高中物理2.4摩擦力教学案教科版必修1.doc

2.4　摩擦力 [目标定位]　1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4. 知道最大静摩擦力的概念及静摩擦力的取值范围． 一、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． 二、滑动摩擦力 1．定义：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． 2．产生条件 (1)两物体接触且挤压，即存在弹力； (2)接触面不光滑； (3)两物体间存在相对运动． 3．大小_ 实验表明：两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟正压力(两物体接触面间的垂直作用力)N成正比，即f＝μN.μ叫做动摩擦因数，它的大小与两个接触面的材料和粗糙程度有关，它没有单位． 4．滑动摩擦力的方向 总跟接触面相切，并跟物体相对运动的方向相反． 　想一想： 若物体受到摩擦力作用，则一定受弹力作用吗？ 答案　一定　产生摩擦力的条件是：两个物体接触且挤压；发生相对运动或具有相对运动趋势；接触面粗糙．所以受到摩擦力时一定受到弹力作用． 三、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，在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动趋势的力，这种力叫做静摩擦力． 2．产生条件 (1)两物体接触且挤压，即存在弹力； (2)接触面不光滑； (3)两物体间有相对运动趋势． 3．方向：与接触面相切，跟物体的相对运动趋势方向相反． 4．大小：由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定，但有一个最大值． 5．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值fm，其大小等于物体将要发生相对运动时的摩擦力． 两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力f静max之间，即0f≤f静max. 想一想1： 受静摩擦力作用的物体一定静止吗？ 答案　不一定静止　可能静止，可能匀速运动，可能加速运动，还可能减速运动． 想一想2： 如图241所示，跑步时，脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？方向如何？ 图241 答案　跑步时，脚和地面接触的时间内，脚并没有和地面发生相对运动，因此脚受到的摩擦力为静摩擦力，方向和人的运动方向相同. 一、对滑动摩擦力的理解 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)． 2．大小：(1)两个物体间滑动摩擦力的大小f与正压力N成正比，即f＝μN. (2)对公式f＝μN的理解与应用 ①公式中的μ是比例常数叫做动摩擦因数，反映接触面本身的特性，与接触面的材料、粗糙程度有关，与接触面积大小、物体的运动状态、物体的受力情况均无关，没有单位． ②公式中的N是两个物体接触面间的压力，俗称“正压力”(垂直于接触面的力)，压力的大小在许多情况下需结合物体的平衡条件加以确定． ③滑动摩擦力f大小与N成正比，与物体的运动状态无关． 3．方向：滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反． 注意：(1)与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反． (2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动． 例如：如图242所示，物体A、B都向右运动，速度分别为vA＝1 m/s，vB＝2 m/s. 则A受到B向右的滑动摩擦力F1，是动力；B受到A向左的滑动摩擦力F2，是阻力． 图242 例1　(2013～2014吉林高一月考)有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A．有压力一定有滑动摩擦力 B．有滑动摩擦力一定有压力 C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 D．只有运动物体才受滑动摩擦力 解析　产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可．由产生条件可知，A错、B正确．滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C正确．如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故D错误． 答案　BC 例2　(2013乐山期中)如图243所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 N/kg) 图243 解析　当拉力F＝40 N时，滑动摩擦力f＝40 N， 木板对水平面的压力N＝mg＝100 N， 由f＝μN得，动摩擦因数μ＝＝0.4. 当拉力F′＝60 N时， 木板对水平面的压力N′＝(10 kg＋M)g 摩擦力f′＝60 N， 再由f′＝μN′得60 N＝0.4×(10 kg＋M)g， 解得M＝5 kg. 答案　5 kg 二、对