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第三章 相互作用
人教版 必修1
第二节 摩擦力
问题一：汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什么作用？
问题二：鱼类身体表面分泌的粘液对自身有什么作用？
摩擦力在生活中无处不在
同学们都知道哪些呢？
摩擦力
两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动和相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。
摩擦力的分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
一、滑动摩擦力
(1)滑动摩擦力的定义
当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力的产生条件
1.两物体相互接触，且接触面不光滑；
2.两物体相互挤压；
3.两物体间有相对运动。
探究Ff大小的因素：
实验探究：
滑动摩擦力的大小与什么因素有关？
猜想与假设：
A:可能与接触面所受的压力有关
B:可能与接触面的粗糙程度有关
C:可能与接触的面积大小有关
D:可能与相对运动速度有关
设计实验：
器材：
木块、弹簧测力计、砝码、毛巾
原理：
二力平衡的条件
方法：
控制变量法
1.把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块
匀速运动，读出这时的拉力F；
2.在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块
匀速运动，读出这时的拉力F；
3.在木板上固定好毛巾，放上木块，用弹簧
测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F
木板
木板
毛巾
木板
木板
4.把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块
慢速和中速做匀速运动，读出这时的拉力F即摩擦力的大小；
实验序号 粗糙程度情况 压力大小情况 摩擦力大小（N）
1 木板 5N 1.5N
2 10N 3N
表一：控制 触面的粗糙程度 相同，
研究摩擦力大小与压力大小的关系：
结论？
表二：控制 压力大小 相同，研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系
实验序号 压力大小情况 粗糙程度情况 摩擦力大小
1 5N 木板 1.5N
3 毛巾 2N
结论？
实验结论：
在物体表面粗糙程度相同时；压力越大，摩擦力越大。
在压力一定的情况下；接触面越粗糙，摩擦力越大。
另外：摩擦力与速度无关；
与接触面积的大小无关。
(3)滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力（不能说成重力）的大小成正比，即Ff＝μFN
μ是比例常数，没有单位，叫动摩擦因数， μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度有关）有关。（与受力面积和物体运动速度无关）
μ是比例常数，没有单位，叫动摩擦因数，μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度有关）有关。
请用动摩擦因数解释生活中的一些接触面材料的选择原因。
(4)滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，与接触面相切，跟物体相对运动的方向相反。
一、滑动摩擦力
1.定义：两个相互接触的物体，当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力。
2.产生条件：
(1)直接接触 (2)接触面粗糙
(3)相互挤压 (4)有相对运动
3.作用点：接触面间。
4.方向：与相对运动方向相反。
注意：滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的运动方向相反，而不能说与物体运动方向相反。
中科院院士、著名的摩擦学专家雒建斌，成功研制出“纳米级润滑膜厚度测量仪”，发现“薄膜润滑”，填补了近百年来摩擦学领域的空白，开辟出了超滑新体系。
1．为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力，某同学设计了如图所示四个实验方案．在实验操作过程中，认为测力计读数即为滑动摩擦力的大小，则最准确的方案是（ ）
C
2. 如图所示，A为长木板，在水平面以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（ ）
A. 若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力
B. 若是v1>v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C. 若是v1D. 若是v1>v2，B受到了A所施加向左的滑动摩擦力
B
A
v2
v1
A
3.如图所示，物体A重40N，物体B重20N， A与B，A与地面间的动摩擦因素均为0.4。当用水平力F向右匀速拉动物体A时，求
（1）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小
（2）绳子对B 物体拉力T 的大小和水平力F 的大小
解：对A：竖直方向平衡，有
对B：竖直方向平衡，有
方向水平向左
方向水平向右
水平方向平衡，有
对AB整体：水平方向平衡，有
4.所受重力为500N的雪橇，在平坦的雪地上用10N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载重1000N的货物。那么，雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力是多少？
30N
一个物体在另一个物体表面上滚动，物体之间存在的摩擦叫做滚动摩擦。在滚动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间的滚动的作用力，叫做滚动摩擦力。
注：在压力相同时，滚动摩擦力要比滑动摩擦力小得多。
滚动摩擦力的定义
二、滚动摩擦力
变滑动为滚动
互相接触的物体相对静止时，是不是也能产生摩擦力？
三、静摩擦力
推力
静摩擦力
1.定义： 两相互接触并挤压的物间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力 称 静摩擦力。
二力平衡
接触面不光滑
两物体相互接触
两物体间有挤压
两物体间有相对运动趋势（如何判断？）
2.静摩擦力产生的条件：
有弹力
3.静摩擦力的方向
静摩擦力的方向总是沿着接触面，跟物体相对运动的趋势方向相反。
F
趋势
趋势
用手将书提着
箱子静止
物块在斜面上静止
F
趋势
静摩擦力的方向判断
1.书相对于手的运动趋势？
2.箱子相对于地面的运动趋势？
3.物块相对于斜面的运动趋势？
F
假设法
G
Ff
F
Ff
G
FN
FN
Ff
FN
F
3.静摩擦力的方向
G
F
f
使推力F增大，箱子仍静止
F增大，静摩擦力也增大，总有：f静=F
4.静摩擦力的大小
最大静摩擦力
F
f
推力继续增大，箱子总会运动，此时推力的大小就是最大静摩擦力。
静摩擦力存在最大值
0＜f≤fmax
大小：静摩擦力随外力变化而变化，且有最大值。
最大静摩擦力：（在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。）
压力的影响
F
f
箱子仍静止
在箱子上再放一重物，推力不变，摩擦力是否变化？
静摩擦力总与推力相等，与压力无关
F
f
箱子仍静止
若此时增加推力，则箱子是否一定运动？
压力增大时，静摩擦力的最大值增大
压力的影响
方法一：二力平衡条件
方法二：假设法
难点解析1 关于静摩擦力有无的判断
无摩擦力
v
v
例：物体随传送带一起匀速运动，判断其是否受静摩擦，方向？
f
例：下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( )
A
D
F
C
F
B
BCD
物块受静摩擦力方向如何？
能力提升： 如图所示，A、B两木块叠放在水平面上。
(1)在B物体上施加一个水平拉力F=20N，它们均静止不动，分别分析A、B两物体所受的摩擦力大小与方向。
(2)如果力作用在A物体上，它们仍静止不动，分别分析A、B两物体所受的摩擦力大小与方向。
A
B
F
例题1：某物体所受重力为G=500N，放置在水平面上，它与地面间的动摩擦因数是μ=0.56，它与地面间的最大静摩擦力是Fm=300N。
（1）至少要用 N的水平力，才能把物体推动；
（2）用200N的水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是 N；
（3）物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向施加 N的推力;
300
200
280
（4）物体在运动过程中，若把水平推力增大到300N，地面对物体的摩擦力为 N；
（5）此后，若把推力减小到200N， 静止前， 地面对物体的摩擦力为 N；
（6）若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为 N；
例题1：某物体所受重力为G=500N，放置在水平面上，它与地面间的动摩擦因数是μ=0.56，它与地面间的最大静摩擦力是Fm=300N
280
280
280
例题2：重为20 N的砖平放在水平地面上，砖与地面间的最大静摩擦力为6 N，动摩擦因数为0.25.现用5.5 N、10 N和15 N的水平力分别去推砖，砖受到的摩擦力分别为多大？
答案：5.5N(静） 5N （动）5N（动）
例3：如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G=6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.问：
(1)当F=25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？
(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？
(3)当F=10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？
(4)当F=6 N时，木块受到的摩擦力又为多大
答案　(1)6 N　(2)6 N　(3)2.5 N　(4)1.5 N
摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力
定义 两个只有相对运动趋势，没有相对运动的物体间的摩擦力 两个发生相对运动的物体间的摩擦力 产生条件 接触面粗糙 两物体间相互接触、相互挤压 两物体间有相对运动趋势 接触面粗糙 两物体间相互接触、相互挤压 两物体间有相对运动 方向 与接触面平行，并且跟物体的相对运动趋势方向相反 与接触面平行，并且跟物体的相对运动方向相反 大小 0＜F≤Fm Fm为最大静摩擦力 F=μFN 作用效果 阻碍相对运动趋势 阻碍相对运动
F拉
f滑
Fmax
F
静摩擦力和滑动摩擦力的联系和区别
静
摩擦力难点辨析
1.受到静摩擦力的物体一定是静止的吗？
2.静摩擦力可以成为受力物体的动力吗？
滑动摩擦力难点辨析
f
2.滑动摩擦力一定与物体运动方向相反吗？一定是阻力吗？
1.受到滑动摩擦力的物体一定是运动的吗？
摩擦力
定义：两个相互接触且挤压的物体（不光滑），当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫做摩擦力
(1)摩擦力的产生条件
1.两物体相互接触，且接触面不光滑；
2.两物体相互挤压；
3.两物体间又能相对运动或相对运动的趋势。
总结成一句：两个接触面粗糙的物体间有弹力并且有相对运动或相对运动趋势。
(2)摩擦力的作用
阻碍相对运动或相对运动趋势
(3)摩擦力的方向
沿接触面与相对运动或相对运动趋势相反
（摩擦力可以是动力也可以是阻力）

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