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人教版 第三章 相互作用—力
2 摩擦力
教学目标
CONTENT
01
02
03
04
认识静摩擦力的规律，知道最大静摩擦力
会用公式滑动摩擦力的大小
知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向
会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向
问题引入
1、用弹簧测力计拖动水平木板上的木块，示数等于摩擦力的大小
2、如果改变木块与木板间的压力，摩擦力也随之改变
思考：如果摩擦力与压力之间存在某种定量关系，它们可能是怎样的？
v
定义
两个接触的物体，当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，所受到另一个物体阻碍它滑动的力
条件
直接接触；发生形变；
相对运动；接触面粗糙
作用点
接触面
方向
跟接触面相切，与相对运动方向相反
一、滑动摩擦力
方向
跟接触面相切，与相对运动方向相反
v
①“相对”指的是研究对象相对于其接触的物体，受滑动摩擦力作用的物体也可以是静止的
②不要把“物体的相对运动方向” 与“物体的运动方向”等同，滑动摩擦力的方向也可以跟运动方向相同，滑动摩擦力也可以充当动力
A
A
f
f
v2
v1
v2探究 f 的大小与何因素有关？
接触面积大小
可能与接触面的粗糙程度有关
如何探究 f 与这些因素的关系 ？
大小
速度的大小
正压力的大小
无关
无关
无关
有关
控制变量法
公式 Ff = FN
①FN为正压力，与接触面垂直
② 为动摩擦因数，无单位，
与接触面的材料粗糙程度有关
01
02
03
知识梳理
定义
条件
大小和方向
两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力
相互接触；相互挤压；接触面粗糙；相对运动
跟接触面相切，与相对运动方向相反
综合拓展
滑动摩擦力大小和方向
(1)滑动摩擦力方向的判断
滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的方向相反，所谓相对运动方向是把与研究对象相接触的面作为参照物，研究对象相对于接触面运动的方向
(2)弄清滑动摩擦力大小的有关因素
①当物体间存在摩擦力时，其大小即可由公式F＝μFN计算，由此可看出它只与接触面的动摩擦因数μ及正压力FN有关，而与相对运动速度大小、接触面积大小无关
②物体间有几个接触面，就可能有几个摩擦力，注意分析接触面的个数
1．一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上，小路要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？（动摩擦因数为0.02）
答案解析：
雪橇匀速，二力平衡：F=Ff=
本题中=mg
故F=980N
F=980N
滑动摩擦力计算公式的考察
跟踪练习
2.在的水平面上向左运动的物体，重为20Ｎ，在运动过程中，还受到一个水平向右大小为10N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为( ) （g = 10m/s2）
A．2N，向右
B．2N，向左
C．8N，向右
D．8N，向左
v
答案解析：
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故向右；
根据公式： 本题中FN=mg
得出 Ff=8N
C
Ff
滑动摩擦力的方向性
3.物体A重40N，物体B重20 N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4．当用水平力向右拉动物体A时，求:
（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；
（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向 .
A物体相对B向右运动，反之B相对A向左运动，受到滑动摩擦力向右，其中FN=20N，得出Ff=8N
A相对地面向右运动，受到滑动摩擦力向左，其中FN=20N+40N=60N，得出Ff=24N
24N,向左
8N,向右
滑动摩擦力的大小与方向判断
相对静止
相互接触相互挤压但相对静止的两个物体
运动趋势
在外力作用下有相对运动趋势
它们之间有摩擦力吗？
二、静摩擦力
根据二力平衡，物体受到推力和摩擦力
F
Ff
定义
两个接触的物体,当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力
条件
直接接触；弹性形变；接触面粗糙；相对静止但有相对运动趋势
作用点
接触面
方向
与相对运动趋势的方向相反
方向与大小
跟接触面相切，与相对运动趋势的方向相反
①“相对”指的是研究对象相对于其接触的物体，相对地面静止时，随着外力F的增大而增大，一直达到最大值fmax，然后物体相对地面运动，变成滑动摩擦力
②“相对静止”的物体也可以是运动的，静摩擦力的方向可以跟运动方向相同，静摩擦力可以充当动力
A
f
v
A
f
F
v
实验结论：
静摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力达到某一数值时木块开始移动，拉力突然减小，
静摩擦力的范围： 0＜f ≤Fmax
实验探究
生活中的静摩擦力
走路
手握物体
传送带
1．静摩擦力的判断方法
静摩擦力总是跟物体的相对运动趋势方向相反，跟物体运动的方向无关．判断静摩擦力方向关键是弄清“相对运动趋势方向”，采用化“静”为“动”的思路：假设研究对象与被接触物体之间光滑，若发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若不发生相对滑动，则说明原先并无相对运动趋势
2．静摩擦力大小的计算方法
正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外)．当物体处于平衡状态时，静摩擦力大小由平衡条件F合＝0来求，而物体处于非平衡状态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律来求
综合拓展
01
02
03
知识梳理
定义
条件
方向与大小
两个接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦力
直接接触；弹性形变；接触面粗糙；相对静止但有相对运动趋势
与相对运动趋势的方向相反
静摩擦力的范围： 0＜F ≤Fmax
1.某物体重700N，放在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为0.4，它与地面的最大静摩擦力是300N.
至少要用 N的水平力才能把物体推动
用200N的水平力推物体，地面对它的摩擦力是 N
物体在运动过程中，把水平推力增大到340N，地面对它的摩擦力是 N
300
答案解析：
静摩擦力是指物体相对静止时产生的，突破最大值后变成滑动摩擦力
200
280
“动”“静”结合，不要混淆
跟踪练习
④此后，若把水平推力减小到220N，直到静止前，地面对它的摩擦力是 N
⑤若撤去外力，物体滑行至静止的过程中，地面对它的摩擦力是 N
答案解析：
只要物体相对运动，则一直受到滑动摩擦力
结合以上信息得出相关答案
280
280
2.运动员用双手握住竖立的竹竿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＝F2
B．F1向下，F2向上，且F1＞F2
C．F1向上，F2向下，且F1＝F2
D．F1向上，F2向上，且F1＝F2
匀速攀上，始终相对静止，受到静摩擦力，与相对运动趋势（向下）方向相反，大小等于重力；
匀速下滑，相对竿向下运动，受到滑动摩擦力向上，大小等于重力
D
初步应用到二力平衡
1．运动、静止等关系，区分两类摩擦力
运动、静止，潜意识中是以地球或地面上静止的物体为参考系．使我们对“相对运动、相对静止”同“运动和静止”的概念混淆在一起，不能正确地判断出摩擦力的方向
2．滑动摩擦力大小和方向
(1)滑动摩擦力方向的判断
滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的方向相反，相对运动方向是把与研究对象相接触的面作为参照物
(2)弄清滑动摩擦力大小的有关因素
综合拓展
3．不同摩擦力与压力的关系
名称 大小 与压力关系
滑动摩擦力 F＝μFN 成正比
静摩擦力 0最大静 摩擦力 通常认为 Fmax＝μFN 压力越大，最大静摩擦力越大
①当物体间存在摩擦力时，其大小即可由公式F＝μFN计算，由此可看出它只与接触面的动摩擦因数μ及正压力FN有关，而与相对运动速度大小、接触面积大小无关
②物体间有几个接触面，就可能有几个摩擦力，注意分析接触面的个数
滑动摩擦力
静摩擦力
实验探究
摩擦力理解
相互接触的物体，发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力
0＜F≤Fmax
“相对”的理解
摩擦力既可以是阻力也可以是动力
接触的物体，当一个物体相对另一个物体有相对运动趋势时，产生的摩擦力
知识总结
测
当堂测试
测试1
答案解析
下述两物体不存在摩擦力的是(　 )
A．汽车在公路上刹车时车胎与路面间
B．A物体叠放在B物体上共同沿光滑冰面
匀速滑行时A、B物体间
C．皮带传动装置运行不打滑时皮带与轮
缘间
D．压道机压道时压道轮与路面间
B
刹车车胎与路面有挤压且相对运动，产生滑动摩擦力；皮带传动时，皮带与轮缘间有挤压和相对运动趋势，不打滑，产生静摩擦力；压道机轮在路面上挤压、滚动，可产生滚动摩擦力．所以A、C、D情况均产生摩擦．B中冰面光滑则无摩擦力，且A、B两物体共同匀速运动，其间无相对运动趋势，故不产生摩擦力
注意摩擦力的判断方法
测试2
卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，不计空气阻力，下列说法正确的是(　 )
①当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动
②当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动
③当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零
④当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零
A．①②　　B．只有③ C．只有④ D．①③
注意“相对静止但有相对运动趋势”与“相对运动的应用”
D
答案解析
集装箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，集装箱由于惯性要保持原有静止状态．因此它将相对于汽车向后滑动，而实际集装箱没有滑动，说明只有相对汽车向后滑的趋势，所以集装箱受到向前的静摩擦力．故①对．集装箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设集装箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多对它施加两个力支持力和摩擦力，由二力平衡条件知：支持力与重力抵消，但没有力与摩擦力抵消，力是改变物体运动状态的原因，木箱在摩擦力的作用下，速度将发生变化，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，故②错③对．汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则集装箱相对汽车向前滑动，而实际没动，说明集装箱受到向后的摩擦力．故④错
测试3
如图所示，A、B两物体叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使两者一起向右做匀速直线运动，下列判断正确的是( 　 　)
A．由于A、B一起做匀速直线运动，故A、B间无摩擦力
B．B对A的静摩擦力大小为F，方向向左
C．地面对B的滑动摩擦力的大小为F，方向向左
D．B物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
结合二力平衡解决问题
BCD
答案解析
以A为研究对象，它和B一起做匀速直线运动，也就是说它们之间没有相对运动，它受到了一个向右的水平拉力，它一定还要受到一个向左的水平力与拉力F平衡，而A只与B有接触，故B给A一个水平向左的静摩擦力．力是物体间的相互作用，A受到B对它向左的静摩擦力，A一定要对B施加一个向右的静摩擦力，B做匀速直线运动，它在水平方向上一定要受到一个向左的力来与A对B的静摩擦力平衡，B是在水平面上运动，显然，地面对B有一个向左的滑动摩擦力
测试4
答案解析
用手握瓶子,使瓶子在竖直方向处于静止状态,如果握力加倍,则手与瓶子之间的摩擦力( )
A.也加倍
B.保持不变
C.方向向下
D.可能减小
应用二力平衡解决问题
B
通过受力分析，找出摩擦力的决定因素，得出:
f=G,F增大，f 不变
G
f
F
F
THANKS

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