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第2节 摩擦力
第三章 相互作用--力
人教版（2019）必修第一册
物理观念
1.?物质观念：认识到摩擦力是一种常见的力，存在于相互接触的物体之间，分为静摩擦力、滑动摩擦力。知道摩擦力产生需物体相互接触、接触面粗糙、有挤压且存在相对运动或相对运动趋势。
2.?运动和相互作用观念：理解摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，其方向与相对运动（趋势）方向相反，与物体的运动方向无必然联系，且摩擦力既可以是阻力，也可以是动力 ，如人走路时地面给脚的静摩擦力就是动力。
科学思维
1.?模型建构：能构建摩擦力的物理模型，如在分析物体受力时，能准确判断摩擦力的有无、方向和大小，忽略次要因素，抓住摩擦力的本质特征。
2.?科学推理：通过实验数据和生活实例，运用归纳与演绎等方法，推理得出滑动摩擦力大小与压力、动摩擦因数的关系，以及静摩擦力的变化规律。例如，根据实验数据归纳出滑动摩擦力公式Ff=μFN 。
3.?科学论证：面对实际问题时，能基于摩擦力知识进行合理分析，通过证据支持自己的观点，如分析自行车刹车时摩擦力的作用。
学习目标
科学探究
1.?问题提出：对生活中摩擦力相关现象充满好奇，善于提出如“如何减小机械部件间的摩擦损耗”“怎样利用摩擦力提高物体的稳定性”等可探究的科学问题。
2.?证据收集：学会设计实验探究摩擦力，如探究滑动摩擦力影响因素时，能正确选择实验器材，控制变量，收集不同条件下摩擦力大小的数据。
3.?解释交流：根据实验数据得出结论，解释摩擦力的变化规律，并能与同学交流探究成果，反思实验中的不足与改进方法。
科学态度
与责任
1.?科学态度：在学习和探究摩擦力过程中，秉持实事求是态度，如实记录实验数据，尊重客观事实，不随意篡改数据。
2.?社会责任：认识到摩擦力在日常生活、生产和科技中的重要作用，如交通工具的制动依赖摩擦力，有将摩擦力知识应用于实际的意识，思考如何利用摩擦力解决实际问题，同时关注过度摩擦带来的能源损耗和部件磨损等问题 。
学习目标
重点难点
重点
1．滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断。
2．静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
3．静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
难点
1.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
导入新课
用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。
如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？
1. 滑动摩擦力
2. 静摩擦力
3. 课堂总结
4. 练习与应用
5. 提升训练
学习内容
第2节 摩擦力
一、滑动摩擦力
第2节 摩擦力
一、滑动摩擦力
冰壶比赛中的冰壶，刹车过程中的汽车，都会因受到摩擦力停下来，这个摩擦力是什么摩擦力？
一、滑动摩擦力
1.定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
2.产生条件
(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。
(2)物体间的接触面粗糙。
(3)两物体间存在相对运动。
一、滑动摩擦力
用力使长毛刷在桌面上向前滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？
因为毛刷所受地面对它的力的方向与刷子运动方向相反。
一、滑动摩擦力
3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。
一、滑动摩擦力
【问题与讨论】1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗？举例说明？
　可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。
【问题与讨论】2.如图所示，汽车B载着货物A在水平路面上相对于地面一起向右匀速运动。
(1)紧急刹车时，A、B发生相对滑动，vBvA，货物A受到汽车B所施加的_____的滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力的方向_______(填“一定”或“不一定”)与物体运动方向相反。
向左
向右
不一定
一、滑动摩擦力
【感受滑动摩擦力小实验】
在桌面上垫一张纸，把一本书压在纸上，然后用手沿着桌面拉动纸张,保持接触面的材料不变,在大小不同的压力下拉动纸张(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板等);然后保持压力不变，改变接触面的材料。你认为滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关？
一、滑动摩擦力
【研究影响滑动摩擦力大小的因素】
一、滑动摩擦力
4.大小
(1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。
(2)公式：Ff＝μF压 。
(3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关，与接触面的大小无关。
思考：两物体间的压力是否一定等于重力大小？
v
v
F
v
一、滑动摩擦力
【例1】质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F＝6 N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动。翻转木块，木块以更大速度匀速运动，所需外力仍为6 N。(重力加速度g取10 m/s2)
(1)滑动摩擦力大小与接触面的面积　　　　，与速度大小　(均选填“有关”或“无关”)。?
(2)求木块与地板间的动摩擦因数。
(3)若F的大小变为10 N，则木块受到的摩擦力是多大？滑动摩擦力的大小与外力F的大小有关吗？
(4)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？
一、滑动摩擦力

【答案】（1）滑动摩擦力大小与接触面的面积和速度大小均无关。
（2）木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力大小Ff1＝F＝6 N，
而Ff1＝μFN＝μmg，故μ＝????f1????????＝63×10＝0.2。
?
（3）Ff3＝μFN＝μmg＝6 N，滑动摩擦力大小与外力F大小无关。
（4）木块受到的仍为滑动摩擦力，由Ff＝μFN得Ff2＝μmg＝6 N。
一、滑动摩擦力
【总结提升】滑动摩擦力大小的计算方法
1.公式法：根据公式Ff＝μFN计算。
正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定。
2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。
一、滑动摩擦力
【例2】(多选)(2024·海南省直辖县级单位高一检测)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是
A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
B.滑动摩擦力的方向总与物体相对运动的方向相反
C.滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比
D.有滑动摩擦力的地方不一定有弹力
一、滑动摩擦力

【解析】滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反，A错误，B正确；根据Ff＝μFN可知，滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，C正确；弹力是产生摩擦力的条件之一，有滑动摩擦力的地方一定有弹力，D错误。
二、静摩擦力
第2节 摩擦力
二、静摩擦力
二、静摩擦力
1.定义：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，这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动的趋势。

二、静摩擦力
【静摩擦力方向演示】
二、静摩擦力
【问题与思考】1.通过以上两个视频观看，你认为物体所受静摩擦力的方向有何特点？
【问题与思考】2.静摩擦力的方向是否与物体运动方向相反？
传送带运动方向
物体相对传送带运动趋势方向
Ff
物体运动方向
分析：物体v0=0
3.方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。
二、静摩擦力
【静摩擦力大小演示】
二、静摩擦力
【问题与思考】把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。
当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变。
(1)木块受到的拉力为1 N时，为什么木块没有运动？
桌面对木块有向左的静摩擦力，大小与拉力相等。
(2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？
静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大，但有一个最大值，这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。
二、静摩擦力
4.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将
开始运动时的拉力，一般情况下，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
5.静摩擦力大小的范围：0F拉
f滑
Fmax
F
静止
滑动
二、静摩擦力
如图所示，用手握住水杯，杯身竖直且处于静止状态。现缓慢增大手对水杯的压力，水杯所受摩擦力大小如何变化？最大静摩擦力将如何变化？
缓慢增大压力，水杯所受静摩擦力始终等于水杯的重力，大小保持不变，但随着压力的增大，最大静摩擦力将逐渐增大。
二、静摩擦力
【例3】 (2023·徐州市高一期中)如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P处于静止状态，则下列说法中正确的是
A.若增大F，则P所受摩擦力增大
B.若减小F，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力减小
C.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力增大
D.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力不变
二、静摩擦力

【解析】物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，增大或减小F，静摩擦力始终等于重力，保持不变；在P上放一物体，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大，故选C。
二、静摩擦力
【例4】(来自教材)所受重力为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。
由此可知：木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax＝　　　；木箱所受的滑动摩擦力Ff＝　 　；木箱与地板之间的动摩擦因数μ＝　　；如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为　 　。?
二、静摩擦力

【解析】使木箱恰好开始运动时摩擦力的最大值35 N即为最大静摩擦力；匀速直线运动的过程中滑动摩擦力等于水平推力，即为30 N；由Ff＝μFN＝μG可得动摩擦因数μ＝0.3；用20 N的水平推力推木箱时木箱保持静止，由二力平衡可知此时的静摩擦力大小为20 N。
二、静摩擦力
【总结提升】
1.物体静止时，往往根据二力平衡条件求解静摩擦力的大小。
2.静摩擦力大小与正压力无关，正压力只影响最大静摩擦力。
二、静摩擦力
【例5】(多选)(来自鲁科教材改编)如图所示，人用手握住一个油瓶，并确保能使瓶子静止在竖直方向上，以下说法中正确的是
A.油瓶受到的摩擦力方向竖直向上
B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力就会越大
C.手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大
D.往油瓶里添油，油瓶受到的摩擦力会增大
二、静摩擦力

【解析】油瓶保持静止，受力平衡，竖直方向上油瓶受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力大小等于重力大小，方向竖直向上，手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力就会越大，但是静摩擦力不变，故A、C正确，B错误；往油瓶里添油，重力变大，所以油瓶受到的摩擦力会增大，故D正确。
三、课堂总结
第2节 摩擦力
三、课堂总结
摩擦力
滑动摩擦力
产生条件
接触、有挤压（有弹力）
接触面粗糙
有相对运动
方向
沿着接触面，与相对运动的方向相反
大小
Ff=μF压
静摩擦力
产生条件
接触、有挤压（有弹力）
接触面粗糙
有相对运动趋势
方向
沿着接触面，与相对运动趋势的方向相反
大小
与引起相对运动趋势的力大小相等，
范围0四、练习与应用
第2节 摩擦力
四、练习与应用

四、练习与应用
四、练习与应用

四、练习与应用
四、练习与应用

四、练习与应用
四、练习与应用

四、练习与应用
四、练习与应用

四、练习与应用
五、提升训练
第2节 摩擦力
五、提升训练
五、提升训练

五、提升训练
五、提升训练

五、提升训练
五、提升训练

五、提升训练

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