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粤教版 必修第一册
第三章 相互作用
第3节 摩擦力
弹力
弹力的产生条件：（1）直接接触 ；（2）发生弹性形变。
弹力的方向：弹力的方向与物体形变方向相反，具体情况有以下几种：
（1）轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
（2）压力、支持力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
（3）杆：弹力方向是任意的，由它所受外力和运动状态决定。
弹力的作用点：弹力的作用点在其接触面上
温故知新
胡克定律
式中的x是弹簧的形变量，k称为弹簧的劲度系数 单位是牛顿每米，单位的符号是N/m
温故知新
牙刷可以迅速去除牙齿上的污垢，使牙齿亮白如新； 拔河的绳子要选得很粗糙；地面滑动的木块会停下来……这些现象都与摩擦力有关，那摩擦力是怎样产生的？它们有着怎样的性质？
情景导入
探究点一 滑动摩擦力
问题：（1）什么是滑动摩擦力？
（2）滑动摩擦力的产生条件是什么？
（3）滑动摩擦力的方向怎么确定？
（4）滑动摩擦力的大小与什么因素有关，如何计算？
新课探究
小组合作：联系生活，阅读教材第72-74页，进行实验探究，交流与讨论上述问题。
新课教学
踢出去的足球最后为什么会停下来？
行使中的汽车突然熄火为什么会很快停止下来？
新课探究
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。
（1）直接接触
（2）接触面之间有弹力
（3）接触面粗糙
（4）物体发生相对运动
总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反。
新课探究
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。
新课探究
滑动摩擦力F的大小与何因素有关
（1）猜想：
（2）如何探究滑动摩擦力与这些因素的关系 ？
①滑动摩擦力与接触面的面积关系
②滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系
③滑动摩擦力与物体移动速度的关系
④滑动摩擦力与物体对接触面的正压力的关系
控制变量法
（3）实验过程：
新课探究
新课探究
新课探究
实验结论
①滑动摩擦力与接触面的面积无关
②滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关
③滑动摩擦力与物体移动速度无关
④滑动摩擦力与物体对接触面的正压力有关（成正比）
滑动摩擦力的大小跟压力成正比
F＝μFN
为动摩擦因数，无单位， 与接触面的材料和粗糙程度有关。
注意：① FN 为正压力（不一定等于重力）
新课探究
归纳小结
（1）滑动摩擦力：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）滑动摩擦力产生条件：①两物体相互接触；②接触面不光滑；③两物体间有弹力；
④两物体间有相对运动。
（3）滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，跟物体相对运动的方向相反。
（4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比： F＝μFN（ 为动摩擦因数；FN 为正压力）
新课探究
例题一 以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B. 滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C. 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
D. 两个相互接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用
新课探究
新课探究
答案及解析：A、滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，但可能与物体的运动方向相反，也可能与物体运动的方向相同，A不符合题意，C符合题意；
B、滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，B不符合题意；
D、滑动摩擦力产生的条件：两个接触的物体间有相对运动，接触面间相互挤压和接触面粗糙，如果两个物体接触面光滑，则没有摩擦力，D不符合题意；
故答案为：C．
例题二 如图所示，一质量为1kg的物体，在大小为8N的水平拉力F作用下，沿水平方向向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，则地面对物体的滑动摩擦力大小为（ ）
A. 10N B. 8N C. 5N D. 4N
新课探究
答案及解析： 根据滑动摩擦力公式可得物体受到的滑动摩擦力为：
，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
，
探究点二 静摩擦力
问题：（1）什么是静摩擦力？
（2）静摩擦力的产生条件是什么？
（3）静摩擦力的方向怎么确定？
（4）如何确定静摩擦力的大小？
新课探究
小组合作：结合生活现象，阅读教材第75-76页，交流与讨论上述问题。
体验静摩擦力
新课探究
课题引入
小结与练习
新课教学
互相接触的物体相对静止时，是不是也能产生摩擦力？
思考与讨论 （课本75页）
推力
静摩擦力
二力平衡
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。
新课探究
静摩擦力产生的条件
两物体相互接触
2.接触面不光滑
接触力
静摩擦力
新课探究
3. 两物间有弹力
4.两物体间有相对运动趋势
A
F1
f
如何判断静摩擦力的存在？
假设法
出
错
啦
！
假
如
存
在
小
球
早
就
向
右
溜
了
！
f
新课探究
新课教学
实验探究：静摩擦力的变化规律
器材：
木块、弹簧秤、砝码。
新课探究
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。
最大静摩擦力：
在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力
静摩擦力的范围： 0＜F≤Fmax
新课探究
归纳小结
（1）静摩擦力：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。
（2）静摩擦力产生条件：①两物体相互接触；②接触面不光滑；③两物体间有弹力；
④两物体间有相对运动趋势。
（3）滑动摩擦力的方向：跟接触面相切，跟物体相对运动趋势的方向相反。若物体受力平衡并且没有发生相对运动，则静摩擦力方向与外力方向相反。
（4）静摩擦力的大小：
（1）静摩擦力的范围：0≤f ≤ FM（最大静摩擦力）
（2）若物体处于平衡状态，常用力二力平衡相关知识确定静摩擦力的大小。
新课探究
新课探究
例题三关 于物体所受的静摩擦力,下列说法正确的是 (　)
A. 静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B. 静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同 C. 静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势的方向垂直
D. 静止物体所受静摩擦力一定为零
答案及解析：
静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反，其方向可能与物体的运动方向相同，也能与物体的运动方向相反，A符合题意，BC不符合题意；静止物体所受静摩擦力不一定为零，当静止物体相对接触物体有相对运动趋势时，也会受到静摩擦力，D不符合题意。
故答案为：A
新课探究
例题四 如图，小朋友由t=0时刻开始推静止在水平地面上的箱子，推力均匀增大，下列四幅图能正确表示箱子被推动过程中与水平地面之间的摩擦力随时间变化关系的是（ ）
新课探究
答案及解析：
木箱静止的过程中受到的是静摩擦力，其大小随着推力的增大而增大；
当达到最大静摩擦力后物体开始滑动，此时摩擦力变为滑动摩擦力，而滑动摩擦力小于最大静摩擦力，并且滑动摩擦力大小与正压力成正比，压为不变，则滑动摩擦力不变，则可知只有D正确，ABC错误．
故答案为：D
探究点三 摩擦力的应用
问题：如何减少有害摩擦，增大有益摩擦？
新课探究
小组合作：联系生活及所学知识，小组交流与讨论上述问题。
生活中有哪些减小摩擦的方法？
气垫船
磁悬浮列车
一、减小相互之间的压力
二、减小表面间的动摩擦因数
新课探究
（1）减小摩擦力的方法：①减小相互之间的压力；②减小表面间的粗糙程度
（2）增大摩擦力的方法：①增大相互之间的压力；②增大表面间的粗糙程度
归纳小结
新课探究
例题五 下列关于摩擦力的说法中正确的是（ ）
A. 滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反 B. 静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间 C. 我们走路时，靠鞋底与地面之间的静摩擦力得以行走 D. 在自行车轴承中抹入润滑油，是为了减小动摩擦因素
新课探究
答案及解析：本题考查摩擦力方向的判断，滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,静摩擦力的方向总是与相对运动趋势相反,但都有可能与运动方向相同，A不符合题意，B符合题意；我们走路时，靠鞋底与地面之间的静摩擦力得以行走，C符合题意；动摩擦因数与接触面的材料和光滑程度有关，在自行车轴承中抹入润滑油，是为了减小动摩擦因素，D符合题意；
故答案为：BCD
达标检测
1.关于摩擦力的说法正确的是（ ）
A. 受静摩擦力的物体一定处于静止状态 B. 受滑动摩擦力的物体一定处于运动状态 C. 两个物体间静摩擦力的大小跟它们接触面间的压力成正比 D. 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动方向相反
达标检测
答案及解析：受静摩擦力作用的物体不一定静止，比如：人走路时受到的摩擦力为静摩擦力，A不符合题意；受到滑动摩擦力的物体不一定是运动的，如箱子在地面上滑动，地面受到箱子给的滑动摩擦力，但是地面是静止的，B不符合题意；静摩擦力大小与它们接触面间的压力无关，C不符合题意；滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动方向相反，D符合题意。
故答案为：D
达标检测
2.如图所示，物体在F=100N，方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面的动摩擦因数 =0.2，物体质量m=5kg，可知物体所受摩擦力为（g=10m/s2）（ ）
A. 10N，水平向左 B. 10N，水平向右
C. 20N，水平向左 D. 20N，水平向右
答案及解析：
物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小为：
f=μFN=μmg=0.2×5×10N=10N；
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向向左，A符合题意，BCD不符合题意；
故答案为：A．
达标检测
3.把一重为G的物体用一个水平的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖立的足够高的平整的墙上如图所示．从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是( )
答案及解析：
随着时间的推移，压力不断增大，导致物体从滑动到静止．则物体所受的摩擦力先是滑动摩擦力后是静摩擦力．而滑动摩擦力的大小与推物体的压力大小成正比，而静摩擦力的大小与重力大小相等．如图所示，从 开始水平推力 ，即压力不断增大，则物体受到滑动摩擦力作用，所以滑动摩擦力的大小与压力正比．因此滑动摩擦力不断增大．当物体的最大静摩擦力大于重力时，物体由运动开始变为静止状态，即使推力增大，也不会影响物体的静摩擦力大小．此时静摩擦力的大小等于重力，B符合题意．
故答案为：B
达标检测
4．用图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是（ ）
A. 木块开始运动前，摩擦力逐渐增大 B. 木块开始运动前，拉力小于摩擦力 C. 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 D. 当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小
达标检测
答案及解析：
开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，ACD符合题意B不符合题意．
故答案为：ACD

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