【新课导出】
请你们思索这样一个问题:“8个10岁的小同学去拉一辆重达134吨的火车,火车能动上去吗?”
是的,能动上去。你的自信从何而至?我们一上去看这样一段实验视频。
这段《加油向未来》的节目片断显示:8个小同学在30秒内把134吨的火车拖出了四五米的距离。
真的有点蜉蝣撼树的觉得了。她们为何能拖动这样重的火车呢?由于这是一辆磁悬浮火车,使用磁悬浮原理,让火车漂浮在轨道上。火车和轨道之间,哪些力大大降低了呢?
对,就是磨擦力。可见磨擦力对于我们生活的的影响是极其大的。
【新课教学】
我们来认识磨擦力这个新同学的性格特征。它具有双重人格。常用的一种写作手法称作“动静结合”。磨擦力亦这么:“有动有静,动静结合”。
你们每晚嘟囔着:“我想静静。。”都比较想“静静”,所以先剖析“静磨擦力”。
做一个小实验:轻轻地向前推自己的桌子,注意一定要温柔,不要把椅子促使。好,我们来剖析一下刚刚推椅子的过程。朋友们去推椅子,椅子都会遭到一个往右的力。构想:假如椅子所在的地面像冰层一样光滑,那它受你们如此一推是不是肯定会往右运动呀?对!由于力是改变物体运动状态的诱因。并且椅子现今没有动,说明哪些?说明地面并不光滑,也就是说椅子不仅遭到手的推力外,还遭到另外一个与推力方向相反的阻力的作用,与之保持二力平衡,这个力我们称之为磨擦力。由于是在椅子和地面没有发生相对运动的情况下形成的,所以称之为“静磨擦力”,用f来表示。刚刚我们运用的剖析方式:“假设法”。(抹油法)
【板书】
两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动,这时的磨擦力称之为静磨擦力。在这个概念中要注意两个关键词:“相对”和“趋势”。如何理解呢?
“趋势”:打个比方,在中国常常事情是这样,一个犯人杀了人,这么按照我国的法律可以给与他一个制裁;而在日本事情却不是这样,一个人假如被发觉有施行杀人的动机或则意识,民警就可以依法处决他。所以你就发觉好多新闻报导:“什么哪些州民警错判处决白人青年弗洛伊德”。二者的不同:一个是事情发生之后才作出反应;而另一个是事情还没有发生就早已出手,就好比是我们的磨擦力。动磨擦力滚动摩擦力的方向图解,是在物体确确实实发生了相对运动后才出现的,后发制人;而静磨擦力呢,不须要等到相对运动的发生就先下手为强,只要你有这个趋势,我都会挺身而出现。
“相对”:哪些是相对呢?通过一道例题体会。一块木板B滚动摩擦力的方向图解,其上垒着一个木架A。A,B之间的接触面是粗糙的。如今拉着B,使A和B以相同的速率往右运动。请问
:(1)A,B之间是否有磨擦力作用?
(2)A,B之间的磨擦力是静磨擦力还是动磨擦力?
此情此景,肯定是静磨擦力。为何呢?有的朋友想:“A,B两物体不都是运动的吗?而静磨擦力不应当是静止的物体才有?”原因就在于“相对”二字。静止是相对于两个发生磨擦力物体之间的相对静止,也就是说参考系应当是彼此,不须要考虑它们相对于地面怎么运动。
所以,“趋势”、“相对”两个关键词极为重要,是判定磨擦力类型的核心所在。
静磨擦力的方向:静磨擦力是一种制约相对运动趋势的力。所以它的方向总是:顺着接触面,而且与物体相对运动的趋势相反。图中B因为遭到外力的牵引,是不是相对于A有往右的趋势呀?A会不会像朱自清《背影》中的女儿那样目送B离开?不会!这么A还会给B一个向左的静磨擦力;同理,A对B有往右趋势,B都会给A一个往右的磨擦力。
静磨擦力的大小:还是推椅子。椅子似乎没有被推进,但我们渐渐用力,按照二力平衡,是不是和推力相平衡的磨擦力也会减小呢?对,这个磨擦力的减小有一个临界值,直至椅子快被推进的一霎那达到一个最大静磨擦力Fmax为止。再往前,两个物体都会发生相对运动,两者之间就不是静磨擦力了。所以,静磨擦力的范围是0
形成静磨擦力的条件有三:
两物体互相接触且存在正压力(挤压)——产生弹力;接触面粗糙;两物体间有相对运动的趋势。
这三个条件必须同时满足,缺一不可。
这么,静磨擦力在生活中有什么应用呢?比方说你们常见的传送带,其上的物体为何
掉不出来呢?还有人握持一个物体,物体为何能牢牢地在手中把握而掉不出来呢?【传送带flash、人握持物体图片】,就是由于传送带和物体之间、手和物体之间存在一个静磨擦力的作用,妨碍了二者的相对运动趋势。所以说静磨擦力对于我们的正常生活是很重要的!没有静磨擦力,你篆体也拿不上去,书也拿不上,饭也吃不上,就连裤袜也提不上去。就是呀!你试得抱着鲸鱼给它穿个靴子。。。
做一个实验,你们切身体会静磨擦力在生活中的存在。故事的主人公,你们一定不陌生,就是李雷&韩梅梅。她们说的两句知名的台词:“Hello,Lilei!Hello,Hanmeimei.Howareyou?Fine,thankyou!Andyou?”李雷和韩梅梅从小一起长大,话说就来到了小学。中学遇见的最大的问题就是文理分科了。两个男子伴,在临走之际,依依惜别呀。李雷有三天挪到韩梅梅面前,说梅梅俺们就要分开了,我呢想了一个办法:就是这两本书,我要把俺们的爱情,用巴拉拉魔法封印在这两本书上面,永远不分开,谁也没有办法把这两本书剥开。说着他如同我这样把这两本书叠置于一起,之后呢,在这两本书上面注入了巫族之力,这两本书就再也分不开了。我想请朋友们来帮我验证一下。那位女孩,使劲往开拽。能拽开吗?不行!两位女孩,还是不行。请两位女孩上来拽,使出大家的巫族之力!又败下阵来了。可以预测,即使我们班全班朋友上来拽也不一定能拽开,到底是哪些魔力呢?这就是因为书本页面之间的静磨擦力的威力。
上节课早已学过静磨擦力,接出来我们看动磨擦力。
请朋友做一个小实验。假如冬天手倍感严寒,如何办?我们把双手交叉,互相运动,会倍感一些温暖。再度地尝试一下,手在动的时侯会不会倍感一些阻力呢?这个阻力虽然就是滑动磨擦力。
概念:当一个物体在另一个物体表面滑动时,会遭到另一个物体制约它滑动的力。也就是说滑动磨擦力形成于真正发生相对运动的物体之间。
探究滑动磨擦力与哪些诱因有关。朋友们伸开大家美丽的右手置于椅子上向前推,觉得到哪些呀?是不是指尖传来一些滑腻的觉得。接出来,我们用力把手掌压在桌面再向前推,你们觉得是不是更难推啦?(有的朋友说,手上有好多黑泥。。)我们看见压力越大,手指遭到的滑动磨擦力也急剧减小。所以说滑动磨擦力跟指尖压力是呈正相关关系的。接出来呢,一直以同样的压力向前推,只不过我们在自己双手下放一本光滑的书,再推!哎,是不是觉得好推多了?嗯,这是由于接触面的粗糙程度降低了,所以第二个诱因就是μ(意大利字母,读作Miu),μ越大,滑动磨擦力也越大。μ只取决于接触面的材料、粗糙程度,和其他诱因(接触面积、速度:必胜客收费与喝水速率无关)无关。它是一个无量纲的量。哪些是无量纲呢?浅显点说就是没有单位。
FN越大,Ff越大
μ越大,Ff越大
Ff=μFN
结合以上剖析,得出滑动磨擦力的大小为:Ff=μFN.。
静磨擦力的大小是不是也和压力FN有关呢?构想:用手紧握杯子,使杯子在竖直方向上静止。因为手与杯子保持相对静止,手与杯子之间的磨擦力为静磨擦力。害怕手中杯子掉下去,我们都会更使劲握得更紧些,这时杯子遭到的磨擦力减小了吗?由二力平衡可得,磨擦力总与重力大小相等,所以一直不变。那我们为何还要使劲握住杯子呢?由于握住瓶午时,手与杯子接触处压力减小,手对杯子的静磨擦力似乎不变,而且最大静磨擦力却会变大!这样可以避免杯子忽然脱垂。
静磨擦力的大小和其上的压力无关,而最大静磨擦力(正式发生运动那一刻的磨擦力)的大小和压力有关。同样,最大静磨擦力的大小还青河磨擦诱因μ0有关。
滑动磨擦力形成的条件是哪些?前两点青河磨擦力完全相同,只是最后一点——确确实实发生相对运动,而不是仅有趋势。
国家新政:“放开三胎”,我们磨擦力你们庭又多了一位成员——“滚动磨擦力”。
在相同压力下,论资排辈:滚动磨擦力(二弟)