高一物理必修课件第二章摩擦力
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
两个物体相互接触并挤压，使它们之间产生弹力，这是静摩擦力产生 的必要条件。
有相对运动趋势
两个物体虽然保持静止，但它们之间存在相对运动的趋势，即一个物 体相对于另一个物体有发生运动的倾向。
静摩擦力的特点
静摩擦力的大小与引起相对运动趋势的外力大小相等，方向相反；静 摩擦力的最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。
生活中常见摩擦现象解释
走路时鞋底与地面摩擦
01
为了使我们能够行走，鞋底与地面之间需要有一定的摩擦力。
这种摩擦力帮助我们向前推进并保持稳定。
汽车刹车时轮胎与地面摩擦
02
汽车刹车时，轮胎与地面之间的摩擦力使得汽车能够迅速减速
停车。
滑雪运动中滑雪板与雪面摩擦
03
滑雪运动员通过调整滑雪板与雪面之间的摩擦力，来控制滑行
静摩擦力大小变化规律
静摩擦力的大小可变
静摩擦力的大小不是一个定值，它会 随着引起相对运动趋势的外力的变化 而变化，但静摩擦力的最大值不会超 过最大静摩擦力。
最大静摩擦力
最大静摩擦力是使物体保持静止的最 大力，它的大小取决于接触面的材料 和粗糙程度、接触面间的正压力等因 素。
静摩擦力方向判断方法
与相对运动趋势方向相反
其他可能影响因素分析
温度
高温会使得物体表面变得更加光滑，从而减小滑动摩擦力。而低温则可能使得物体表面变 得更加粗糙，从而增大滑动摩擦力。
湿度
湿度对滑动摩擦力的影响与接触面的材料有关。对于某些材料，湿度的增加会使得表面变 得更加粘滑，从而增大滑动摩擦力；而对于另一些材料，湿度的增加则会使得表面变得更 加光滑，从而减小滑动摩擦力。
表面污染
接触面上的污染物可能会改变表面的粗糙程度或者形成一层润滑膜，从而影响滑动摩擦力 的大小。例如，油脂或尘土等污染物可能会减小滑动摩擦力。
04
静摩擦力产生条件、大小和方向
静摩擦力产生条件及特点
接触面粗糙
两个物体接触面间存在微小的凹凸不平，使得它们在相互接触时产生 阻碍相对运动的力。
接触面间有压力
静摩擦力与滑动摩擦力区别
滑动摩擦力
定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对滑动时，在接触面上会产生一种阻 碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
静摩擦力与滑动摩擦力区别
方向
总是与相对运动的方向相反。
大小
$F=μF_{N}$，其中的$μ$叫动摩擦因数，与相互接触的物体的材料有关，接触 面粗糙程度越大，动摩擦因数越大。
在分析复杂问题时，可以将滑动摩擦 力分解为多个分力，每个分力的作用 点位于相应的接触点上，以便更好地 理解和解决问题。
确定作用点的位置有助于分析物体的 受力情况和运动状态，进而解决问题 。
03
影响滑动摩擦力大小因素探究
接触面粗糙程度对滑动摩擦力影响
接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。因 为粗糙的接触面会增加两个物体之间 的实际接触面积，从而增加相互作用 的分子数量，导致更大的摩擦力。
静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反。例如，在斜面上静止的物体，受到的静摩擦力方向沿斜面 向上，与物体相对于斜面向下的运动趋势方向相反。
与接触面相切
静摩擦力的作用线总是沿着接触面的切线方向，即与接触面相切。这是因为静摩擦力是阻碍物体间相对运动的力 ，所以其作用线必须与接触面相切。
05
生活中摩擦现象解释与应用举例
减少不必要摩擦措施探讨
加润滑油或润滑脂
在机械部件之间加入润滑油或润滑脂，可以减少部件之间的摩擦，降低磨损和能源消耗。
采用滚动摩擦代替滑动摩擦
滚动摩擦的摩擦力远小于滑动摩擦，因此用滚动轴承代替滑动轴承、用滚珠丝杠代替滑动丝杠等，都可以有效减少摩 擦。
选用适当的材料和结构设计
选择摩擦系数小、耐磨性好的材料，以及合理的结构设计，都可以减少不必要的摩擦。例如，采用高分 子材料制作的轴承和齿轮，具有自润滑性能，可以减少润滑剂的使用和维护成本。
01
02
摩擦力定义：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，就会在接 触面上产生阻碍相对运 动或相对运动趋势的力 ，这种力叫做摩擦力。
摩擦力产生条件
03
04
两物体相互接触且挤压 ，即存在弹力。
接触面粗糙。
05
两物体间有相对运动或 相对运动趋势。
静摩擦力与滑动摩擦力区别
定义
滑动摩擦力大小计算公式
滑动摩擦力的大小计算公式为： F = μN。其中，F代表滑动摩擦 力，μ代表动摩擦因数，N代表
正压力。
动摩擦因数μ与接触面的材料、 粗糙程度有关，而与接触面积大
小无关。
正压力N是垂直于接触面的力， 其大小等于物体所受重力或外力
的合力在垂直方向上一物理必修课件第二章摩 擦力
汇报人：XX 20XX-01-23
contents
目录
• 摩擦力基本概念与分类 • 滑动摩擦力大小、方向和作用点 • 影响滑动摩擦力大小因素探究 • 静摩擦力产生条件、大小和方向 • 生活中摩擦现象解释与应用举例 • 实验：测量滑动摩擦系数
01
摩擦力基本概念与分类
摩擦力定义及产生条件
滚动摩擦简介
01 02
定义
一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体 在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦” 。
方向
总是与相对运动的方向相反。
03
大小
滚动摩擦一般用阻力矩来量度，其力的大小与物体的性质、表面的形状
以及滚动物体的重量有关。
02
滑动摩擦力大小、方向和作用点
滑动摩擦力的方向总是沿着接 触面，并且与物体相对运动的 方向相反。
如果物体在水平面上滑动，则 滑动摩擦力的方向与物体运动 的方向相反。
如果物体在斜面上滑动，则滑 动摩擦力的方向沿着斜面，与 物体相对运动的方向相反。
作用点确定及意义
滑动摩擦力的作用点位于接触面上， 具体位置取决于物体的形状和接触面 的情况。
接触面的粗糙程度还会影响摩擦力的 稳定性。粗糙的接触面往往会导致摩 擦力的波动，使得摩擦力的大小和方 向难以预测。
正压力对滑动摩擦力影响
正压力越大，滑动摩擦力也越大。这是因为正压力的增加会 使得两个物体之间的实际接触面积增大，从而增加相互作用 的分子数量，导致更大的摩擦力。
正压力的方向也会影响滑动摩擦力的方向。在斜面上，正压 力与斜面垂直，而滑动摩擦力则沿着斜面向下，与物体的运 动方向相反。
4. 改变斜面的倾角，重复步骤2和3多次实验，以获得 更准确的数据。
数据记录与处理方法
数据记录
在实验过程中，需要记录斜面的倾角、物体的质量以及物体下滑的加速度等数据。可以使用表格或图 表等方式进行数据记录，以便后续处理和分析。
数据处理
根据实验原理，可以利用已知的物理公式计算出滑动摩擦系数。具体处理方法包括计算重力沿斜面向 下的分力、滑动摩擦力以及滑动摩擦系数等。
速度和方向。
利用摩擦现象解决问题实例
传送带上的物品运输
利用传送带与物品之间的摩擦力，可以将物品从一个地方运输到 另一个地方，如机场的行李传送带。
自行车刹车系统
自行车的刹车系统通过增加车轮与刹车片之间的摩擦力，使自行 车迅速减速停车。
砂纸打磨物体表面
利用砂纸与物体表面之间的摩擦力，可以去除物体表面的毛刺、 污渍等，使物体表面更加光滑。
两个相互接触的物体，当其接触表面 之间有相对滑动的趋势，但尚保持相 对静止时，彼此作用着阻碍相对滑动 的阻力，这种阻力称为静摩擦力。
方向
总是与相对运动趋势方向相反，可用 平衡法来判断。可以是阻力，也可以 是动力。
静摩擦力与滑动摩擦力区别
• 大小：两物体之间实际产生的静摩擦力$F$在$0$与最大静摩擦 力$F{max}$之间，即$0<F\leq F{max}$。
06
实验：测量滑动摩擦系数
实验原理及步骤介绍
实验原理：利用物体在斜面上滑动时，重力沿斜面向下 的分力与滑动摩擦力平衡的原理，通过测量斜面的倾角 和物体的质量，可以计算出滑动摩擦系数。 1. 将斜面固定在实验台上，并调整其倾角；
3. 测量物体下滑的加速度，并记录实验数据；
实验步骤
2. 在斜面上放置一个已知质量的物体，并使其从静止 开始下滑；
1. 使用更精确的测量 仪器，提高测量精度 ；
误差来源分析及改进措施
01
3. 控制环境因素，如保持实验室 温度恒定、减小空气阻力等；
02
4. 进行多次实验并取平均值，以 减小随机误差的影响。
THANKS
感谢观看
误差来源分析及改进措施
• 误差来源：在实验过程中，误差主要来源于测量仪器的精度限制、实验操作的不规范以及环境因素等。例如，斜面的倾角 测量不准确、物体质量的测量误差以及加速度的测量误差等。
误差来源分析及改进措施
改进措施：为了减小 实验误差，可以采取 以下措施
2. 规范实验操作，避 免不必要的误差；
有相对运动趋势
两个物体虽然保持静止，但它们之间存在相对运动的趋势，即一个物 体相对于另一个物体有发生运动的倾向。
静摩擦力的特点
静摩擦力的大小与引起相对运动趋势的外力大小相等，方向相反；静 摩擦力的最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。
生活中常见摩擦现象解释
走路时鞋底与地面摩擦
01
为了使我们能够行走，鞋底与地面之间需要有一定的摩擦力。
这种摩擦力帮助我们向前推进并保持稳定。
汽车刹车时轮胎与地面摩擦
02
汽车刹车时，轮胎与地面之间的摩擦力使得汽车能够迅速减速
停车。
滑雪运动中滑雪板与雪面摩擦
03
滑雪运动员通过调整滑雪板与雪面之间的摩擦力，来控制滑行
静摩擦力大小变化规律
静摩擦力的大小可变
静摩擦力的大小不是一个定值，它会 随着引起相对运动趋势的外力的变化 而变化，但静摩擦力的最大值不会超 过最大静摩擦力。
最大静摩擦力
最大静摩擦力是使物体保持静止的最 大力，它的大小取决于接触面的材料 和粗糙程度、接触面间的正压力等因 素。
静摩擦力方向判断方法
与相对运动趋势方向相反
其他可能影响因素分析
温度
高温会使得物体表面变得更加光滑，从而减小滑动摩擦力。而低温则可能使得物体表面变 得更加粗糙，从而增大滑动摩擦力。
湿度
湿度对滑动摩擦力的影响与接触面的材料有关。对于某些材料，湿度的增加会使得表面变 得更加粘滑，从而增大滑动摩擦力；而对于另一些材料，湿度的增加则会使得表面变得更 加光滑，从而减小滑动摩擦力。
表面污染
接触面上的污染物可能会改变表面的粗糙程度或者形成一层润滑膜，从而影响滑动摩擦力 的大小。例如，油脂或尘土等污染物可能会减小滑动摩擦力。
04
静摩擦力产生条件、大小和方向
静摩擦力产生条件及特点
接触面粗糙
两个物体接触面间存在微小的凹凸不平，使得它们在相互接触时产生 阻碍相对运动的力。
接触面间有压力
静摩擦力与滑动摩擦力区别
滑动摩擦力
定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对滑动时，在接触面上会产生一种阻 碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
静摩擦力与滑动摩擦力区别
方向
总是与相对运动的方向相反。
大小
$F=μF_{N}$，其中的$μ$叫动摩擦因数，与相互接触的物体的材料有关，接触 面粗糙程度越大，动摩擦因数越大。
在分析复杂问题时，可以将滑动摩擦 力分解为多个分力，每个分力的作用 点位于相应的接触点上，以便更好地 理解和解决问题。
确定作用点的位置有助于分析物体的 受力情况和运动状态，进而解决问题 。
03
影响滑动摩擦力大小因素探究
接触面粗糙程度对滑动摩擦力影响
接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。因 为粗糙的接触面会增加两个物体之间 的实际接触面积，从而增加相互作用 的分子数量，导致更大的摩擦力。
静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反。例如，在斜面上静止的物体，受到的静摩擦力方向沿斜面 向上，与物体相对于斜面向下的运动趋势方向相反。
与接触面相切
静摩擦力的作用线总是沿着接触面的切线方向，即与接触面相切。这是因为静摩擦力是阻碍物体间相对运动的力 ，所以其作用线必须与接触面相切。
05
生活中摩擦现象解释与应用举例
减少不必要摩擦措施探讨
加润滑油或润滑脂
在机械部件之间加入润滑油或润滑脂，可以减少部件之间的摩擦，降低磨损和能源消耗。
采用滚动摩擦代替滑动摩擦
滚动摩擦的摩擦力远小于滑动摩擦，因此用滚动轴承代替滑动轴承、用滚珠丝杠代替滑动丝杠等，都可以有效减少摩 擦。
选用适当的材料和结构设计
选择摩擦系数小、耐磨性好的材料，以及合理的结构设计，都可以减少不必要的摩擦。例如，采用高分 子材料制作的轴承和齿轮，具有自润滑性能，可以减少润滑剂的使用和维护成本。
01
02
摩擦力定义：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，就会在接 触面上产生阻碍相对运 动或相对运动趋势的力 ，这种力叫做摩擦力。
摩擦力产生条件
03
04
两物体相互接触且挤压 ，即存在弹力。
接触面粗糙。
05
两物体间有相对运动或 相对运动趋势。
静摩擦力与滑动摩擦力区别
定义
滑动摩擦力大小计算公式
滑动摩擦力的大小计算公式为： F = μN。其中，F代表滑动摩擦 力，μ代表动摩擦因数，N代表
正压力。
动摩擦因数μ与接触面的材料、 粗糙程度有关，而与接触面积大
小无关。
正压力N是垂直于接触面的力， 其大小等于物体所受重力或外力
的合力在垂直方向上一物理必修课件第二章摩 擦力
汇报人：XX 20XX-01-23
contents
目录
• 摩擦力基本概念与分类 • 滑动摩擦力大小、方向和作用点 • 影响滑动摩擦力大小因素探究 • 静摩擦力产生条件、大小和方向 • 生活中摩擦现象解释与应用举例 • 实验：测量滑动摩擦系数
01
摩擦力基本概念与分类
摩擦力定义及产生条件
滚动摩擦简介
01 02
定义
一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体 在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦” 。
方向
总是与相对运动的方向相反。
03
大小
滚动摩擦一般用阻力矩来量度，其力的大小与物体的性质、表面的形状
以及滚动物体的重量有关。
02
滑动摩擦力大小、方向和作用点
滑动摩擦力的方向总是沿着接 触面，并且与物体相对运动的 方向相反。
如果物体在水平面上滑动，则 滑动摩擦力的方向与物体运动 的方向相反。
如果物体在斜面上滑动，则滑 动摩擦力的方向沿着斜面，与 物体相对运动的方向相反。
作用点确定及意义
滑动摩擦力的作用点位于接触面上， 具体位置取决于物体的形状和接触面 的情况。
接触面的粗糙程度还会影响摩擦力的 稳定性。粗糙的接触面往往会导致摩 擦力的波动，使得摩擦力的大小和方 向难以预测。
正压力对滑动摩擦力影响
正压力越大，滑动摩擦力也越大。这是因为正压力的增加会 使得两个物体之间的实际接触面积增大，从而增加相互作用 的分子数量，导致更大的摩擦力。
正压力的方向也会影响滑动摩擦力的方向。在斜面上，正压 力与斜面垂直，而滑动摩擦力则沿着斜面向下，与物体的运 动方向相反。
4. 改变斜面的倾角，重复步骤2和3多次实验，以获得 更准确的数据。
数据记录与处理方法
数据记录
在实验过程中，需要记录斜面的倾角、物体的质量以及物体下滑的加速度等数据。可以使用表格或图 表等方式进行数据记录，以便后续处理和分析。
数据处理
根据实验原理，可以利用已知的物理公式计算出滑动摩擦系数。具体处理方法包括计算重力沿斜面向 下的分力、滑动摩擦力以及滑动摩擦系数等。
速度和方向。
利用摩擦现象解决问题实例
传送带上的物品运输
利用传送带与物品之间的摩擦力，可以将物品从一个地方运输到 另一个地方，如机场的行李传送带。
自行车刹车系统
自行车的刹车系统通过增加车轮与刹车片之间的摩擦力，使自行 车迅速减速停车。
砂纸打磨物体表面
利用砂纸与物体表面之间的摩擦力，可以去除物体表面的毛刺、 污渍等，使物体表面更加光滑。
两个相互接触的物体，当其接触表面 之间有相对滑动的趋势，但尚保持相 对静止时，彼此作用着阻碍相对滑动 的阻力，这种阻力称为静摩擦力。
方向
总是与相对运动趋势方向相反，可用 平衡法来判断。可以是阻力，也可以 是动力。
静摩擦力与滑动摩擦力区别
• 大小：两物体之间实际产生的静摩擦力$F$在$0$与最大静摩擦 力$F{max}$之间，即$0<F\leq F{max}$。
06
实验：测量滑动摩擦系数
实验原理及步骤介绍
实验原理：利用物体在斜面上滑动时，重力沿斜面向下 的分力与滑动摩擦力平衡的原理，通过测量斜面的倾角 和物体的质量，可以计算出滑动摩擦系数。 1. 将斜面固定在实验台上，并调整其倾角；
3. 测量物体下滑的加速度，并记录实验数据；
实验步骤
2. 在斜面上放置一个已知质量的物体，并使其从静止 开始下滑；
1. 使用更精确的测量 仪器，提高测量精度 ；
误差来源分析及改进措施
01
3. 控制环境因素，如保持实验室 温度恒定、减小空气阻力等；
02
4. 进行多次实验并取平均值，以 减小随机误差的影响。
THANKS
感谢观看
误差来源分析及改进措施
• 误差来源：在实验过程中，误差主要来源于测量仪器的精度限制、实验操作的不规范以及环境因素等。例如，斜面的倾角 测量不准确、物体质量的测量误差以及加速度的测量误差等。
误差来源分析及改进措施
改进措施：为了减小 实验误差，可以采取 以下措施
2. 规范实验操作，避 免不必要的误差；