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高一物理：摩擦力

2017-02-14 23:30:58 來(lái)源：精品學(xué)習(xí)網(wǎng)

 　　基本要求:

　　1.知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷靜摩擦力的方向.

　　2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究靜摩擦力的大小，掌握靜摩擦力的最大值及變化范圍.

　　3.知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向.

　　4.會(huì)運(yùn)用公式F=μFN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小.

　　5.知道動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)單位，了解動(dòng)摩擦因數(shù)與哪些因素有關(guān).

　　6.能用二力平衡條件判斷靜摩擦力的大小和方向.

　　1.摩擦力方向的判斷

　　(1)滑動(dòng)摩擦力方向的判斷方法

　　滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.不難看出，判斷滑動(dòng)摩擦力方向的關(guān)鍵是判斷“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”.要做到這一點(diǎn)不是很難，因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)是比較直觀的，但千萬(wàn)不要認(rèn)為“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”是物體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)方向，這是初學(xué)者容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤.所謂的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”是指“受力物體”相對(duì)于“施力物體”的運(yùn)動(dòng)方向.例如，你在運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)上推動(dòng)箱子時(shí)，箱子受到的滑動(dòng)摩擦力的方向與箱子相對(duì)于汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相反.

　　(2)靜摩擦力方向的判斷方法

　　靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.當(dāng)然這里的關(guān)鍵也是判斷“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”，而相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向又難以判斷，這就使靜摩擦力方向的判定成為一個(gè)難點(diǎn).同學(xué)們可以采用下列方法判斷靜摩擦力的方向：

　�、儆眉僭O(shè)法判斷靜摩擦力的方向，我們可以假設(shè)接觸面是光滑的，判斷物體將向哪滑動(dòng)，從而確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，進(jìn)而判斷出靜摩擦力的方向.②根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷靜摩擦力的方向

　　2.摩擦力大小的確定

　　(1)滑動(dòng)摩擦力的大小

　　滑動(dòng)摩擦力的大小遵循關(guān)系式F=μFN，式中的FN是兩個(gè)物體表面間的壓力，稱為正壓力(垂直于接觸面的力)，性質(zhì)上屬于彈力，它不是物體的重力，許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件加以確定;

　　式中的μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與兩物體間的正壓力及是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)無(wú)關(guān)，μ沒(méi)有單位.

　　滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間接觸面積的大小無(wú)關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無(wú)關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)，只要出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力恒為F=μFN.

　　(2)靜摩擦力的大小靜摩擦力的大小隨推力的增大而增大，所以靜摩擦力的大小由外部因素決定，一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定其大小.目前可根據(jù)初中二力平衡知識(shí)求解靜摩擦力.當(dāng)人的水平推力增大到某一值時(shí)，物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，我們把它叫做最大靜摩擦力(Fm).故靜摩擦力的取值范圍是0

　　3.正確理解摩擦力產(chǎn)生的條件及效果

　　(1)兩物體間產(chǎn)生摩擦力必須同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：

　�、賰蓚�(gè)物體的接觸面粗糙;

　　②兩物體間存在彈力;

　�、蹆晌矬w有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).

　　因此，若兩物體間有彈力產(chǎn)生，不一定產(chǎn)生摩擦力，但若兩個(gè)物體間有摩擦力產(chǎn)生必有彈力產(chǎn)生.

　　(2)靜摩擦力中的“靜”指的是相對(duì)靜止，滑動(dòng)摩擦力中的“滑動(dòng)”指的也是相對(duì)滑動(dòng)，其中應(yīng)以摩擦力的施力物體為參考系.靜摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)靜止(有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的兩物體間，但這兩個(gè)物體不一定靜止，它們可能一起運(yùn)動(dòng)，所以，受靜摩擦力作用的物體不一定靜止.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)滑動(dòng)的兩物體之間，但受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體可能是靜止的.

　　(3)在兩種摩擦力的定義中都出現(xiàn)了“阻礙”一詞，所以有些同學(xué)就認(rèn)為，摩擦力總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng).其實(shí)不然，摩擦力的方向只是與相對(duì)施力物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙的只是物體相對(duì)于施力物體的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)(通常以地面作為參考系)，摩擦力可以是阻力，也可以是動(dòng)力.例如：人跑步時(shí)地面給人的摩擦力就是動(dòng)力;傳送帶上的物體隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力也是動(dòng)力.

　　(責(zé)任編輯：康彥林)

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