魯科版必修一33摩擦力3(編輯修改稿)
2024-12-25 22:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 N G F N G F f 摩擦力。 師： 剛才你向右推沒(méi)推動(dòng)，理論分析受到的靜摩擦力向左，那如果你從右面向左推也沒(méi)有推動(dòng)，那此時(shí)受到靜摩擦力應(yīng)該向哪個(gè)方向呢？ 生： 理論分析應(yīng)該向右。 師： 學(xué)習(xí)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，我們知道滑動(dòng)摩擦力是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那你們知道靜摩擦力阻礙的是什么嗎？ 生： 雖然物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但在推力作用下物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以我想靜摩擦力阻礙的是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)吧？ 師： 回答得很好 ，下面我們來(lái)學(xué)習(xí)靜摩擦力的定義： 靜摩擦力： 兩物體接觸擠壓且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，該力叫做靜摩擦力。 產(chǎn)生條件： 接觸并擠壓（彈力產(chǎn)生的條件） 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 接觸面都不光滑。 大小： 還是推箱子的問(wèn)題，如果你用 10N的力推箱子沒(méi)有推動(dòng)，理論分析說(shuō)明此時(shí)的靜摩擦力大小是10N，如果你用 100N還沒(méi)有推動(dòng)，理論分析說(shuō)明此時(shí)靜摩擦力的大小是 100N，如果你用 500N 還是沒(méi)有推動(dòng)，靜摩擦力就是 500N。 但我們知道，隨著推力的增大，物體總有被推動(dòng)的 時(shí)候，當(dāng)推力增大到某一個(gè)值 macF 時(shí)物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值。所以 macF 叫做 最大靜摩擦力。 那最大靜摩擦力與哪些因素有關(guān)呢？ 我們?cè)谌粘Ｉ钪幸步?jīng)常看到這們的事實(shí)：在越粗糙的地面上想把箱子從靜止推動(dòng)需要的力越大，同時(shí)在同一地面上，如果在箱子上坐一個(gè)人時(shí)與不坐人時(shí)需要的力要大些。那么從這些現(xiàn)象大家覺(jué)得 macF 應(yīng)該與哪些因素有關(guān)呢？ 當(dāng)推力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，物體開(kāi)始滑動(dòng)，物體將受滑動(dòng)摩擦力，那么滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力的大小關(guān)系如何呢？ 演示實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn) 裝 置如右圖 在彈 簧 測(cè)力 計(jì) 的指 針 下輕塞一個(gè)紙團(tuán)，它可以隨指針 移動(dòng)，并作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記。繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值 macF 時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng)，此時(shí)測(cè)力計(jì)拉力示數(shù)突然減小，并且從此在拉力 0F 的作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)。 作圖： 從探究中獲得積極的情感體驗(yàn)和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 f 摩擦力 0f物體滑動(dòng) maxf 分析： 物體開(kāi)始由于靜摩擦力作用保持靜止，該過(guò)程中靜摩擦力始終等于拉力，所以圖象斜率等于 1。當(dāng)拉力達(dá)到 macF 時(shí)物體開(kāi)始由靜止到運(yùn)動(dòng)，此后物體受到的摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。由于在物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一瞬間測(cè)力計(jì)示數(shù)突然減小，說(shuō)明物體受到的阻力突然減小，這就是說(shuō) macF 大于滑動(dòng)摩擦力。又因?yàn)槲矬w能在 0F 的作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體受到的滑動(dòng)摩擦力大 小是 0F 。 結(jié)論： 靜摩擦力的大小由外部因素決定 ，一般可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析中得出。（比如推箱子中，由于物體是靜止的，所以合外力是零，從而知道靜摩擦力隨推力的增大而增大）與μ N無(wú)關(guān)，μ N只決定最大靜摩擦力。 max0 ff靜 ?? ， macF 一般情況下大于滑動(dòng)摩擦力，無(wú)特殊說(shuō)明情況下，近似認(rèn)為 macF等于滑動(dòng)摩擦力。 方向： 與 相對(duì) 運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。 如何判斷物體間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及相 對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向 假設(shè)不存在法 什么叫做運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)呢？就是有運(yùn)動(dòng)的動(dòng)向卻沒(méi)有付諸行動(dòng)，大家想一想，為什么物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)向卻沒(méi)有付諸行動(dòng)呢？就是 因?yàn)橛徐o摩擦力阻礙了這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使它沒(méi)有變成現(xiàn)實(shí)。那如果沒(méi)有靜摩擦力，物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)就應(yīng)該能變成行動(dòng)了，所以如果我們假設(shè)摩擦力不存在，那么我們從物體間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同和物體受力分析中可以看出物體間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。如下圖： 人推木箱沒(méi)推動(dòng)，那木箱與地面之間有沒(méi)有摩擦力呢？假設(shè)摩擦力不存在，則木箱將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明存在靜摩擦力，且木箱相對(duì)于地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 牛頓定律 其實(shí)大多情況下，我們并不是看物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，我們只要綜合受力分析和牛頓定律，就可以判斷出靜摩擦力了。比如下圖，求 AB 間摩擦力和 B地間摩擦力。 因?yàn)?A 勻速，所以 A應(yīng)該受力平衡， A豎直方向受兩個(gè)力：重力； B對(duì) A的支持力，這兩力相互抵消。水平方向如果受摩擦力，則 A不可能受力平衡，說(shuō)明 A肯定不受摩擦力。 四、難點(diǎn)： 摩擦力（不管是靜摩擦力還是動(dòng)摩擦力）
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