资源简介

第三章 相互作用
第三节 摩擦力
目录
CONTENTS
01
学习目标
02
情景导入
03
新课讲解
04
小试牛刀
05
课堂小结
学习目标
01
学习目标
1.通过分析摩擦现象，理解摩擦力的产生条件，区分静摩擦力和滑动摩擦力
2.会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向，并根据 Ff = μFN 计算其大小
3.会根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向，并能根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。通过实例，理解最大静摩擦力
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
情境导入
02
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
新课讲解
03
在干燥的岩棉上可以徒手攀爬
而在冰面攀爬上则需要借助登山镐
这其中蕴含着怎样的物理知识？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
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如图所示，在下面三个过程中，物块是否受到摩擦力？施力物体是谁？方向如何？摩擦力的方向与物块运动方向、物块相对于施力物体的运动方向各有什么关系？
注意桌面及木板上的标记线
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
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v物块相对桌子
v物块相对纸张
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v物块相对木板
摩擦力的方向总是沿着接触面
摩擦力跟物体相对运动的方向相反
摩擦力可以阻碍物体运动，也可以是物体的动力
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
一　认识滑动摩擦力
1　滑动摩擦力的定义
两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对滑动时，每个物体的接触面上都会受到对方施加的阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
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无摩擦力
有摩擦力
2　产生滑动摩擦力的条件
产生滑动摩擦力必备的三个条件：
（1）两个接触面都不光滑；
（2）接触面间有弹力作用；
（3）两物体发生了相对滑动。
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3 滑动摩擦力的方向
（1）滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。
（2）滑动摩擦力方向的判断方法
①确定研究对象（受滑动摩擦力作用的物体）
②选择跟研究对象接触的物体为参考系
③找出研究对象相对参考系的运动方向
④滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
施加同样大小的力F
石块在冰面上移动的更快
石块在冰面受到的滑动摩擦力小
物体受到的滑动摩擦力与表面的粗糙程度有关
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
施加同样大小的力F
小石块移动的更快
小石块受到的滑动摩擦力小
物体受到的滑动摩擦力与接触面的压力有关
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1　影响滑动摩擦力大小的因素有哪些
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度
②滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有关
二　探究滑动摩擦力的大小
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
Ff 与接触面粗糙程度有无关系？
Ff 与物体对接触面的正压力有无关系？
Ff 与相对运动的速度大小有无关系？
→ 有关
→ 有关
→ 无关
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}接触面
砝码
皮带速度
测力计示数
正面（光滑）
无
慢
0.8 N
反面（粗糙）
无
慢
0.9 N
反面（粗糙）
1个
慢
1.4 N
反面（粗糙）
1个
快
1.4 N
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2　滑动摩擦力的大小
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说明：（1）公式中的 N 是指两个物体间的压力，称为正压力（垂直于接触面的压力），是研究对象所受的弹力，它不一定等于物体的重力（斜面上物体所受弹力小于物体的重力）。
（2）公式中的 μ 叫作动摩擦因数，没有单位。它的数值与相互接触的两个接触面的材料、粗糙程度有关，与物体的受力情况、运动状态、接触面积的大小均无关。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}材料
动摩擦因数
钢 — 钢
0.25
木 — 木
0.30
木 — 金属
0.20
皮革 — 铸铁
0.28
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}材料
动摩擦因数
钢 — 冰
0.02
木头 — 冰
0.03
橡胶轮胎 — 路面（干）
0.71
3．动摩擦因数 μ：
　 接触面粗糙程度以及材料不同，μ 均不相同。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
请按照如图所示的方法，对箱子施加水平推力。在推箱子的过程中，要逐渐增加推力大小，直到将箱子推动为止。重复几次，体会每次箱子发生移动前和刚好移动时推力的情况。
想一想，是什么力阻碍了箱子的移动？
三　认识静摩擦力
学习目标
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课堂小结
1　静摩擦力的特点
相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动。
2　静摩擦力的产生条件
（1）两物体间有弹力；
（2）接触面不光滑；
（3）两物体间有相对运动趋势。
注意：①只有以上三个条件同时满足，才能确定静摩擦力的存在；
②物体间有弹力时不一定有静摩擦力，如物体静止在水平面上时，没有相对运动趋势，也就没有静摩擦力，但是物体间有静摩擦力时一定有弹力。
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学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3 静摩擦力的方向
（1）静摩擦力的方向
静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
说明：不管静摩擦力的方向与运动的方向相同还是相反，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向总是相反的。不管静摩擦力是动力还是阻力，一定是阻碍物体间的相对运动。
（2）判断静摩擦力方向的步骤
若物体的相对运动趋势不易判断，可利用“假设法”来判断相对运动趋势的方向，利用这种方法判断静摩擦力方向的
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
“假设法”的步骤是：
①选研究对象（受静摩擦力作用的物体）；
②选跟研究对象接触的物体为参考系；
③假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的运动方向（相对运动趋势的方向）；
④静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。
自行车为研究对象
地面为参考系
车轮顺时针运动
Ff
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
4 易混淆的“三个方向”
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}运动方向
物体的运动方向一般指物体相对地面（以地面为参考系）的运动方向
相对运动方向
以物体A为参考系，物体B相对物体A的运动方向即为物体B的相对运动方向
相对运动趋势的方向
由于物体间静摩擦力的作用而没有发生相对运动，可用假设法判定相对运动趋势的方向
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1　实验探究
（1）如图所示，把木块放在水平地面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前，木块不动。
（2）继续用力，当拉力达到某一值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。
四　静摩擦力的大小
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
2　最大静摩擦力
最大静摩擦力F静max是物体刚要发生相对滑动时所受的静摩擦力。与物体之间的正压力N成正比，还与接触面的材料及粗糙程度有关。在实际情况中，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大些，如图所示没有特别说明时，通常认为二者相等。
3　静摩擦力F静的大小
物体所受静摩擦力 F 和最大静摩擦力Fmax的关系为：0 < F静 ≤ F静max，求静摩擦力时，通常由二力平衡法分析。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
小试牛刀
04
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比
C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：C
解析：A.摩擦力的方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势相反，与物体运动方向没有必然联系，A错误；
B.滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比，静摩擦力的大小与物体所受的正压力没有必然联系，B错误；
C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反，C正确；
D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，D错误。
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2.关于物体间的相互作用，下列说法正确的是( )
A.悬挂在弹簧测力计下的物体受到的拉力是由于弹簧的形变产生的
B.杂技演员双手握住竖直固定的竹竿匀速上攀时，所受摩擦力的方向是向下的
C.在空中用手握住竖直的酒瓶使其静止，增大手的握力，酒瓶受到的摩擦力变大
D.在地球表面的物体都受到重力，其所受重力与它的运动状态有关，也与是否存在其他力有关
A
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小试牛刀
课堂小结
答案：A
解析：A.悬挂在弹簧测力计下的物体受到的拉力是由于弹簧的形变产生的。故A正确；
B.杂技演员双手握住竖直竹竿匀速上攀时，由平衡条件可知，双手受到的摩擦力与重力等大反向，方向竖直向上。故B错误；
C.手握住酒瓶，增大手的握力，会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力，但酒瓶受到的静摩擦力不变，始终与重力等大反向。故C错误；
D.物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，与它的运动状态无关，与其他力无关。故D错误。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.（多选）如图所示，质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上，物块在拉力F作用下在木板上向右匀速滑行，木板始终处于静止状态，物块与木板间动摩擦因数为 ，木板与地面间动摩擦因数为 ，那么下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力一定和拉力F大小相等
B.物块对木板的摩擦力大小一定是
C.地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力
D.地面对木板的摩擦力大小一定是
ABC
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：ABC
解析：A.物块在拉力F作用下在木板上向右滑行，木板始终处于静止状态，物块运动的情况不清楚，当物块匀速运动时物块受到的摩擦力大小为F，故A正确；
B.物块相对木板向右运动，则木板相对物块向左运动，木板受到物块的滑动摩擦力方向水平向右，大小等于
故B正确；
C.木板受到物块的滑动摩擦力方向水平向右，木板始终处于静止状态，则地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力，故C正确；
D.木板受到物块的滑动摩擦力为 ，木板始终处于静止状态，则地面对木板的摩擦力大小一定是 ，故D错误。
课堂小结
05
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
① 滑动摩擦力
（1）产生条件：
①接触并挤压（即两物体间存在弹力）；
②两物体有相对运动；
③接触面粗糙.
（2）方向：总是跟接触面相切，并且跟相对运动方向相反.
（3）大小：
1
阻碍相对运动
有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力
运动方向 ≠ 相对运动方向 ≠ 相对运动趋势方向
正压力不一定等于重力
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
① 静摩擦力
（1）产生条件：
①接触并挤压（即两物体间存在弹力）；
②两物体间有相对运动趋势；
③接触面粗糙.
（2）方向：总是跟接触面相切，并且跟相对运动趋势方向相反.
（3）大小：
（4）静摩擦力的有无及方向的判定：①假设法；②状态法等.
2
阻碍相对运动趋势
运动方向 ≠ 相对运动方向 ≠ 相对运动趋势方向
最大静摩擦力与压力、接触面的材料及粗糙程度等有关
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