摩擦力 受力分析(教师)
(完整版)摩擦力及受力分析
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A
F
B
练习题:如图所示,物体 B 的上表面水平,B 上面载着物体 A,当它们一起沿斜面匀速
下滑时,A 物体受到的力:( )
A B
A.只有重力;
B.只有重力和支持力;
C.只有重力、支持力和摩擦力; D.有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
类型题: 摩擦力方向的确定
1、由相对运动或相对运动的趋势确定,摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向 相反。
甲
已
【例 10】分析下列物体 A 的受力
丙
丁
【达标测试】
1. 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是 f1 和 f2,那 么( )
A. f1 向下,f2 向上,且 f1 f 2
B. f1 向下,f2 向上,且 f1>f2
C. f1 向上,f2 向上,且 f1 f 2
D. f1 向下,f2 向下,且 f1 f 2
4、用整体法来确定 【例 6】如图所示,三角形劈块放在粗糙的水平面上,劈块上放一个质量为 m 的物块,物块 和劈块均处于静止状态,则粗糙水平面对三角形劈块:( )
A.有摩擦力作用,方向向左; B.有摩擦力作用,方向向右;
C.没有摩擦力作用;
D.条件不足,地面与劈块之间的摩擦力情况?)
一般应按先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体、并逐个分析这些物体
对研究对象的弹力,在有弹力的接触面上分析是否存在摩擦力(只有在有弹力的接触面之间
才可能有摩擦力),;最后再分析其他场力(电场力、磁场力),边分析边画出力的示意图。
3、画完后进行定性检验,看物体能否处于题目所给的状态
二,受力分析的注意事项
1、明确研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。研究对象可以是单
07摩擦力 物体的受力分析
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06摩擦力物体的受力分析知识梳理一、摩擦力1.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的趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动的趋势的力.2.产生条件:接触面粗糙;接触面间有弹力;物体间有相对运动或相对运动趋势.3.大小:滑动摩擦力F=μF N,静摩擦力:0≤F≤F max. 4.方向:与相对运动或相对运动趋势方向相反.5.作用效果:阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势.【特别提醒】(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动.(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力作用的物体不一定运动.(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力,且弹力与摩擦力方向总垂直,反之不一定成立.二、受力分析1.定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是受力分析.2.受力分析的顺序先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析电场力、磁场力、其他力.3.受力分析的步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体.(2)隔离物体分析——将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用.(3)画出受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向.(4)检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,否则,必然发生了漏力、添力或错力现象.典型例题考点1.滑动摩擦力方向的确定【例1】一倾斜传送带按如图所示方向运动,现将一小物块A慢慢放到传送带的上端.刚放上A后,A 受的摩擦力方向如何?【解析】慢慢放上A后,可认为A的速度为零,而传送带相对于A正在向斜下方运动,即A相对传送带向斜上方运动,故A受滑动摩擦力方向沿传送带向下.【反思】教学过程中发现,很多学生认为A受的摩擦力方向沿传送带向上.导致错误的原因有二:一是没有分清是滑动摩擦力还是静摩擦力,认为这和静止于斜面上的物体受到静摩擦力沿斜面向上是一样的.二是对“滑动摩擦力方向总跟相对运动方向相反”这一判断方法理解不深刻.几乎所有的同学认为滑动摩擦力方向判断要比静摩擦力方向的判断容易,因而忽视了对滑动摩擦力方向判断方法的深刻理解.变式探究1如图所示,质量为m的工件置于水平放置的钢板C上,二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A、B的控制,工件只能沿水平导槽运动,现使钢板以速度v1向右运动,同时用力F拉动工件(F方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运动,则F的大小为( )A.等于μmg B.大于μmgC.小于μmg D.不能确定【错解】 A【错解分析】有的同学误认为摩擦力的方向与v2反向,由平衡条件得出F=F f=μmg.【正解】工件对地以v2运动,但相对钢板却是偏左方向,如图所示v的方向.钢板以速度v1向右运动,则工件以等大速度相对钢板向左移动,设为v1′,同时工件被拉动也具有另一速度v2,故工件相对于钢板的运动速度应是v1′与v2的合成,即图中的速度v.滑动摩擦力阻碍二者的相对运动,故工件所受摩擦力F f与v方向相反,要使工件沿导槽匀速运动,所施加的拉力只需与F f的一个分力F1平衡,故F=F1=F f·sinα<F f.【答案】C考点2.静摩擦力的有无及方向的判断方法静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,而相对运动趋势不如相对运动直观,它具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力的方向判定较困难.为经常用下面几种方法:1.假设法:假定没有摩擦力(即光滑),分析相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力.如下图甲、乙所示,A、B两物体均在外力F作用下一起匀速运动.若假设甲图中A受摩擦力,则A将不会做匀速直线运动,故A不受静摩擦力.而乙图中,若假设A不受摩擦力,则A将相对于B向下滑动,即A受B 的静摩擦力,方向沿斜面向上.2.运动状态法:根据物体的运动状态利用平衡条件或牛顿第二定律判断,此方法关键是先确定物体的运动状态(静止或加速),再利用平衡条件或牛顿第二定律列式计算,确定静摩擦力存在与否及静摩擦力的方向.如下图所示中汽车启动时,放在车箱中的相对汽车静止的物体,只能是受到车箱向前的静摩擦力作用才产生了加速度.3.反作用法:利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向,再确定另一物体受到的静摩擦力.【例2】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向.①物体A静止于斜面上,如图甲所示;②物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上,如图乙所示;③物体A放在车上,在刹车过程中,A相对于车厢静止,如图丙所示;④物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示.【解析】运用假设法判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势,所受的静摩擦力沿斜面向上;图乙中的物体A有向右滑动的趋势,所受静摩擦力沿水平面向左.判断静摩擦力方向,还可以根据共点力作用下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断;图丙中,A物体随车一起向右减速运动,其加速度方向水平向左,故A物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向);图丁中,A物体随转台匀速转动,做匀速圆周运动,其加速度总指向圆心,则A受到的静摩擦力也总指向圆心.【答案】甲图中,沿斜面向上乙图中,水平向左丙图中,水平向左丁图中,总指向圆心【反思】摩擦力的判断比较复杂,有时只根据摩擦力产生的条件是无法判断出来的,要结合物体的运动情况来进行判断.变式探究2如图所示,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,小物体A与传送带相对静止,重力加速度为g.则( )A.只有a>g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B.只有a<g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C.只有a=g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用【解析】A与传送带相对静止,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,A有沿斜面向下的加速度a,对A受力分析可知只有a<g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用,B正确.【答案】 B考点3.摩擦力大小的计算方法计算摩擦力的大小,首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力,然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小.1.静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态(平衡或加速)可分为两种情况:(1)物体处于平衡状态(静止或匀速),利用力的平衡条件来判断其大小.(2)物体有加速度时,若只有摩擦力,则F=ma.例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度.若除摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求摩擦力,这种与运动状态有关的特点,区别于滑动摩擦力.2.滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F=μF N来计算,应用此公式时要注意以下几点:(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的压力,其大小不一定等于物体的重力.(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面的大小也无关.3.最大静摩擦力并不是物体实际受到的力,物体实际受到的静摩擦力一般小于最大静摩擦力;最大静摩擦力与接触面间的压力成正比;一般情况下,为了处理问题的方便,最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理.【注意】(1)在分析摩擦力的方向时,要注意静摩擦力的方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”.(2)考查摩擦力时,经常结合共点力的平衡条件和牛顿运动定律来确定摩擦力的大小和方向.【例3】在粗糙的水平面上放一物体A,A上再放一质量为m的物体B,A、B间的动摩擦因数为μ,现施加一水平力F于A(如右图所示),计算下列情况中A 对B的摩擦力的大小.(1)当A、B一起做匀速运动时;(2)当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时;(3)当力F足够大而使A、B发生相对滑动时;(4)当A、B发生相对滑动,且B物体的五分之一伸到A的外面时.【解析】(1)因A、B一起向右做匀速运动,B物体受到的合力为零,所以B物体受到的摩擦力为零.(2)因A、B间无相对滑动,所以B受到的摩擦力是静摩擦力,此时不能用滑动摩擦力公式Fμ=μF N来计算B所受摩擦力的大小,应用牛顿第二定律对B物体分析有F合=ma,得Fμ=ma.(3)因A、B发生相对滑动,所以B受到的摩擦力是滑动摩擦力,即Fμ=μF N=μmg.(4)因滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小无关,所以Fμ=μmg.【反思】在计算摩擦力的大小时要分析物体的运动情况,判断出是静摩擦力还是滑动摩擦力.变式探究3(2010·济南五模)如图所示,质量为m的物体,放在质量为M的斜面体上,斜面体放在水平粗糙的地面上,物体和斜面体均处于静止状态.当在物体上施加一个水平力F,且F由零逐渐加大的过程中,物体和斜面仍保持静止状态.在此过程中,下列判断正确的是( )A.物体受到的摩擦力逐渐增大B.斜面体对物体的支持力逐渐增大C.地面受到的压力逐渐增大D.地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大【解析】本题利用极值法和特殊位置法即可求解,当水平力F为零时,物体受到的摩擦力沿斜面向上,且大小为mg sinθ;当水平力F逐渐增大时,沿斜面方向:mg sinθ=F cosθ+f,故摩擦力先减小,当mg sinθ=F cosθ时,摩擦力减小为零,后沿斜面向下且逐渐增大,故选项A错误;垂直斜面方向:F N=mg cosθ+F sinθ,故选项B正确;对物体、斜面体整体受力分析可以看出,竖直方向上地面支持力和重力平衡,故选项C错误;水平方向上推力F和地面对斜面体的摩擦力平衡,选项D正确.【答案】BD考点4.物体的受力分析1.整体法与隔离法2.假设法在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.3.应注意的问题(1)只分析研究对象的受力而不考虑研究对象对其他物体的施力.(2)对于研究对象所受的每一个力,都能找出施力物体,不能无中生有.(3)合力与分力不能同时考虑.(4)区分内力和外力.对由多物体组成的系统进行受力分析时,只分析系统外的物体对系统的作用力,不分析系统内各物体之间的作用力,若分析系统内某个物体的受力时,系统内各物体之间的作用力就变成了外力.【特别提醒】(1)受力分析时,若涉及的问题是整体与外界作用,一般应用整体分析法,若涉及的问题是物体间的作用时一般采用隔离分析法.(2)分析受力时,一定要验证物体受到的合外力是否与物体的运动状态吻合,如匀速运动时合力等于零.【例4】如图甲所示,容器内盛有水,器壁AB呈倾斜状.有一个小物体P处于图示位置,并保持静止状态,则下列关于物体P的受力情况的说法中,正确的是( )A.P可能只受一个力B.P可能只受三个力C.P不可能只受两个力D.P不是受到两个力就是受到四个力【解析】物体P的受力有以下两种情况.①当物体P所受水的浮力大小等于其重力时,该物体受两个力作用,即重力和水的浮力,方向如图乙所示.②当物体P所受水的浮力大小大于其重力时,该物体受四个力作用,即重力、器壁给予的弹力、水的浮力、器壁给予的摩擦力,方向如图丙所示.【答案】 D【反思】本题最典型的错解是选C.其主要原因是在分析了物体受重力G、浮力F作用后,认为物体与器壁接触必有弹力.实际上接触只是产生弹力的必要条件而非充分条件.此题中对于物体与器壁接触是否有弹力作用,必须利用平衡条件才能准确判断;还有一种错误是认为物体不是受四个力作用而是多于四个力作用,结果选C,这常常是因把合力与分力重复考虑而造成的.我们在分析受力时讲物体受几个力作用,这些力都必须是从力的性质而言的,不能将合力(性质力)与分力(非性质力)重复考虑.多出力也可能是将物体施于其他物体的力画到自身上来了.还要指出的是本题若要画出受力图,则可能出错更多。
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摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤f m ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如:课本上的皮带传动图。
物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B",则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。
摩擦力的教学教案(优秀5篇)
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摩擦力的教学教案(优秀5篇)作为一名人民教师,编写教学设计是必不可少的,教学设计把教学各要素看成一个系统,分析教学问题和需求,确立解决的程序纲要,使教学效果最优化。
那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编精心为大家整理的摩擦力的教学教案(优秀5篇),希望能够帮助到大家。
《摩擦力》教学设计篇一【教学目标】一、知识与技能目标1、知道摩擦力以及滑动摩擦、滚动摩擦现象。
2、知道影响滑动摩擦力大小的两个因素。
3、知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦要小。
4、能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
二、过程与方法目标1、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力。
2、通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理实验数据的能力。
3、通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。
三、情感态度与价值观1、使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理和原理的精神。
2、初步认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响,培养学生愿意服务社会的意识。
3、通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流的能力以及合作精神。
【设计理念】对于摩擦现象学生已有一定的感性认识,根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程,了解影响滑动摩擦力的因素,实现学科核心向学生核心的转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产实际,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度与价值观,实现STS教育。
【教学准备】摩擦力教学自制课件;弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、木板、砂纸、儿童自行车。
【教学流程】一、创设情境,提出问题生活情境:请几个同学到前面分别用缠了皮筋和没缠皮筋的筷子夹弹子看谁夹的快。
问题情境:利用课件出示问题汽车关闭发动机后为什么还能前进?最后为什么又会停下来?(让学生运用已有经验信息去分析问题,提出解释。
摩擦力受力分析
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摩擦力受力分析摩擦力是一种与物体之间表面接触的力。
当两个物体相互接触同时有相对运动或有趋向运动的趋势时,它们之间就产生了摩擦力。
摩擦力可以阻止物体滑动或滑动速度降低,同时也可能导致物体变形或产生热。
摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度有关,通常情况下,表面越粗糙,摩擦力也就越大。
此外,摩擦力还与物体之间的接触力有关。
这是因为摩擦力是由接触面之间的分子间相互作用力所引起的。
当两个物体之间的接触力增大时,摩擦力也会相应增大。
根据受力分析的基本原理,任何一段物体所受的摩擦力,都与受力、面积、摩擦系数等因素相关。
下面我们将对其中一段物体所受的摩擦力进行受力分析。
首先确定该段物体所受的受力。
在面对物体的表面上有两个重力向下作用的力,分别为物体的质量与物体的重力加速度之积,即F1=m*g。
另外,有一个施加在物体表面上的外力,由于摩擦力的方向与运动的方向相反,因此该外力与物体所受的摩擦力相等且方向相反,即F2=-Ff。
然后,确定物体所受的面积。
由于物体表面有抵抗摩擦力的分子间相互作用力,因此物体的面积与所受摩擦力有关。
通常情况下,物体表面的面积越大,摩擦力也就越大。
在受力分析中,我们通常将物体所受的面积定为一个单位面积。
接下来,确定摩擦系数。
摩擦系数是描述物体之间摩擦力大小的参数。
对于不同的物体,摩擦系数的大小不同。
常见的物体之间的摩擦系数如下:静摩擦系数(两个物体相对静止时的摩擦系数)mu_s,动摩擦系数(两个物体相对运动时的摩擦系数)mu_k。
根据以上受力分析的结果,我们可以得到物体所受的摩擦力的表达式:Ff = mu * F1,其中mu为摩擦系数,F1为物体的重力。
需要注意的是,此表达式适用于两个物体相对运动或有趋向运动的趋势时。
从上述分析可以看出,摩擦力的大小与物体本身的质量、重力加速度以及物体表面的粗糙程度、面积和摩擦系数等因素有关。
受力分析可以帮助我们更好地理解和计算物体所受的摩擦力,为科学研究和实际应用提供依据。
第二讲:摩擦力 受力分析
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第二讲 摩擦力 受力分析姓名: 班级: 学号:本讲主要考点:1、 知道滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件;2、 知道摩擦力的大小和什么因素有关,会应用公式N F f μ=计算滑动摩擦力的大小;3、 会判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向;4、 知道静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,知道最大静摩擦力的概念;5、 能够正确的对物体进行受力分析。
考点解析:1、滑动摩擦力(1)定义:(2)产生条件:(3)方向:(4)大小:2、静摩擦力(1)定义:(2)产生条件:(3)方向:(4)大小: 注意:判断摩擦力的方向一般多用“假设法”和“反推法”。
3、思考题(请认真思考,分别举出事例证明你的判断)①受到静摩擦力的物体一定静止吗?②是否只有运动的物体才会受到滑动摩擦力吗?③摩擦力一定是阻力吗?④摩擦力的方向一定和物体的运动方向在同一直线上吗?4、物体的受力分析(1)方法:(2)步骤:1.明确研究对象在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体。
在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。
研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。
2.按顺序找力必须是先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。
3.只画性质力,不画效果力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复。
4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)在解同一个问题时,分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千万不可重复。
典型例题、真题评析:1、如图所示,用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,求木块所受的摩擦力大小。
解:由竖直方向合力为零可得F N=F sinα-G,因此有:f =μ(F sinα-G)1.关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是:CA.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直D.静止的物体所受的静摩擦力一定为零2、如图所示,一根质量为m,长度为L的均匀的长方木料放在水平桌面上,木料与桌面间的动摩擦因数为μ,现用水平力F推木料,当木料经过图示位置时,桌面对它的摩擦力等于μmg。
摩擦力的分析与解决方法
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摩擦力的分析与解决方法摩擦力是物体间接触时产生的阻力,它对我们的日常生活和工业生产具有重要意义。
了解摩擦力的分析和解决方法,有助于我们减少能源消耗、提高运动效率,并解决因摩擦力引起的问题。
一、摩擦力的分析要准确分析摩擦力,我们需要了解以下几个方面:1. 受力分析:摩擦力是由物体间的分子间相互作用力产生的。
当两个物体接触时,分子间的吸引力会阻碍它们的相对运动,产生摩擦力。
2. 摩擦系数:摩擦系数是用来描述两个物体之间摩擦力大小的参数。
它可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数表示物体开始运动前的摩擦力大小,动摩擦系数表示物体运动中的摩擦力大小。
3. 物体表面状态:摩擦力还与物体表面的粗糙程度和润滑情况有关。
当物体表面越粗糙,摩擦力越大;而润滑会减少物体表面的接触面积,从而减小摩擦力。
二、解决摩擦力的方法要解决摩擦力的问题,我们可以采取以下几种方法:1. 润滑:润滑是最常见的减小摩擦力的方法之一。
通过在物体表面涂抹润滑剂,可以减小物体间的接触面积,减弱分子间的吸引力,从而减小摩擦力。
常用的润滑剂包括油脂、润滑油和凡士林等。
2. 改变物体表面状态:根据摩擦力与物体表面粗糙程度的关系,我们可以通过改变物体表面的状态来减小摩擦力。
例如,用砂纸磨光物体表面,可以减小表面的颗粒,从而减小摩擦力。
3. 使用滚动替代滑动:在一些情况下,滚动可以替代滑动,从而减小摩擦力。
例如,将物体放在滚动的球体上,可以大大减小与地面的接触面积,从而减小摩擦力。
这也是为什么轮子的发明对于运输工具的发展具有如此重要的原因之一。
4. 减小负载重量:摩擦力与物体的质量有关,负载越重,摩擦力越大。
因此,在一些需要减小摩擦力的场合下,可以通过减小负载重量来达到目的。
例如,在工业生产中,可以采用轻量化的材料来减小设备的负载重量,从而减小能源消耗。
5. 使用辅助力量:在一些情况下,我们可以利用其他力量来克服摩擦力。
例如,在起重机的使用中,通过应用力臂的原理,可以用较小的力克服较大的摩擦力,从而提高起重效率。
对高中物理课题“摩擦力”的教材分析
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对高中物理课题“摩擦力”的教材分析作者:王振国来源:《报刊荟萃(下)》2018年第03期摘要:教材是课程标准的具体化,包含了经典的教学案例,为教师教学提供了非常重要的启示和智力支持。
本文通过对《摩擦力》一节进行教材解读,梳理教材呈现内容的基本思路,体会教材对知识的处理方式,从而根据学情、资源等条件对教材进行个性化的处理,提高教学的有效性。
关键词:摩擦力;教学建议;教学目标一、教材的地位和作用“摩擦力”是2010年人教版高一物理必修1第三章“相互作用”第三节的内容,本节课是在学习重力、弹力的基础上引入的,并且已经在初中学习了一些摩擦力的基本知识,高中物理《课标》对该知识点的要求是,“知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小”。
其中,对静摩擦现象的认识应该包括最大静摩擦力。
摩擦力大小的计算和方向的判断对学生来说是个难点,而摩擦力又是高中力学三类常见的力之一,是受力分析的基础,为以后学习牛顿运动定律的应用、动能定理的应用以及摩擦力做功等问题打下基础,所以本节课在物理教学中的地位和作用是非常重要的。
二、摩擦力的定义人民教育出版社2010年版《物理》必修1(普通高中课程标准实验教科书):两个相互接触的物体,当他们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,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,分为静摩擦力和滑动摩擦力。
(1)静摩擦力:两个物体之间只有相对运动的趋势而没有相对运动,这种摩擦力叫做静摩擦力。
(2)滑动摩擦力:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
滑动摩擦力的计算公式:F=μFN评价:初中所学的摩擦力只是让学生了解滑动摩擦力而且也没有要求会计算滑动摩擦力,而高中的《课标》要求知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小,初中的认识给高中的学习奠定了基础。
三、中学生学习摩擦力时的心里特点高中阶段的学生好奇心、求知欲强,有独立解决问题和实验操作的能力。
2摩擦力受力分析
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摩擦力受力分析一、摩擦力1.定义:当一物体在另一物体表面上相对运动或有相对运动趋势时,受到的阻碍作用,叫做摩擦力.可分为滑动摩擦力、静摩擦力两种.2.产生条件(1)接触面是粗糙的;(2)接触面上要有挤压的力(压力);(3)相接触的两物体要有相对运动或有相对运动的趋势.3.方向:总跟接触面相切,并且跟物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反.4.大小(1)滑动摩擦力大小跟物体间正压力成正比,即F=μF N.将FF N定义为动摩擦因数,即μ=FF N,μ只与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关,与接触面积、接触面上受力和物体运动状态无关.(2)静摩擦力大小与相对运动趋势强弱有关,趋势越强摩擦力越大,但不超过最大静摩擦力(是物体间开始滑动时受的静摩擦力,用F m表示).因此静摩擦力随着运动趋势强弱变化而在0~F m之间变化,即0<F静≤F m.静摩擦力大小通常要依物体的状态列平衡方程或根据牛顿第二定律列方程求解.思维突破1.摩擦力不一定是阻力,可以是动力.如物块放在加速运动的传送带上.2.摩擦力的方向与物体的运动方向不一定相反,也不是“总在一条直线上”.究其原因是摩擦力的方向应与“相对运动或相对运动的趋势相反”,而与物体的运动方向没有直接的联系.二、物体的受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析.1.受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电磁力、浮力等).2.受力分析的三个判断依据:(1)从力的概念判断,寻找对应的施力物体.(2)从力的性质判断,寻找产生的原因.(3)从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态(是静止、匀速运动还是有加速度).3.研究对象选取—整体法与隔离法(1)根据题意来选取研究对象.原则是要使对问题的研究尽量简便,研究对象可以是一个物体或一个物体的某一部分,也可以是几个物体组成的系统.正确选取研究对象,对能否顺利解决问题往往起决定作用;(2)把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力、再接触力的顺序进行受力分析,并画出物体的受力图,这种分析方法称为“隔离法”;(3)当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用“整体法”.用整体法的简便之处在于不需要涉及内部各物体之间的作用力,而隔离法恰好可以分析系统内部各物体之间的相互作用力.整体法与隔离法交叉使用,往往可以优化解题思路和方法,使处理问题简捷明快.例1:用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示,则物体所受摩擦力A.等于零B.大小为12mg,方向沿斜面向下C.大小为32mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上例2:如图所示,物块A、B和C叠放在水平桌面上,水平力F b=5 N,F c=10 N分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止,以F f1、F f2、F f3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小,则A.F f1=5 N,F f2=0,F f3=5 NB.F f1=5 N,F f2=5 N,F f3=0C.F f1=0,F f2=5 N,F f3=5 ND.F f1=0,F f2=10 N,F f3=5 N例3:两重叠在一起的滑块,置于倾角为θ的固定斜面上,如图2-2-5所示,滑块A、B的质量分别为m1、m2,A与斜面间的动摩擦因数为μ1,B与A间的动摩擦因数为μ2.已知两滑块都从斜面由静止以相同的加速度滑下,求滑块B受到的摩擦力的大小及方向.例4:把一重为G的物体,用一个水平的推力F=kt(k 为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图中的哪一个例5:如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止,物体B 的受力个数为A.2B.3C.4D.5例6:如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用作业:1.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。
2.4摩擦力受力分析教科版
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A (3)静止在斜面上的物体 G
(4)在力F作用下静止在斜面 上的物体A.(光滑) G
N1 N2 A A
G (5)各接触面均光滑
G (6)沿传送带匀速上 滑的物块A
课堂练习
f
f
A F F (1)A静止 在竖直墙面上 G F A F (4)静止在竖 直墙面轻上的 物体A(光滑) G N N
A
v F
————之受力分析
受力分析
一.受力分析方法 1.由力的产生条件 2.利用作用力和反作用力的特点辅助分析 3.由物体运动状态进行分析
特别:在多个物体受力的时候可以单体分析也可以整体分析。
整体法
概念 选用 原则 注意 问题
隔离法
将加速度相同的几个物体作为 将研究对象与周围物 一个整体来分析的方法 体分隔开的方法 研究系统外的物体对系统整体 研究系统内物体之间 的作用力 的相互作用力 受力分析时不要再考虑系统内 一般隔离受力较少的 物体间的相互作用 物体
N V F (3)在光滑水平面上向右运动 的物体球 G N f
N
V F
(4)在力F作用下行使在路 面上小车 G
N
v
A F
V
G (5)沿传送带匀速运动的物体
G (6)沿粗糙的天花板向右 运动的物体 F>G
N V f A
N
V A
(1)沿斜面下滚的小 球接触面不光滑. G
(2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) G N F A
F
3.重物G放于弹簧上静止,G的斜面与倾斜天花板接触,且 光滑,分析物体G受力。
注意:
(1)只分析所研究物体所受到的力,不分析物体给 其他物体施加的力 (2)每分析一个力都要找到一个施力物体 (3)不要效果力和性质力混淆,只画性质力,不画 效果力 (4)结合物体的运动状态,利用力作用的相 互性也是确定受力分析正确的有效途径
《摩擦力》教案精选8篇
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名师 题型 摩擦力 受力分析
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第2讲摩擦力受力分析1.如图2-2-11所示,斜面小车M静止图2-2-11在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,小车后来受力个数为()A.3 B.4 C.5 D.6解析:对M和m整体,它们必受到重力和地面支持力,因小车静止,由平衡条件知墙面对小车必无作用力,以小车为研究对象.如右图所示,它受四个力;重力Mg,地面的支持力F N1,m对它的压力F N2和静摩擦力F f,由于m静止,可知F f和F N2的合力必竖直向下,故B项正确.答案:B2.图2-2-12装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图2-2-12所示,则在匀加速拖出的过程中()A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变解析:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关,只与正压力和动摩擦因数有关,A、B错误;在匀加速拖出的过程中,支持力始终等于重力,动摩擦因数又不变,因此工人的拉力也不变,C错误,D正确.答案:D3.图2-2-13如图2-2-13所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的滑动摩擦因数为()A.1/2 B.2/2 C.3/2 D.5/2解析:物块在木板上两次所受摩擦力的大小相等,说明当α=30°时是静摩擦力;在α=45°时是滑动摩擦力.根据滑动摩擦力的计算公式F f=μF N得:mg sin 30°=μmg cos 45°,解得:μ=2/2.B正确.答案:B4.图2-2-14如图2-2-14所示,圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P,使圆柱体缓慢匀速转动,带动P从A点转到A′点,在这个过程中P始终与圆柱体保持相对静止.那么P 所受静摩擦力f的大小随时间t的变化规律是()解析:P与圆柱体之间的摩擦力是静摩擦力.P随圆柱体从A转至最高点的过程中F f =mg sin θ=mg cos(α+ωt)(α为OA与水平线的夹角),摩擦力的大小变化情况以最高点为对称.所以A正确.答案:A5.图2-2-15如图2-2-15所示,一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接,弹簧的上端固定在天花板的O点上,P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮,已知OP=l0+a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连,滑块对地面有压力作用.再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上),对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是()A.逐渐变小B.逐渐变大C.先变小后变大D.大小不变解析:本题考查力的平衡条件、胡克定律.物块在开始位置,受到重力G和支持力N,弹簧的拉力F=kx0,F+N=G,N=G-kx0;当物块滑到右边某一位置时,弹簧的伸长量为x,绳与地面的夹角为α,由竖直方向平衡,N′+k x·sin α=G,即N′=G-kx0=N,支持力不变化,滑动摩擦力f=μN不变化,D正确.答案:D1.图2-2-16如图2-2-16,照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车,在骑车人用力蹬车前进的过程中,车轮上黑白两色的轮子与地面接触,下面判断正确的是()A.前轮黑色的轮子受到的摩擦力方向向前B.前轮黑色的轮子受到的摩擦力方向向后C.前、后轮上的轮子不受摩擦力作用D.后轮白色的轮子受到的摩擦力方向向后解析:地面对前轮的摩擦力促使前轮转动,所以前轮受到的摩擦力方向向后,后轮给地面一个向后的摩擦力,所以地面给后轮一个向前的摩擦力,B正确.答案:B2.图2-2-17如图2-2-17所示,有一个重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大答案:BC3.图2-2-18如图2-2-18所示,人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动.以下分析正确的是()A.人受到重力和支持力的作用B.人受到摩擦力的方向水平向左C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用D.人受到与速度方向相同的合外力解析:由于人做匀速直线运动,合外力为零,因此,人只受到重力和支持力作用.答案:A4.图2-2-19在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图2-2-19所示,靠在一起的两个质地相同,质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是()A.匀速上行时b受3个力作用B.匀加速上行时b受4个力作用C.若上行过程传送带因故突然停止时,b受4个力作用D.若上行过程传送带因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原来大解析:由于两包装箱的质地相同,则动摩擦因数相同.无论两包装箱匀速、匀加速运动,ab之间均无相对运动趋势,故无相互作用力,包装箱b只受三个力的作用,选项A正确;当传送带因故突然停止时,两包装箱加速度仍然相同,故两者之间仍无相互作用力,选项C错误;传送带因故突然停止时,包装箱受到的摩擦力与停止前无法比较,所以选项D错误.答案:A5.图2-2-20(2010·无锡市期中考试)如图2-2-20所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面体C上静止不动,则P、Q对球B无压力.以下说法正确的是()A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则P点对球B有压力B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对球B均无压力C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对球B均无压力D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力解析:若C的斜面光滑,无论A由静止释放还是沿斜面向上滑行,通过对A、B整体受力分析可知,整体具有沿斜面向下的加速度,B球所受合力应沿斜面向下,故Q点对球B有压力,A、B项错;若C的斜面粗糙,斜劈A匀速下滑时,整体所受合力为零,故P、Q不可能对球B有压力,C项正确;若C的斜面粗糙,斜劈A加速下滑时,A、B 整体具有沿斜面向下的加速度,故球B所受合力也应沿斜面向下,故Q点一定对球B 有压力,D项正确.答案:CD6.图2-2-21如图2-2-21所示,在固定的斜面上叠放A、B两物体,若在B物体上加一水平向右的推力F(F≠0),两物体均静止,则B物体受力的个数为()A.一定是6个B.可能是4个C.可能是5个D.可能是6个解析:以A为研究对象分析可知A一定受B对它的静摩擦力的作用,所以B也要受A 对它的静摩擦力的作用,以B为研究对象受力分析由平衡条件可知,B和斜面之间的静摩擦力可能有,可能无,所以B物体受力个数可能是5个,还可能是6个.答案:CD7.图2-2-22重物A、B叠放在水平桌面上,物体m1、m2、m3分别通过细线跨过定滑轮水平系在物体A、B上,m1<m2+m3,A、B处于静止状态,如图2-2-22所示.现将m3解下放在物体A的上方,A、B仍处于静止,比较A、B间的摩擦力F1和B与桌面间的摩擦力F2的大小变化情况,下列说法正确的是()A.F1一定变小,F2可能变小B.F1一定变大,F2可能变大C.F1不一定变小,F2可能变小D.F1可能变大,F2可能变大答案:A8.图2-2-23如图2-2-23所示,甲物体在水平外力F的作用下静止在乙物体上,乙物体静止在水平面上.现增大外力F,两物体仍然静止,则下列说法正确的是()A.乙对甲的摩擦力一定增大B.乙对甲的摩擦力方向一定沿斜面向上C.乙对地面的摩擦力一定增大D.乙对地面的压力一定增大解析:若未增大F时甲受到的静摩擦力向上,则增大F后甲受到的静摩擦力向上可以但减小,A项错误;F增大到一定的值时使甲有向上运动的趋势,此时乙对甲的摩擦力则沿斜面向下,B项错误;由整体法可知,地面对乙的摩擦力与F等大反向,因此F 增大,地面对乙的摩擦力增大,即乙对地面的摩擦力也增大,C项正确;整体分析可知,地面对乙的支持力始终等于系统的总重力,因此乙对地面的压力也保持不变,D项错误.答案:C9.图2-2-24如图2-2-24所示,粗糙的斜面体M放在粗糙的水平地面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动,若用平行斜面向下的力推动物块,使物块加速下滑,则斜面体()A.受地面的摩擦力的大小为零B.受地面的摩擦力的方向水平向右C.受地面的摩擦力的方向水平向左D.在F作用下,斜面体可能沿水平地面向右运动解析:没有推力作用在物块上时,M受重力、地面支持力、m对它的压力、m对它的滑动摩擦力,当施加F后,M所受四个力均没有发生变化.故选A.答案:A10.图2-2-25(2010·湖北省“三校联合体”联考)如图2-2-25所示,一质量为M、倾角为θ的斜面体放在水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上,现一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块,拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和小木块始终保持静止状态.下列说法中正确的是()A.小木块受到斜面的最大静摩擦力为F2+(mg sin θ)2B.小木块受到斜面的最大静摩擦力为F+mg sin θC.斜面体受到地面的最大静摩擦力为FD.斜面体受到地面的最大静摩擦力为F cos θ解析:由于小木块始终保持静止,因此在斜面上,小木块沿斜面方向受到的拉力、静摩擦力及重力沿斜面向下的分力三者平衡,因此当F沿斜面向上时静摩擦力最大,为F +mg sin θ,对小木块和斜面体两者的整体分析,当F水平时,斜面体受到地面的静摩擦力最大为F.答案:BC11.图2-2-26如图2-2-26所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:(1)物体所受的摩擦力;(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(2)若用原长为10 cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10 m/s2)解析:图a(1)物体静止在斜面上受力分析如图a所示,则物体受到的静摩擦力F f=mg sin 37°代入数据得F f=5×10×sin 37° N=30 N,摩擦力方向为沿斜面向上(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时,如图b所示,弹簧拉力设为F,伸长量为x,则F=k x图bF=mg sin 37°+F滑F滑=μmg cos 37°弹簧最终长度l=l0+x,由以上方程解得l=12 cm.答案:(1)30 N,方向沿斜面向上(2)12 cm12.图2-2-27如图2-2-27所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别均为m A =10 kg,m B=20 kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小,并画出A、B的受力分析图.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:A、B的受力分析如右图所示对A应用平衡条件T sin 37°=Ff1=μF N1①T cos 37°+F N1=m A g②联立①、②两式可得:F N1=3m A g4μ+3=60 NFf1=μF N1=30 N对B用平衡条件F=Ff1′+Ff2=Ff1′+μF N2=Ff1+μ(F N1+m B g)=2Ff1+μm B g=160 N答案:160 N图见解析。
高中物理摩擦力教案优秀9篇
![高中物理摩擦力教案优秀9篇](https://img.taocdn.com/s3/m/d073afd7f605cc1755270722192e453610665b9b.png)
高中物理摩擦力教案优秀9篇篇一:高中物理摩擦力教案篇一【教材分析】摩擦力是力学中的三大性质力之一,正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用、在摩擦力这节课中,要求会计算滑动摩擦力的大小和判断其方向,以及静摩擦力的大小和方向的判断、教师在教学过程中要将学生在初中所学过的相关概念与本节内容相结合,与生活中的实例相结合,逐步引导、循循善诱,对两种摩擦力的大小和方向判定有个清晰的认识、在探究过程中要充分利用初中二力平衡的知识,在物体从静止到运动的过程中认识静摩擦力和滑动摩擦力大小变化情况,使学生的认识从感性到理性发生质的变化、由于本节课的特点,在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神,让学生多用所学知识揭示生活中的相关现象本质、[教学理念]:(1)立足于自主学习、合作学习、探究学习的多元学习方式相结合(2)理论与实际相联系,让学生理解生活、社会与物理的关系。
(3)确立知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的教学目标。
(4)重视物理与科技前沿的联系,培养学生热爱科学的情感。
(5)注重学生思维能力的培养,培养学生的创新精神是课堂教学的灵魂。
【教学目标】一、知识目标:1、知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力、2、能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并知道它们的方向、二、能力目标:1、培养学生的阅读理解能力2在自己设计探究实验过程中培养学生的自主探究,创新意识。
3、培养学生的逻辑思维能力,培养学生利用知识解决实际问题的能力。
4、在探究影响摩擦力的过程中学习用控制变量法研究问题。
三、情感目标:通过摩擦力大小的探究过程,培养学生科学的思想方法,严谨的实验态度。
【过程与方法】:学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究。
【教学重点】滑动摩擦力的大小【教学难点】静摩擦力【教学过程】:一、引入:今天我们来学习摩擦力。
(课件展示)。
二、推进新课1、摩擦力出示目标:什么样的力才是摩擦力?(1)阅读课本明确概念(完成导学案第一部分):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的趋势时,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、(2)师生互动:进一步认识摩擦力,掌握摩擦力产生的条件。
《摩擦力》的教学设计5篇
![《摩擦力》的教学设计5篇](https://img.taocdn.com/s3/m/668fa145ae1ffc4ffe4733687e21af45b307feb7.png)
《摩擦力》的教学设计5篇作为一名人民教师,编写教学设计是必不可少的,教学设计把教学各要素看成一个系统,分析教学问题和需求,确立解决的程序纲要,使教学效果最优化。
那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编整理的《摩擦力》的教学设计(精选5篇),欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
《摩擦力》的教学设计1第四章第3节摩擦力一、教学目标1、认识静摩擦、滑动摩擦力,和它们的产生条作及其作用效果,会判断它们的方向2、根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小。
3、能运用滑动摩擦力公式来计算滑动摩擦力二、教学重点1、静摩擦力产生的条件及规律以及静摩擦力方向的判断。
2、正确理解最大静摩擦力的概念。
3、滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。
三、教学难点1、静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。
2、静摩擦力大小的简单计算。
四、教学方法分析归纳、实验探究、体会参与、练习巩固五、教学仪器实验器材:木块、弹簧秤、砝码、粗糙木板六、教学过程①用弹簧秤水平拉木块,逐渐增大拉力,静摩擦力有何变化?与弹簧秤拉力读数有何关系?依据是?②观察弹簧秤拉力增大到什么程度木块刚被拉动?(引入最大静摩擦力)③木块被拉动后匀速运动,根据初中学过的知识,这时受到的摩擦力叫滑动摩擦力,如何读出滑动摩擦力的大小?④对比最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小有何关系?⑤在木块上增加砝码,对最大静摩擦力有没有影响?实验后小组讨论,归纳规律,教师引导学子得出静摩擦力产生的条件:a、互相接触且挤压b、接触面粗糙且双方有相对运动以及静摩擦力大小和最大静摩擦力大小的规律滑动摩擦力引入:a、刚才的实验可观察到滑动摩擦力是一个怎样的力?(引导学子归纳滑动摩擦力是两个互相接触的物体有相对运动,物体之间存在着的摩擦力)b、刚才的实验给我们暗示了一个测量滑动摩擦力大小的方法,是什么?通过上述实验得出:1、静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件A、静摩擦力产生条件是粗糙,有弹力,有相对运动的趋势。
高中物理摩擦力问题解题思路与分析
![高中物理摩擦力问题解题思路与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/2f5a3a2a4531b90d6c85ec3a87c24028915f852d.png)
高中物理摩擦力问题解题思路与分析摩擦力是高中物理中一个重要的概念,涉及到力的平衡和运动学等知识点。
在解题过程中,我们需要掌握一些基本的解题思路和技巧。
本文将从实际题目出发,分析摩擦力问题的考点,并给出解题指导。
一、静摩擦力问题静摩擦力是指物体在静止状态下受到的摩擦力。
在解决静摩擦力问题时,我们需要注意以下几点:1. 确定受力分析的对象:首先,我们需要明确受力分析的对象是哪个物体。
通常情况下,我们会选择一个参照物体,分析其他物体对其施加的力。
例如,有一道题目如下:一个木块放在斜面上,斜面与水平面的夹角为30°,木块与斜面之间的静摩擦系数为0.3。
求木块在斜面上的静摩擦力。
解题思路:我们可以选择斜面作为参照物体,分析木块对斜面的受力情况。
根据题目信息,我们可以知道木块所受的力有重力和斜面对其的支持力,而静摩擦力的方向与斜面垂直,与重力平行,所以木块在斜面上的静摩擦力与斜面对其的支持力大小相等。
2. 利用受力分析建立方程:在确定了受力分析的对象后,我们可以根据物体所受的力建立方程,解决问题。
继续以上面的题目为例,我们可以建立如下方程:重力沿斜面方向的分力 - 斜面对木块的支持力 - 静摩擦力 = 03. 求解未知量:通过解方程,我们可以求解出未知量。
对于上述题目,我们可以根据已知条件计算出重力沿斜面方向的分力,然后代入方程求解静摩擦力的大小。
二、动摩擦力问题动摩擦力是指物体在运动状态下受到的摩擦力。
在解决动摩擦力问题时,我们需要注意以下几点:1. 确定受力分析的对象:同样地,我们需要明确受力分析的对象是哪个物体。
通常情况下,我们会选择一个参照物体,分析其他物体对其施加的力。
例如,有一道题目如下:一个小车质量为500kg,以1m/s的速度匀速行驶在水平路面上,与路面之间的动摩擦系数为0.2。
求小车受到的动摩擦力。
解题思路:我们可以选择小车作为参照物体,分析路面对小车的受力情况。
根据题目信息,我们可以知道小车所受的力有重力和路面对其的支持力,而动摩擦力的方向与运动方向相反,所以小车受到的动摩擦力与路面对其的支持力大小相等。
摩擦力-教学案例分析
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摩擦力-教学案例分析第一篇:摩擦力-教学案例分析摩擦力教学案例分析【教材分析】摩擦力作为高中物理中**大的力中,对力的相关习题中的解释起很大作用。
【学情分析】同学们学习了弹力的相关知识,对于摩擦力抽象概念的理解可以更简单一些,【三维目标】知识与技能1、了解摩擦力的定义,区分静摩擦力和滑动摩擦力2、掌握摩擦力的公式运算,掌握各符号的意义,学会判定摩擦力的方向。
3、运用摩擦力知识解决相关题目,能够解释生活中的摩擦力的减少和应用现象。
过程与方法用与实验相结合的方法,通过对生活中常见现象的感知分析,将抽象概念具体化,培养学生的探究分析与思维总结能力。
情感态度与价值观通过对摩擦力相关知识的学习,明确摩擦力的影响因素,并根据生活中的各种现象分析摩擦力在生活中利弊,增强对生活的观察力和良好的科学素养。
【教学重点】1、摩擦力概念的确立和静摩擦动摩擦的区分2、掌握摩擦力公式和摩擦力影响因素。
3、应用摩擦力的相关知识分析生活现象并解决问题。
【教学难点】摩擦力影响因素的确立和用摩擦力知识准确分析摩擦力在生活中的应用并解决问题。
【教学方法】探究式教学:激发同学们对实验现象的科学探索精神。
启发式教学:培养学生的思考创新能力。
讲授法:高效率引导学生学习。
【学法指导】【教具准备】弹簧测力计、木板、木块、毛巾【课时安排】两个课时【教学过程】导入新课师:同学们今天在上课的时候我要带领大家做一个简单的物理实验,(用弹簧测力计匀速拉木块,此实验包括静动和在同种接触面下的控制变量,研究压力大小跟摩擦力大小之间的关系)同学们可以看到弹簧测力计有了示数,那么根据大家之前学到的二力平衡的知识可以知道,木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力,那么在弹簧测力计产生拉力的相反方向会不会也受到一个力呢?师:对同学们回答的很对,摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向或相对运动趋势相反。
那么同学们想一下,这个力是哪产生的呢?师:摩擦力没错!摩擦力就是大家今天要学习的内容。
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摩擦力受力分析
时间:45分钟满分:100分
一、选择题(8×8′=64′)
图1
1.如图1所示,物体静止在斜面上,关于物体受力的说法,正确的是() A.只受重力
B.受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力
C.受重力、斜面的支持力
D.受重力、斜面的摩擦力
图2
答案:B
2.足球运动员已将足球踢向空中,如图2所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F f为空气阻力) ()
答案:B
3.均匀长棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如下图所示受力分析示意图中,正确的是()
解析:因为重力mg和地面支持力F N的方向都在竖直方向上,若拉力F在竖直方向上,则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势),所以A正确;若拉力F的方向与竖直方向有夹角,则必然在水平方向上有分力,使得木棒相对地面有运动趋势,则木棒将受到地面的静摩擦力F f,且方向与F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受合力为零,故C、D正确.
答案:ACD
图3
4.如图3所示,轻弹簧上端固定,下端挂一重球,重球下放着一光滑斜面,球与光滑斜面接触且处于静止状态,弹簧竖直,则重球受到的力有() A.重力和弹簧拉力
B.重力、弹簧拉力和斜面支持力
C.重力、弹簧拉力和斜面的静摩擦力
D.重力、弹簧拉力、斜面支持力和静摩擦力
答案:A
5.如图4所示,在两块相同的竖直木块之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个
大小均为F的水平力压木板,使砖静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为()
图4
A.0B.mg
C.mg/2 D.mg/4
解析:将四块砖视为一个整体,由于均处于静止状态受力平衡如图(乙)得F1=F4=2mg,方向竖直向上,再将3、4整体视为研究对象,受力如图(丙)得F23=0,故答案为A.
答案:A
图5
6.如图5所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是() A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若是v1<v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若是v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力
解析:若v1=v2,则A、B相对静止,故A对;若v1>v2,则A相对B向右运动,故B 对A施加向左的滑动摩擦力,B、D错;若v1<v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,C错.
答案:A
图6
7.如图6所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =5 N ,F c =10 N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止,以Ff 1、Ff 2、ff 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则 ( )
A .Ff 1=5 N ,Ff 2=0,Ff 3=5 N
B .Ff 1=5 N ,Ff 2=5 N ,Ff 3=0
C .Ff 1=0,Ff 2=5 N ,Ff 3=5 N
D .Ff 1=0,Ff 2=10 N ,Ff 3=5 N
答案:C
8.某电视台每周都有棋类节目,如棋类授课和评析,他们的棋盘都是竖直放置的,棋盘上布有磁铁,而每个棋子都是一个小磁铁,关于棋盘和棋子有下列几种说法:
①小棋子共受四个力的作用
②每个棋子的质量肯定都有细微的差异,所以不同的棋子所受的摩擦力不同
③棋盘面应选取相对粗糙的材料
④如果某个棋子贴不上棋盘,总会滑落,肯定是其质量偏大
以上说法中正确的是 ( )
A .①②④
B .①②③
C .①③④
D .②③④
解析:小棋子受到重力、磁场力、弹力和静摩擦力共4个力,重力与静摩擦力是一对平衡力,磁场力与弹力是一对平衡力,棋子的质量不同,静摩擦力便不同.棋子能保持静止,重力必须小于棋盘对棋子的最大静摩擦力,而最大静摩擦力与盘面的材料和粗糙程度有关,还和棋子与盘的正压力有关,因此棋子贴不上棋盘不一定是质量偏大,也可能是最大静摩擦力小,故选B.
答案:B
二、计算题(3×12′=36′)
9.一木块静止在水平桌面上,已知木块重20N ,木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,求:
(1)用6N 的水平力拉木块,木块所受摩擦力的大小.
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力.
(3)木块在桌面上滑动后,使水平拉力大小变为6 N ,木块所受的摩擦力的大小. 解析:当木块在桌面上滑动时,其受到的摩擦力为F μ=μFN =0.4×20 N =8 N.
(1)用6N 的水平力拉物体,由于6N 小于8N ,物体不动,所以此时F μ=6 N.
(2)要使木块开始运动,水平拉力必须大于最大静摩擦力,而最大静摩擦力可近似认为等于滑动摩擦力,故要使木块由静止开始运动,至少要用8N 的水平拉力.
(3)木块滑动后,滑动摩擦力与水平拉力无关.F μ=μF N =0.4×20 N =8 N.
答案:(1)6 N (2)8 N (3)8 N
图7
10.我国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩,如图7所示,将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上时,可挂上衣帽等物品.如果挂衣钩的吸盘压紧时,它的圆面直径为110π
m ,吸盘圆面压在墙上的45的面积跟墙面完全接触,中间15未接触部分间无空气.已知吸盘与墙面间的动摩擦因数为0.5,则这种挂钩最多能挂多重的物体?(大气压强p 0=1.0×105 Pa)
解析:吸盘对墙面的压力大小为F N =p 0S =p 0πr 2,挂钩上所能挂物体的最大重力等于吸
盘所受的最大静摩擦力,即G =μF N =μp 0πr 2=0.5×1.0×105·π·1400π
N =125 N 答案:125 N
11.用弹簧测力计测定木块A 、B 间的动摩擦因数μ,如图8甲、乙所示.
(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力,两种情况中木块A 是否都一定要做匀速运动?
(2)若木块A 在拉力F T 的作用下做匀速运动,甲图中A 、B 间摩擦力是否等于拉力F T?
(3)若A 、B 的重力分别为100 N 和150 N ,甲图中弹簧测力计读数为60 N(当A 被拉动时),F T =110 N ,求A 、B 间的动摩擦因数μ.
图8
解析:(1)甲图中只要木块A 相对B 滑动即可,而乙图中的木块A 只能做匀速运动,因为乙图中,只有当木块A 匀速运动时,拉力F T 才与摩擦力大小相等.
(2)甲图中,木块A 受上、下两个接触面上摩擦力的作用,故木块A 、B 间的摩擦力小于拉力F T .
(3)甲图中,对木块B 研究,已知F f =60 N ,F N =150 N ,根据F f =μF N 知:A 、B 间的
动摩擦因数为μ=F f F N =60150
=0.4.。