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2.摩擦力
核心素养
学习目标
物理观念
知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生的条件,会判断摩擦力的方向和大小.
知道动摩擦因数,知道动摩擦因数与哪些因素有关.
科学思维
通过实验探究滑动摩擦力的大小的决定因素,理解滑动摩擦力大小的计算方法.
通过实验认识静摩擦力的规律,知道最大静摩擦力,会根据平衡条件简单地计算静摩擦力.
科学探究
让学生经历从静摩擦力到滑动摩擦力的研究过程,在此过程中培养学生的观察、实验和分析问题的能力.
科学态度与责任
能从物理学的视角正确描述和解释自然现象,能综合应用物理知识解决实际问题,指导学生学习和实践.
探究点一滑动摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们________时,在接触面上会产生一种________的力,这种力叫作滑动摩擦力.相对滑动,物体可能静止或运动.
2.产生条件
(1)物体相互接触且________.
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有________.
3.方向:总是沿着接触面,并且跟物体________的方向相反.与运动方向可能相同或相反
4.大小:Ff=μF压,即滑动摩擦力的大小跟压力的大小成________.式中μ为________,叫作动摩擦因数,没有单位,它的值跟接触面的________和________有关.
【情境思考】
1.
用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察毛刷的弯曲方向.如图所示,毛刷为什么向后弯曲?
2.把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么?阅读课本,写出滑动摩擦力的公式.
【思维提升】
1.“相对”的含义是指相对跟它接触的物体,而不是相对别的物体.
2.“相对运动”是指两个物体之间的相对位置在变化.
3.滑动摩擦力的大小计算.
(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算.
①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定.
②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关.
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解.
角度1滑动摩擦力方向的判断
例1(多选)如图所示,某时刻质量m的木块正在以v=3m/s的速度在以v′=5m/s的速度向右传送的传送带上运动.已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()
A.木块的运动方向向右
B.木块相对于传送带的运动方向向左
C.木块所受滑动摩擦力的方向向左
D.传送带受到的滑动摩擦力的方向向左
题后反思
判断滑动摩擦力方向的步骤
(1)确定发生相对运动的两个物体;
(2)将一个物体选作参考系(视作静止);
(3)判断另一个物体的运动方向;
(4)根据滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动方向相反,判断滑动摩擦力的方向.
角度2滑动摩擦力大小的计算
例2如图所示,重为800N的沙发放在水平地面上,体重600N的小王至少要用96N的水平力推沙发,才能使沙发从原地开始运动.沙发开始运动以后,小王用80N的水平力推沙发,就可以使沙发保持匀速直线运动.以下说法正确的是()
A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12
B.若用90N的水平力推这个静止的沙发,则此时沙发所受的摩擦力大小为80N
C.若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发,则此时沙发所受的摩擦力大小为96N
D.小王盘腿坐在沙发上,小李用140N的水平力推已经在运动的沙发,可使小王和沙发保持匀速运动
[解题心得]
练1如图所示,质量为20kg的物体在水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力F的作用,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受的摩擦力为(取g=10N/kg)()
A.10N,水平向右B.10N,水平向左
C.20N,水平向右D.20N,水平向左
练2如图所示为一质量为m的砖,它的
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