资源简介

(共14张PPT)
课程名称：摩擦力
学
科：物理
年
级：高一（下）
版
本：鲁科版必修一
第3节
摩擦力
第3章
相互作用
一、滑动摩擦力
两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。
2.产生条件：
（1）相互接触且挤压
（3）接触面粗糙
（2）两物体间有相对运动
1.定义:
3.方向:
总跟接触面相切,并且与物体的相对运动的方向相反。
滑动摩擦力可以是动力,也可以是阻力。
静止的物体也可能受到滑动摩擦力。
注意：
一、滑动摩擦力
提出问题
影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？
猜想假设
压力、接触面的粗糙程度、接触面积......
弹簧测力计
、砝码、木块、长木板。
二力平衡
F=f
1.用弹簧测力计拉动木块在木板上匀速滑动，木块与木板间滑动摩擦力f
的大小等于弹簧测力计的示数。
2.在木块上添加砝码，改变木块对木板的压力N，测出对应的f。
3.记录各次的N、f
值填入表中，并研究N与f
的关系。
滑动摩擦力f
的大小与压力N的大小成正比。
滑动摩擦力f
的大小与接触面的面积无关。
滑动摩擦力f
的大小与接触面的粗糙程度有关。
f
=
μN
μ：动摩擦因数
动摩擦因数与接触面的材料及粗糙程度有关。
1.弹簧测力计一端固定，另一端与木块水平连接。
2.拉动木板，当木块稳定时，木块与木板间滑动摩擦力f
的大小等于弹簧测力计的示数。
3.在木块上添加砝码，改变木块对木板的压力N，测出对应的f。
4.记录各次的N、f
值填入表中，并研究N与f
的关系。
木块
v
二、静摩擦力
推力
静摩擦力
1.定义：当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动的趋势时，接触面上产生的一种阻碍相对滑动趋势的力。
2.产生条件：
(1)两物体接触且挤压
(2)两物体间有相对运动趋势
(3)接触面粗糙
3.方向：
总是与接触面相切，并与物体的相对运动趋势方向相反。
二、静摩擦力
思考1:如何判断物体相对运动趋势?
假设法：假设两物体间无摩擦力，看物体是否相对滑动。
思考2:运动的物体能否受静摩擦力?
运动和静止的物体都可能受静摩擦力。
思考3:静摩擦力一定是阻力吗?
静摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
二、静摩擦力
4.静摩擦力的大小
（1）最大静摩擦力等于物体刚刚开始运动时的拉力；
（3）最大静摩擦力大于滑动摩擦力；
为方便计算，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力；
（4）最大静摩擦力的大小与压力成正比；
静摩擦力的大小与压力无关。
（2）两物体间实际发生的静摩擦力f
在零和最大静摩擦力fmax
之间，即
例.质量为2kg的木箱静止放在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，取重力加速度g=10N/kg。现给木箱一水平拉力。
（1）当拉力大小为5N时，地面对木箱的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小变为12N时，地面对木箱的摩擦力是多大？
（3）此后若将拉力减为5N（木箱仍在滑动），地面对木箱的摩擦力是多大？
判
断
摩
擦
力
滑动摩擦力
静摩擦力
F=μN
最大静摩擦力
非最大静摩擦力
F=μN
二力平衡
三、摩擦力的调控
小
结
摩
擦
力
1.产生条件
2.方向
3.大小
f
=
μN
1.产生条件
2.方向
3.大小
滑
动
摩
擦
力
静
摩
擦
力
作
业
1.课本85页1-5题。
2.《同步练习册》56-59页。高一（下）鲁科版物理必修一摩擦力评测练习
1、下列说法中正确的是（
）
A．物体越重，使它滑动时的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比．
B．由可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与正压力成反比．
C．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同．
D．摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用．
2.如图所示，用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动，不计手指与木块间的摩擦力，当把水平力增加到2F时，木块所受的摩擦力（
）
A．是原来的2倍．
B．是原来的4倍．
C．和原来的相等．
D．是原来的
3.如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是（
）
A.
物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B.
物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
C.
物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D.
物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
4.、在水平桌面上放一块重G=200N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，设桌面对木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则分别用水平拉力F1=15N、F2=30N、F3=80N拉木块时，木块受到的摩擦力分别为多少？
5.如图所示，贴着竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起匀速运动。取g＝10m/s2，
求：
（1）物体B与桌面间的动摩擦因数？
（2）如果用水平力F向左拉B，使物体A和B做匀速运动，需多大的拉力？
（3）若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后，物体B受到的摩擦力多大？
A
B
F
B
A
O高一（下）鲁科版物理必修一《摩擦力》教学设计
教学目标
物理观念：
1.知道滑动摩擦力的产生条件，会判断滑动摩擦力的大小。
2.知道静摩擦力的产生条件，能在简单情况下，判断静摩擦力的方向。
科学思维:
1.能通过实验探究滑动摩擦力大小与物体间压力的大小关系。会用公式f=uN计算滑动摩擦力。
2.知道最大静摩擦力。能通过实验得出最大静摩擦力与物体间压力的定性关系。
科学态度与责任：
1.经历实验探究，激发学习物理的兴趣，培养严谨的科学态度和不怕困难的精神。
2.能用摩擦力的概念与规律说明生产生活中的相关现象，知道调控摩擦力大小的一些方法，培养学生用物理知识解决生活中问题的能力。
重难点分析
重点：滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件、大小和方向特点。
难点：区别滑动摩擦力与静摩擦力以及确定静摩擦力的大小和方向。
教学用具
弹簧测力计
、砝码、木块、长木板等。
教学过程
导入新课：
活动1.让学生尝试用力分开两本叠放的书，感受摩擦力的作用；
活动2.让学生想办法用气球把杯子提起来，引导学生利用摩擦力；
板书本节课课题，并指出板书时粉笔与黑板之间有摩擦力，走路时，脚与地面之间有摩擦力，摩擦力无处不在，没有摩擦力将寸步难行。
新课教学：
滑动摩擦力
1.定义:两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。
问题：由滑动摩擦力的定义总结其产生条件和方向。
产生条件：
（1）相互接触且挤压
（2）两物体间有相对运动
（3）接触面粗糙
问题：回忆弹力的产生条件，两物体间有摩擦力是否一定有弹力？
学生：弹力的产生条件是两物体接触且挤压，两物体间有摩擦力则一定有弹力。
方向:总跟接触面相切,并且与物体的相对运动的方向相反。
问题：区分物体运动方向与相对运动方向。
运动方向：物体相对于地面的运动方向；
相对运动方向：一个物体相对于另一个物体发生运动的方向，与实际运动方向可能相同，也可能不同。
问题：物块静止在粗糙桌面上，物块和桌子间是否存在滑动摩擦力？
学生：没有滑动摩擦力，因为两物体间没有发生相对滑动。
问题:物块相对桌面向右做匀速直线运动，判断物块所受滑动摩擦力的方向。
学生：物块相对桌面向右运动，受到向左的滑动摩擦力。
问题：静止的桌面是否受到滑动摩擦力?
学生:坐姿虽然静止，但相对物块向左运动，受到向右的滑动摩擦力。
总结：静止的物体也可能受到滑动摩擦力。
分析：物块A、B叠放在一起且接触面粗糙，水平速度分别为VA、VB。
VA=VB，A、B一起向右匀速运动，A不受滑动摩擦力。
VA>VB，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与A运动方向相反，表现为阻力。
VA总结：滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同或相反，即滑动摩擦力可以是动力,也可以是阻力。
探究影响滑动摩擦力大小的因素
提出问题：影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？
猜想假设：压力、接触面的粗糙程度、接触面积......
实验器材：弹簧测力计
、砝码、木块、长木板。
学生活动：分组讨论，设计实验方案，探究滑动摩擦力大小与物体间压力大小的关系。
根据学生的设计方案，帮助完善实验步骤，并强调注意事项：
1.用弹簧测力计拉动木块在木板上匀速滑动，木块与木板间滑动摩擦力f
的大小等于弹簧测力计的示数。
2.在木块上添加砝码，改变木块对木板的压力N，测出对应的f。
3.记录各次的N、f
值填入表中，并研究N与f
的关系。
学生活动：分组实验，将数据记入表格。
学生：由实验结果总结出实验结论，滑动摩擦力f
的大小与压力N的大小成正比。
学生活动：继续探究滑动摩擦力f
的大小与接触面的面积、粗糙程度的关系。
结论：滑动摩擦力f的大小与接触面的面积无关；滑动摩擦力f的大小与接触面的粗糙程度有关。
教师总结：f
=μN,μ：动摩擦因数,动摩擦因数与接触面的材料及粗糙程度有关。
了解学生在实验操作中遇到的最大的困难：难以使木块保持匀速直线运动，改进实验并进行演示。
静摩擦力
动画：人推放在地上的木箱没有推动，由二力平衡可知木箱还受到一个与推力等大反向的力，即木箱和地面间的静摩擦力。
1.定义：当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动的趋势时，接触面上产生的一种阻碍相对滑动趋势的力。
2.产生条件：(1)两物体接触且挤压；
(2)两物体间有相对运动趋势；
(3)接触面粗糙。
3.方向：总是与接触面相切，并与物体的相对运动趋势方向相反。
思考1:如何判断物体的相对运动趋势?
方法：假设两物体间无摩擦力，看物体是否相对滑动。
分析：手拿杯子保持静止，若手和杯子之间无摩擦力，则杯子会掉下去，说明杯子相对于手有向下的运动趋势，受到向上的静摩擦力。
思考2:运动的物体能否受静摩擦力?
分析：手拿杯子使杯子运动，杯子仍然受到向上的静摩擦力。
结论：无论静止的物体还是运动的物体都可能受到静摩擦力，也可能受到滑动摩擦力。
思考3:静摩擦力一定是阻力吗?
分析：手拿杯子使杯子向下运动，杯子所受静摩擦力方向与运动方向相反；手拿杯子使杯子向上运动，杯子所受静摩擦力方向与运动方向相同；手拿杯子使杯子任意运动，杯子所受静摩擦力方向与运动方向呈任意夹角。
结论：静摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
静摩擦力的大小
最大静摩擦力等于物体刚刚开始运动时的拉力；
学生活动：粗测木块与木板间最大静摩擦力。
（2）两物体间实际发生的静摩擦力f
在零和最大静摩擦力fmax之间。
（3）最大静摩擦力大于滑动摩擦力；为方便计算，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力；
学生活动：
①相同条件下测量木块与木板间最大静摩擦力和滑动摩擦力，并比较大小；
②定性地探究最大静摩擦力的大小与压力的关系。
最大静摩擦力的大小与压力成正比；静摩擦力的大小与压力无关。
典型例题
质量为2kg的木箱静止放在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，取重力加速度g=10N/kg。现给木箱一水平拉力。
（1）当拉力大小为5N时，地面对木箱的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小变为12N时，地面对木箱的摩擦力是多大？
（3）此后若将拉力减为5N（木箱仍在滑动），地面对木箱的摩擦力是多大？
解题思路：
摩擦力的调控
以自行车为例，自行车各零部件功能不同，对摩擦力的要求也不同。让学生分别找出自行车上增大和减小摩擦力的部分，并分析摩擦力的调控方法。
小结

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