【高中物理】高一物理教案 摩擦力

【高中物理】高一物理教案摩擦力 目标:

1.晓得滑动摩擦产生的条件，可以恰当推论滑动摩擦力的方向。

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.晓得静摩擦力的产生条件，能够推论静摩擦力的有没有以及大小和方向。 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。

自学重点:1.滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用f摩=μfn化解具体内容问题。 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。 自学难点:

1.正压力fn的确定。

2.静摩擦力的有没有、大小的认定。 主要内容: 一、摩擦力

一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。 二、滑动摩擦力

1.产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。

2.产生条件：相互碰触、相互侵蚀、相对运动、表面坚硬。 ①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。

摩擦力与弹力一样属于碰触作用力，但两个物体轻易碰触并不侵蚀就不能发生摩擦力。侵蚀的效果就是存有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的横向作用力，也叫做正压力，压力属于弹力，可以依上一节有关弹力的推论有没有压力产生。

②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。 ③接触面上出现相对运动。

特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。

3.方向：总与接触面切线，且与相对运动方向恰好相反。

这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。 4.大小：与压力成正比f=μfn

①压力fn与重力g是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。

②μ就是比例常数，称作颤抖摩擦因数，没单位，只有大小，数值与相互碰触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下，μ<1。

③计算公式表明：滑动摩擦力f的大小只由μ和fn共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。

5.滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触面上的受力物体上。 问题：1.相对运动和运动有什么区别?请举例说明。 2.压力fn的值一定等同于物体的重力吗?恳请举例说明。 3.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗? 4.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗? 三、静摩擦力

1.产生：两个物体满足用户产生摩擦力的条件，存有相对运动趋势时，物体间所产生的制约相对运动趋势的力叫做静摩擦力。 2.产生条件：

①两物体轻易碰触、相互侵蚀存有弹力产生;

②接触面粗糙;

③两物体维持相对恒定但存有相对运动趋势。

所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。 跟滑动摩擦力条件的区别就是：

3.大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力fmax之间 0

实际大小可根据二力平衡条件判断。

4.方向：总跟接触面切线，与相对运动趋势恰好相反

①所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。

②推论静摩擦力的方向需用假设法。其操作程序就是： a.选研究对象----受静摩擦力作用的物体;

b.挑选参考物体----与研究对象轻易碰触且施予静摩擦力的物体;

c.假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向 d.确认静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向恰好相反

③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。

5.静摩擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体上。 【例一】下述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运动方向恰好相反; b.静摩擦力的大小与物体的正压力成正比; c.静摩擦力就可以在物体恒定时产生;

d.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反.

d

【例二】用水平推力f把重为g的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到2f时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍? 摩擦力没有变小,一直等同于重力. 四、滑动摩擦力和静摩擦力的比较 滑动摩擦力静摩擦力符号及单位

产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示 单位：牛顿 简称：牛 符号：n

大小f=μn始终与外力沿着接触面的分量相等 方向与相对运动方向恰好相反与相对运动趋势恰好相反 问题：1.摩擦力一定是阻力吗? 2.静摩擦力的大小与也已压力成正比吗? 3.最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗? 训练:

1.下列关于摩擦力的说法中错误的是()

a.两个相对恒定物体间一定存有静摩擦力促进作用.b.受到静摩擦力促进作用的物体一定就是恒定的.

c.静摩擦力对物体总是阻力.d.有摩擦力一定有弹力 2.以下观点中不恰当的就是()

a.物体越重，使它滑动时的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比. b.由μ=f/n所述,颤抖摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与也已压力成反比. c.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反. d.摩擦力总是对物体的运动起至制约促进作用.

3.如图所示，一个重g=200n的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体和水平面间的摩擦因数μ=0.1，同时物体还受到大小为10n、方向向右的水平力f作用，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()

a.大小就是10n，方向向左.b.大小就是10n，方向向右. c.大小是20n，方向向左.d.大小是20n，方向向右.

4.坚硬的水平面上夹入着a和b两个物体，a和b间的接触面也就是坚硬的，如果用水平力f拉b，而b仍维持恒定，则此时()

a.b和地面间的静摩擦力等于f，b和a间的静摩擦力也等于f. b.b和地面间的静摩擦力等同于f，b和a间的静摩擦力等于零. c.b和地面间的静摩擦力等于零，b和a间的静摩擦力也等于零. d.b和地面间的静摩擦力等于零，b和a间的静摩擦力等同于f. 答案:1.abc2.abcd3.d4.b

写作材料:从经典力学至相对论的发展

在以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔(长度)s、时间t和质量m这三个量都与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长，当它运动时还是这样长;一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变;一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样。这就是经典力学的绝对时空观。到了十九世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难。在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的绝对时空观，于1905年发表了题为《论运动物体的电动力学》的，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论。狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示：,(通称“尺缩效应”)、(通称“钟慢效应”)、(通称“质—速关系”)

上列各式里的v就是物体运动的速度，c就是真空中的光速，l0和l分别为在相对恒定和运动系统中沿速度v的方向测出的物体长度;t0和t分别为在相对恒定和运动系统中测出的时间;m0和m分别为在相对恒定和运动系统中测出的物体质量。 但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时(v<

继在狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又创建了广义相对论，表示空间——时间不可能将返回物质而单一制存有，空间的结构和性质依赖于物体的原产，并使人类对于时间、空间和引力现象的重新认识大大深化了。“狭义相对论”和“广义相对论”泛称为相对论。