高中物理課件摩擦力

高中物理課件摩擦力匯報人：AA2024-01-25目錄CONTENTS摩擦力基本概念靜摩擦力滾動摩擦力和流體阻力摩擦力在生活和工程中的應用實驗探究：測量滑動摩擦力和靜摩擦力總結(jié)回顧與拓展延伸01摩擦力基本概念兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力叫做摩擦力。根據(jù)摩擦力的性質(zhì)，可以將其分為滑動摩擦力和靜摩擦力兩大類。摩擦力定義及分類摩擦力分類摩擦力定義滑動摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力與靜摩擦力區(qū)別當兩個物體沒有相對運動，但有相對運動趨勢時，它們之間的接觸面上會產(chǎn)生一個阻礙它們相對運動趨勢的力，這種力叫做靜摩擦力。靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢方向相反。當一個物體在另一個物體表面上滑動時，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c物體相對運動方向相反。摩擦力產(chǎn)生條件及方向判斷01產(chǎn)生條件021.兩物體相互接觸且擠壓，即存在彈力。032.接觸面粗糙且存在相對運動或相對運動趨勢。04方向判斷：摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反。注意這里的“相對”二字，是指相對于接觸的另一個物體?；瑒幽Σ亮剑?F=muN$，其中$F$是滑動摩擦力，$mu$是動摩擦因數(shù)，$N$是正壓力。計算步驟1.確定研究對象，進行受力分析。2.根據(jù)平衡條件或牛頓運動定律列方程求解滑動摩擦力。01020304滑動摩擦力公式及計算接觸面粗糙程度接觸面越粗糙，動摩擦因數(shù)越大，滑動摩擦力也越大。正壓力大小正壓力越大，滑動摩擦力越大。接觸面積大小一般情況下，接觸面積對滑動摩擦力影響不大。但在某些特殊情況下，如粘滯摩擦或表面變形顯著時，接觸面積會對滑動摩擦力產(chǎn)生影響。影響滑動摩擦力大小因素汽車剎車系統(tǒng)滑雪運動刷墻或擦玻璃時機械傳動中的離合器滑動摩擦力在生活中的應用利用滑動摩擦力使車輪減速停車。利用刷子或抹布與墻面或玻璃之間的滑動摩擦力來清除污漬。滑雪板與雪地之間的滑動摩擦力幫助滑雪者控制速度和方向。通過控制兩個接觸面之間的滑動摩擦力來實現(xiàn)動力的傳遞和切斷。02靜摩擦力兩物體接觸面粗糙、存在正壓力、有相對運動趨勢。產(chǎn)生條件靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢方向相反。方向判斷靜摩擦力產(chǎn)生條件及方向判斷0102最大靜摩擦力與滑動摩擦力關(guān)系最大靜摩擦力的大小取決于正壓力和接觸面的粗糙程度，其數(shù)值在零和最大靜摩擦力之間。最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，但近似相等，在計算中可認為二者相等。01020304走路時，鞋底與地面間的靜摩擦力幫助人前進。汽車剎車時，車輪與地面間的靜摩擦力使車減速。握手時，雙手間的靜摩擦力使人感受到對方的力度。用鉛筆寫字時，筆尖與紙面間的靜摩擦力使字跡留在紙上。靜摩擦力在生活中的應用03滾動摩擦力和流體阻力特點計算影響因素滾動摩擦力特點及計算滾動摩擦是物體在另一物體上滾動時產(chǎn)生的摩擦，相比滑動摩擦，滾動摩擦的阻力通常較小。滾動摩擦力矩$M_r$可以用公式$M_r=mu_rN$計算，其中$mu_r$是滾動摩擦系數(shù)，$N$是正壓力。滾動摩擦系數(shù)$mu_r$受接觸面的材料、粗糙度、硬度等因素影響。01020304概念流體性質(zhì)物體形狀運動速度流體阻力概念及影響因素流體阻力是物體在流體中運動時受到的阻力，與流體的密度、粘度以及物體的形狀、速度等因素有關(guān)。流體的密度和粘度越大，產(chǎn)生的阻力越大。物體在流體中的運動速度越大，受到的流體阻力也越大。流線型物體受到的流體阻力較小，而非流線型物體受到的阻力較大。將物體設(shè)計成流線型，可以減小流體阻力。例如，飛機、汽車等交通工具的外形設(shè)計都采用了流線型原理。改變物體形狀減小物體與流體的接觸面積可以降低流體阻力。例如，潛水艇采用尖頭設(shè)計，可以減少水下航行時的阻力。減少接觸面積在某些情況下，可以通過降低流體的密度或粘度來減小流體阻力。例如，在管道輸送中，可以采用低粘度的液體來減小輸送過程中的阻力。降低流體密度或粘度減小流體阻力方法04摩擦力在生活和工程中的應用汽車剎車系統(tǒng)通過增大剎車片與車輪之間的摩擦力來減速停車；人們行走時依靠鞋底與地面之間的摩擦力來防止滑倒。利用摩擦力在機械設(shè)備中，使用潤滑油或潤滑脂來減小運動部件之間的摩擦，提高設(shè)備效率和使用壽命；冰雪天氣，人們在路面上撒鹽或沙子來增大摩擦，防止車輛和行人打滑。減小摩擦力生活中利用和減小摩擦力的實例利用摩擦力在需要傳遞扭矩的部件上，如螺栓、齒輪等，設(shè)計時會考慮增加接觸面的粗糙度或壓力來增大摩擦力，以確保扭矩的有效傳遞。減小摩擦力對于需要滑動或轉(zhuǎn)動的部件，如軸承、導軌等，設(shè)計時會采用光滑的表面、減小接觸面積或采用特殊的潤滑方式來減小摩擦力，以降低能耗和磨損。工程中利用和減小摩擦力的設(shè)計原則1234選用合適的材料和表面處理方式采用先進的潤滑技術(shù)優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)加強維護和保養(yǎng)提高機械效率，降低能耗措施選擇具有自潤滑性能的材料或進行表面涂層處理，可以降低摩擦系數(shù)，減少能量損失。通過改進機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，如采用滾動摩擦代替滑動摩擦、減小接觸面積等，可以降低摩擦阻力，提高機械效率。采用高效、環(huán)保的潤滑劑和潤滑方式，如油氣潤滑、微量潤滑等，可以在保證潤滑效果的同時降低能耗和環(huán)境污染。定期對機械設(shè)備進行維護和保養(yǎng)，保持其良好的工作狀態(tài)，可以延長使用壽命，降低能耗和維修成本。05實驗探究：測量滑動摩擦力和靜摩擦力實驗目的通過實驗操作，了解滑動摩擦力和靜摩擦力的概念，掌握測量滑動摩擦力和靜摩擦力的方法。原理介紹摩擦力是阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的力。當物體在另一物體表面上滑動時，受到的阻礙其相對運動的力稱為滑動摩擦力；當物體在另一物體表面上具有相對運動趨勢時，受到的阻礙其相對運動趨勢的力稱為靜摩擦力。實驗目的和原理介紹實驗器材長木板滑塊實驗器材準備和操作步驟彈簧測力計砝碼細繩實驗器材準備和操作步驟鉛筆操作步驟1.將長木板平放在桌面上，滑塊放在木板上。實驗器材準備和操作步驟010203042.用彈簧測力計水平拉動滑塊，使其做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數(shù)F1，記錄數(shù)據(jù)。實驗器材準備和操作步驟3.在滑塊上加上砝碼，改變滑塊的質(zhì)量，重復步驟2，記錄數(shù)據(jù)。4.將滑塊放在木板上，用彈簧測力計水平拉木板，使木板相對于桌面運動，滑塊相對于木板靜止，讀出彈簧測力計的示數(shù)F2，記錄數(shù)據(jù)。5.改變滑塊的質(zhì)量，重復步驟4，記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理方法1.根據(jù)測量數(shù)據(jù)，計算滑動摩擦力和靜摩擦力的大小。2.繪制滑動摩擦力和靜摩擦力與正壓力的關(guān)系圖像。數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果分析結(jié)果分析2.通過圖像分析可以得出，滑動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)與接觸面的材料、粗糙程度等因素有關(guān)。1.通過實驗數(shù)據(jù)可以得出，滑動摩擦力和靜摩擦力的大小與正壓力成正比。3.通過實驗操作和結(jié)果分析，可以加深對摩擦力概念的理解，掌握測量滑動摩擦力和靜摩擦力的方法。數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果分析06總結(jié)回顧與拓展延伸

重點難點總結(jié)回顧摩擦力的定義和分類摩擦力是阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的力，可分為靜摩擦力、滑動摩擦力和滾動摩擦力。摩擦力的方向摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反。摩擦力的大小靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化，但有一個最大值；滑動摩擦力的大小與正壓力成正比，比例系數(shù)為動摩擦因數(shù)。123從微觀角度看，摩擦力是由物體表面間的分子引力和表面粗糙不平引起的機械阻力共同作用的結(jié)果。摩擦力的產(chǎn)生機理除了正壓力和動摩擦因數(shù)外，摩擦力還受到物體表面的粗糙程度、溫度、濕度等因素的影響。摩擦力的影響因素在生活和工程中，人們既利用摩擦力來傳遞動