是因为:在这样的温度条件下,具有润滑功能的薄水层几乎消失,冰面的平滑性也就显著降低,其平滑性和其他固体没有什么不同了.冰面最上层有永久的薄水层,这是冰的特性,即使摩擦力没有做功产生热量,冰面也依旧是滑的.雨天行车对轮胎的要求也要提高.虽然一般情况下胎纹的报废深度是1.6毫米,但雨季用胎,绝不能少于2至3毫米,最好在4毫米以上.有人认为把胎压降低一些,能使轮胎和地面间的摩擦面积增大,进而增大附着力.其实这样做往往适得其反.汽车在雨中刹车时,最重要的是要有足够大的力量把轮胎与路面间的雨水排开,汽车才能平稳停住.轮胎里的气体少了,与地面接触面积虽然增加了,动摩擦因数也跟着有所增大,但这种增加十分有限.而轮胎的触地面积大了,对地面单位面积的压强减小,刹车时力量减弱,不能很快将轮胎与地面间的雨水排干净,致使剩下的点滴雨水像润滑剂一样,促使汽车滑行更长的距离.胎压过低是会加剧打滑程度的.反而增加胎压,制动会好一点,故在雨天保持较高的胎压才比较安全.习题详解1.解答:手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用.滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反,阻碍手指的运动.手对桌面的压力越大,手指受到的滑动摩擦力越大,对手指相对桌面运动的阻碍作用越明显.2.解答:(1)不受.因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势.(2)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿桌面斜向下.(3)受静摩擦力作用,静摩擦力的方向竖直向上(瓶子处于竖直状态).(4)受滑动摩擦力作用,摩擦力的方向沿纸条相对瓶子的运动方向.3.答案:35 N 30 N 0.3 20 N设计点评本节重点是理解动摩擦因数的意义和滑动摩擦力大小的计算和方向的判定.难点是对静摩擦力的理解,尤其是静摩擦力方向和大小的确定.教学中通过大量的实例,并借助受力分析等方法来突破.静摩擦力是由于物体间具有相对运动趋势而产生的,其方向与相对运动趋势相反.如何判定静摩擦力的方向?通过假设物体间不存在摩擦力,那么在其他力的作用下物体将往什么方向运动去思考确定.教学时特别注意了对于静摩擦力大小与所受外力及所处运动状态的关系.设计中基本遵循问题—理论—问题的模式进行.备课资料一、摩擦力知识点精析1.摩擦力一定是阻力吗?摩擦力既可以是阻力,也可以是动力.摩擦力总是与物体的相对运动或相对运动的趋势相反,其作用效果总是阻碍物体的相对运动,因此有的同学会以为摩擦力只能是阻碍物体运动的力,不可能成为物体运动状态改变的动力.其实不是这样,如人向前行走,脚有向后趴地的动作,所以脚所受的摩擦力是向前的,与人的运动方向一致,这是推动人体向前移动的动力;又如图,A、B两物块分别以此v1、v2的速度向右运动,当v1<v2时,则A物块受到的摩擦力是与其运动向右的方向一致,是动力,若当v1>v2时,则B物块受到的摩擦力与其向右的运动方向一致,摩擦力对B是动力.2.静摩擦力的大小与正压力成正比吗?可以用图所示的情况来研究静摩擦力的大小.假定图中水平力F由零逐渐增大到10 N 时,物体才开始发生运动,显然,当F=0、1 N、2 N……8 N、9 N时,物体受到的静摩擦力的大小始终与F的大小对应相等,可见静摩擦力的大小有如下特征:(1)静摩擦力的大小总与迫使物体发生相对运动的外力(或沿着接触面的分力)大小相等,且静摩擦力随此外力(或沿着接触面的分力)的增大而增大;(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力.应注意不能机械地套用f=μN来求静摩擦力,例如上述例子的物块对水平面的正压力并没有变化,而静摩擦力却有多个可能值.二、小议摩擦力在人类生存繁衍的自然界,无处不存在着摩擦.那么,在我们的身边究竟有哪些常见的摩擦呢?当太阳重又点亮一个新的黎明,你睁开双眼,此刻你的眼球和眼皮之间已经完成了今天的第一次摩擦而你却全然不知.接着,你撩开被子伸手去抓衣服,衣服被抓过来靠的是它与手之间的静摩擦.如果这力消失了,即使你勉强将衣服揽在怀里,但鬼才知道你如何才能将它穿到身上,因为你根本抓不住衣襟,纽扣一个都甭想扣上,姑娘的裙带是永远系不住的.穿好衣服蹬上鞋子,你迈步走向洗漱间.这时,鞋子与地面及鞋子与脚之间都产生了较大的摩擦力,使你稳步前进.接下来牙刷又利用它与牙齿之间的滑动摩擦帮你除去牙垢.我们口腔中的牙齿根据功能可分成切牙、磨牙、尖牙等不同种类.其中磨牙(口腔里侧偏乎的牙)的作用是磨碎食物,有人认为食物是被压碎的,这纯属错误,不信你可以做一个咀嚼动作体会一下.这使我们马上意识到一个正常的人用餐是离不开磨牙的,而磨牙的工作是离不开摩擦力的.完成上述事情之后,你可能去上学或去上班.当你登上自行车时,你可曾知道,它的后轮是主动轮,所受地面的摩擦力是向前的,起动力作用;而其前轮则是从动轮,所受地面的摩擦力是向后的,起阻力作用.当你拐弯时千万要减速慢行,因为拐弯所需的向心力是由地面与车轮之间的摩擦力提供的.因为这种摩擦力是有限的(最大值叫最大静摩擦力)故车速也是有限的.如果地面上有冰雪,更要注意,因为这时摩擦力是很小的,弄不好会人仰车翻造成交通事故.如果你想刹车,千万不要误认为只有轧皮与车轮之间才有摩擦力.车轮与地面之间摩擦力也起制动作用.如果你在机关、学校工作或学习;那么写字和画图时常用铅笔和圆珠笔.用铅笔时,“铅”是靠纸将其磨掉而在纸上留下径迹的;圆珠笔笔端的“圆珠”只有受到纸的摩擦力才会转动,从而把油墨引出来,留下印迹.在特别光滑的纸面如油纸上是无法使用铅笔或圆珠笔的.如果你在工厂、仓库或码头上工作,那么传送带该是一件常用的工具了.正是传送带给了物体一个静摩擦力,才使物体随其所动,达到传送的目的,如果失去此力,就会只是皮带走,不见物体动,即原地打滑.你知道砂轮、砂纸、砂布都是做什么的?它们都是专门制造摩擦的.如果你做的是金属器件的抛光工作或油漆工作,你肯定离不开它们.如果你是车工,会发现车刀工作一段时间就变热了.这是因为车刀与工件之间产生了摩擦力,木工也会发现锯子或钻头工作一段时间变热的现象,这也是它们与木料之间产生了摩擦所致.劳累了一天,你可能打算痛痛快快地洗一个热水澡.当拿起搓澡巾时,你会想到为什么它的表面非常粗糙吗?它也是为了和你的皮肤产生一点不可忽视的摩擦啊!当你上床脱去毛衣时,会听到“霹、啪”的轻响,有时还刺疼了你的皮肤.这是因为毛线之间摩擦产生了静电的原因.接着,你将合上双眼酣然入梦,这样你的眼球与眼皮就完成了一天的最后一次摩擦.如此看来,摩擦无时不有,无所不在,它渗透在我们的衣、食、住、行工作当中,离不开,甩不掉.它有时十分可爱,有时又相当讨厌.我们应当经常观察它、研究它、扬其所长、避其所短,很好地驾驭它.。
高中物理必修一知识点总结第三章相互作用
中学物理必修一学问点总结:第三章相互作用在我们生活的世界有形形色色的物体,他们之间不是孤立存在的,各种物体之间都存在着各种各样的相互作用。
由于这些相互作用的存在,物体的运动状态,以及存在形态等都随时在发生变更。
在物理学中把这种相互作用称之为:力。
力学是物理学的基础部分,本章又是力学部分的基础。
本章的重点在于学习几种特别典型的力,重力、弹力、摩擦力,难点在于力的合成与分解。
考试的要求:Ⅰ、对所学学问要知道其含义,并能在有关的问题中识别并干脆运用,相当于课程标准中的“了解”和“相识”。
Ⅱ、能够理解所学学问的准确含义以及和其他学问的联系,能够说明,在实际问题的分析、综合、推理、和推断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。
要求Ⅰ:滑动摩擦力、动摩擦因素、静摩擦力、形变、弹性、胡克定律。
要求Ⅱ:力的合成、力的分解。
学问构建:新知归纳:一、重力基本相互作用●力:力是物体间的相互作用1、力的物质性:力是物对物的作用。
2、力的相互性:受力物体同时也是施力物体。
3、物体间发生相互作用的方式有两种:①干脆接触②不干脆接触4、力不但有大小,而且有方向,力具有矢量性。
力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。
在国际单位制中,力的单位是N(牛)。
5、力的三要素:通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
力的三要素确定了力的作用效果。
若其中一个要素发生变更,则力的作用效果也将变更。
●力的作用效果①使受力物体发生形变;②使受力物体的运动状态发生变更。
力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同确定的。
例如用脚踢足球时,用力的大小不同,足球飞出的远近不同;用力的方向不同,足球飞出的方向不同;击球的部位不同,球的旋转方向不同。
●力的示意图力可以用一根带箭头的线段来表示。
它的长短表示力的大小,它的指向(箭头所指方向)表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,力的方向所沿的直线叫力的作用线。
这种表示力的方法,叫做力的图示。
这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。
最新人教版必修1高中物理3.3摩擦力教学设计
必修一第三章 3、摩擦力(教案)一、教材分析:《摩擦力》是人教版物理必修一第三章第三节的教内容,本节习有关摩擦力的产生条件、摩擦力方向的判断方法及摩擦力大小的计算,为以后分析物体受力打下基础。
二、教目标知识与能力:1.知道摩擦力产生的条件。
2能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。
3掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。
4知道影响动摩擦因数的因素。
过程与方法:1.通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养生的观察、概括能力。
2通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养生分析综合能力。
情感态度与价值观:1渗透物理方法的教育。
2在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
三、教重点难点1本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。
重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系 F=μFN。
2难点是生有初中的知识,往往误认为压力FN的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力FN的大小才跟物体所受的重力相等。
3在教中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
四、情分析:本节内容更加抽象,弹力和摩擦力都属于被动力,其产生有条件,但是完全根据条件进行判断有时是很麻烦的,尤其是摩擦力的方向的判断,以后习了牛顿定律会根据运动状态进行分析就简单些了,本节要多联系生的生活实际举例子,尤其是要做好演示实验,并及时进行反馈练习。
五、教方法:案导、讲授法、实验法、讨论法六、课前准备1教师准备:演示器材、案和课件2生准备:预习课本、做案,提出自己预习中的疑惑七、课时安排:2课时八、教过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情境导入、展示目标力中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。
对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。
高中物理必修一第三章知识点整理
高中物理必修一第三章知识点整理第三章知识点整理3.1 重力1.力1) 概念:力是物体间相互作用的结果。
2) 作用效果:力可以改变物体的运动状态,也可以使物体发生形变。
3) 力的性质:①物质性:力不能脱离物体而存在,必须有施力物体和受力物体。
②相互性:物体间的力是相互作用的,A对B的作用同时B也对A产生作用,一个物体既是受力物体也是施力物体。
③同时性:物体间的相互作用同时产生同时消失。
④矢量性:力不仅有大小,还有方向,因此是矢量。
4) 影响力的作用效果的因素——力的三要素:力的大小、方向和作用点。
5) 如何表示一个力?①力的图示:可以精确表示力的大小、方向和作用点。
②力的示意图:可以粗略表示力的方向和作用点。
表示力的图示步骤:①选取合适的标度;②从力的作用点沿着力的方向画一条线段,线段的长度按照选定的标度和力的大小确定;③在线段的末端加箭头表示力的方向。
注意:当画同一物体受多个力的图示时,表示各力的标度应该统一。
2.重力1) 概念:重力是由地球吸引而使物体受到的力。
2) 特点:①重力不等于地球的吸引力,它只是地球吸引力的一部分。
②重力的施力物体是地球。
③重力是非接触力。
④地面附近的物体都受重力,与物体所处的运动状态、速度大小无关。
3) 重力的大小和方向:①大小:G=mg(g为重力加速度),同一物体在赤道上重力最小,在两极最大。
②方向:竖直向下而不是垂直向下。
4) 重力的作用点——重心:①影响重心位置的因素:物体的质量分布和形状。
②重心位置的确定:对于形状规则且均匀的物体,其重心在几何中心;对于薄板型物体,可以采用悬挂法来确定。
注意:物体的重心可以不在物体上,重心也不是物体上最重的点。
3.四种基本相互作用万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
3.2 弹力1.概念:当发生弹性形变的物体恢复原状时,会对与其接触的物体产生力的作用,这种力称为弹力。
2.产生条件:弹性形变和直接接触。
3.弹力的方向:1) 压力和支持力:①面面接触:弹力垂直于接触面;②点面接触:弹力通过接触点垂直于接触面;③点点接触:弹力通过接触点垂直于切面并指向圆心。
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
高中物理必修一第三章相互作用知识点总结第一篇:高中物理必修一第三章相互作用知识点总结高中物理必修一第三章相互作用复习资料板块一:基本知识点一、重力,基本相互作用1、力和力的图示2、力的作用效果3、力是物体与物体之间的相互作用(1)、施力物体(2)受力物体(3)力的相互性(牛顿第三定律)4、力的三要素:大小,方向,作用点5、重力:由于地球吸引而受的力大小G=mg 方向:竖直向下重心:重力的作用点由物体形状和质量分布共同决定均匀分布均匀、形状规则物体:几何对称中心不一定在物体身上6、四种基本作用(记住)(1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用二、弹力1、性质:接触力2、弹性形变:当外力撤去后物体恢复原来的形状3、弹力产生条件(形变的物体是施力物体)(1)挤压(2)发生弹性形变4、方向:与形变方向相反(①按照接触类型分:3类;②绳、杆、弹簧)5、常见弹力(1)压力垂直于接触面,指向被压物体(2)支持力垂直于接触面,指向被支持物体(3)拉力:沿绳子收缩方向(4)弹簧弹力方向:可短可长沿弹簧方向与形变方向相反6、弹力大小计算(胡克定律)(实验)F=kx k 劲度系数 N/m x 伸长量三、摩擦力产生条件:两个物体接触且粗糙(有弹力)有相对运动或相对运动趋势静摩擦力:相对运动趋势不代表物体一定静止静摩擦力方向:沿着接触面与运动趋势方向相反大小:0≤f≤Fmax 大小的计算方法:平衡或牛顿第二定律滑动摩擦力:有相对滑动不代表物体一定运动大小:f=μN(注意N不一定等于mg)N 相互接触时产生的弹力四、力的合成与分解(力的合成实验)实验方法:等效替代求合力方法:平行四边形定则(合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线,对角线长度即合力的大小,方向即合力的方向)合力与分力的关系1、合力可以比分力大,也可以比分力小2、夹角θ一定,θ为锐角,两分力增大,合力就增大3、当两个分力大小一定,夹角增大,合力就增大,夹角增大,合力就减小(0<θ<π)4、合力最大值F=F1+F2 最小值F=|F1-F2|(思考三力合成的合力范围)力的分解:已知合力,求替代F的两个力原则:分力与合力遵循平行四边形定则本质:力的合成的逆运算作分力的基本操作:明确分力的方向——以合力为对角线分力为邻边构建平行四边形计算法求合力、分力的实质:解三角形(三角函数的运算)五、受力分析步骤和方法 1.步骤(1)研究对象:受力物体(2)隔离开受力物体(3)顺序:①场力(重力,电磁力......)②弹力:(绳子拉力沿绳子方向;轻弹簧压缩或伸长与形变方向相反;轻杆可能沿杆,也可能不沿杆;垂直于接触面)③摩擦力静摩擦力方向1.求 2.假设滑动摩擦力方向与相对滑动方向相反④其它力(题中已知力)(4)检验是否有施力物体六、摩擦力分析根据运动状态分析:根据平衡或牛顿第二定律分析七、重难点模型1、三力平衡模型2、斜拉模型3、斜面模型(见右图)斜面倾角θ动摩擦因系数μ=tanθ 物体在斜面上匀速下滑μ>tanθ 物体保持静止μ<tanθ 物体在斜面上加速下滑板块二:必须会做的题类型一:概念辨析1.如图,重力大小为G的木块静止在水平地面上,对它施加一竖直向上且逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法中正确的是A.木块对地面的压力随F增大而减小B.木块对地面的压力就是木块的重力C.地面对木块的支持力的大小等于木块的重力大小D.地面对木块的支持力的大小等于木块对地面的压力大小2.关于弹力的说法,错误的是:A.物质互相接触,就有弹力的相互作用。
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3.3《摩擦力》学案【课标要求】1.知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件,会判断这两种摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关.3.知道什么是最大静摩擦力.4.掌握静摩擦力和滑动摩擦力大小的计算方法.【重点难点】重点:判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向。
难点:计算静摩擦力和滑动摩擦力大小。
【课前预习】1.摩擦力(1)定义:两个相互接触的物体,当它们发生或具有,就会在接触面上产生阻碍或的力.(2)分类①;②.2.两种摩擦力的比较摩擦力静摩擦力滑动摩擦力定义两个只有,没有相对运动的物体间的摩擦力两个具有,的物体间的摩擦力产生条件(1)接触面(2)接触面处有(3)两物体间有(1)接触面(2)接触面处有(3)两物体间有大小0<F≤F max,F max为.由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定F= ,FN为压力,μ为动摩擦因数方向与接触面,并且跟物体的方向相反与接触面,并且跟物体的方向相反作用效果总是阻碍物体间的。
总是阻碍物体间的。
【探讨与生成】【问题1】摩擦力例1、关于摩擦力,下列说法正确的是……………………………………( )A、物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用B、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C、具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D、两个静止的的物体间一定不存在摩擦力。
【小结】1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.2.分类:①静摩擦力;②滑动摩擦力.3.条件:①物体接触且相互挤压有弹性形变; ②接触面粗糙;③两物体间有相对运动趋势或相对运动.【问题2】静摩擦力例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和方向【拓展与分享】如图所示,一质量为m 的物块放在倾角为α,物块处于静止状态,判断物体受到摩擦力的方向【小结】1.定义:两个相互接触挤压而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力。
2.产生:静摩擦力产生的条件:①物体接触且相互挤压有弹性形变;②接触面粗糙;③两物体间有相对运动趋势.3.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. 最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。
(0<F ≤Fmax )使物体由静止开始运动的最小的水平拉力(或推力),是物体所受静摩擦力的最大值,这个最大值叫做最大静摩擦力.4.方向:静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,即其效果是阻碍物体间的相对运动.5.注意:(1)运动的物体也可以受静摩擦力.(2)静摩擦力可以是阻力,也可以是动力.(3)静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,但一定跟相对运动的方向相反.(4)静摩擦力的大小和方向具有可变性,要具体情况具体分析 【问题3】滑动摩擦力例3 质量为2 kg 的物体,静止在水平地面上,如图所示.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,给物体一水平拉力. (1)当拉力大小为5 N 时,地面对物体的摩擦力是多大? (2)当拉力大小为12 N 时,地面对物体的摩擦力是多大?(3)此后若将拉力减小为5 N ,物体仍在滑动,地面对物体的摩擦力是多大?(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大?(g 取10 N/kg) 【拓展与分享】如图所示,用水平力F 将一个木块压在竖直墙壁上,已知木块重G=6N ,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25。
问:(1)当F=25N 时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F 增大为30N 时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大? (3)当F=10N 时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(4)当F=6N时,木块受到的摩擦力又为多大?【小结】1.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.2.滑动摩擦力产生的条件①接触面粗糙;②两物体相互接触且存在弹力;③两物体间有相对运动。
.3.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向,且与相对运动的方向相反.4.滑动摩擦力的大小滑动摩擦力跟正压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.公式:F=μFN,μ为动摩擦因数,取决于两物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关.5.注意:(1)静止的物体也可以受滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力.(3)滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,要注意运动方向与相对运动方向的区别.【课堂练习】1.关于摩擦力产生的条件,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.相对运动的物体间一定有摩擦力.只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D.只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力作用2.关于摩擦力的方向,下列说法正确的是( )A.摩擦力的方向总是与运动方向相反B.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C.滑动摩擦力一定是阻力D.摩擦力的方向一定与压力的方向垂直3.如图所示,甲、乙、丙三个物体,质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F而向右运动,它们受到的摩擦力的大小关系是( )A.三者相同B.乙最大C.丙最大D.已知条件不够,无法比较3.4《力的合成》学案【课标要求】1.从力的等效性理解合力及力的合成的概念;2.理解两个互成角度的共点力的合成遵循平行四边形定则;【学习重难点】重点:通过探索求合力的方法——力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力;难点:探究合力的大小与分力的大小随角度的变化关系;【课前预习】1.合力与分力的定义一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力叫做那几个力的。
原来的几个力叫做。
注意:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。
而不是物体又多受了一个合力2.力的合成(1)力的合成定义:(2)思考:力的合成就是找一个力去代替几个已知力,而不是改变其作用效果。
那么如何找到这个力呢?例如:(1)一个物体受到两个共点力的大小分别是F1=15N,F2=9N,方向在一条直线上都向东,求物体所受到的合力;(2)如果物体现在又受到一个向西的力F3=28N,求此时物体所受到的合力?(3)同一直线上两个力的合力,与两个力的大小、方向两个因素有关。
若两力同方向则它们的合力为___________若两力方向相反,则它们的合力是_____________(4)思考:互成角度的两个力的合力该如何求解呢?举例:将橡皮筋一端固定在M点,用互成角度的两个力F1、F2共同作用,将橡皮筋的另一端拉到O点;如果我们只用一个力,也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。
如图1、图2所示。
一个力F产生的效果,与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同,这个力F就叫做那两个力F1、F2的________,而那两个力F1、F2就叫这个力F的_______。
求F1、F2两个力的合力F,也叫做二力的合成。
如图3所示。
与初中的二力合成不同的是,F1、F2不在同一直线上,而是互成角度。
演示实验:(a)先将橡皮条的一端固定,另一端用两个力F1、F2拉伸橡皮条,使其伸长一定的长度到O点;再用一个力F作用于橡皮筋的_________,使其也拉伸长到____________,那么F与F1、F2的效果相同。
(b)若记下F1、F2的大小和方向,画出各力的_______,就可研究F与F1、F2的关系了。
注意:拉动橡皮筋时,要使两只弹簧秤与木板平面平行。
数据处理:1)用力的图示法分别表示分力及合力:选择适当的标准长度(3cm长的线段表示1N力),利用三角板,从O点开始,用力的图示法分别表示两个分力及合力的大小、方向。
注意标准长度要一致。
如图4所示,有向线段OA、OB、OC分别表示两个分力及合力。
可见求互成角度的两个力的合力,不是简单地将两个力相加减,而是(可以)用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线长度和方向就表示合力的________________。
这就是平行四边形定则。
如图5所示。
3.共点力一个物体受到两个或更多力的作用,如果这些力作用于物体的_______或者它们的作用_______________,这样的一组力叫做共点力。
共点力的合成遵循_______________定则。
注意:平行四边形定则是一切矢量合成的普适定则,如:速度,加速度,位移,力的合成等。
【探讨与生成】【问题1】例1.一个大人用力能够提起一桶水,两个小孩用力也可以提起这桶水,一个大人和两个孩子的作用效果相同,那么大人所施加的力与两个小孩所施加的力之间有什么关系呢?【小结】合力与分力1.一个力与几个力产生了同样的效果,可以用这一个力代替那几个力,这一个力是那几个力的合力,那几个力是这一个力的分力.2.共点力几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力.【问题2】共点力的合成例2.一物体受到两个共点力F1和F2作用,它们的大小分别为F1=6N。
F2=10N,则无论是这两个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是()A.5NB.10NC.16ND.18N【拓展与分享】两个大小均为200N的力,其夹角为60°,求它们的合力。
(用作图法和计算法求解)例3.三个在同一平面内的共点力,其大小分别为F1=5N,F2=10N,F3=15N。
求它们合力最大值和最小值。
【小结】力的合成1.定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成.2.遵守的法则:平行四边形定则.3.平行四边形定则求合力的应用方法:(1)图解法①两个共点力的合成:从力的作用点作两个共点力的图示,然后以F1、F2为边作平行四边形,对角线的长度即为合力的大小,对角线的方向即为合力的方向.用直尺量出对角线的长度,依据力的标度折算出合力的大小,用量角器量出合力与其中一个力之间的夹角θ,如图4所示.图中F1=50 N,F2=40 N,合力F=80 N.②两个以上力的合成:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.图5 (2)计算法先依据平行四边形定则画出力的平行四边形,然后依据数学公式(如余弦定理)算出对角线所表示的合力的大小和方向.当两个力互相垂直时,如图5所示有:F=。
tanθ=F2/F1. 图64.合力大小的范围(如图6所示) (1)合力F 随θ的增大而减小.(2)当θ=0°时,F 有最大值Fmax =F1+F2;当θ=180°时,F 有最小值Fmin =. |F1-F2| (3)合力F 既可以大于,也可以等于或小于原来的任意一个分力.一般地|F1-F2|≤F≤. F1+F2【拓展与分享】夹角依次为1200的三个平面共点力大小都为F ,求它们的合力大小?【课堂练习】1.关于两个共点力的合力与分力的关系,以下说法中正确的是( ) A .合力作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B .合力的大小一定等于两个分力的大小之和 C .合力的大小可以大于它的任一个分力 D .合力的大小可以小于它的任一个分力 2.有两个互成角度的共点力,夹角为θ,它们的合力F 随θ变化的关系如右图所示,那么这两个力的大小分别是 A 、1N 和6N B 、2N 和5N C 、3N 和4N D 、4.5N 和2.5N 3、两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90°时合力大小为20N ,则它们间夹角为120°时,合力大小为 A 、40N B 、N 210 C 、N 220 D 、N 3103.5 《力的分解》学案【课标要求】1.知道力的分解是力的合成的逆运算。