3.2 摩擦力（课件+作业）-新教材高中物理必修第一册【优化指导】人教版

第2节　摩擦力 学习目标 1．知道滑动摩擦力、静摩擦力的定义． 2．理解滑动摩擦力、静摩擦力的产生条件．(重点＋难点) 3．会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小．(重点＋难点) 4．理解最大静摩擦力的概念．(难点) [对应学生用书P50] 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．方向 总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反． 3．大小 滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，即Ff＝μF压，F压为压力，μ为动摩擦因数. 4．作用效果 总是阻碍物体间的相对运动. 二、静摩擦力 1．定义：相互接触的物体处于相对静止状态，两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时的摩擦力叫作静摩擦力． 2．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. 3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，即物体刚要产生相对运动时的摩擦力．. 4．静摩擦力的大小：两物体间实际产生的静摩擦力F在0与Fmax之间，即0<F≤Fmax. 1．判断正误 (1)滑动摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直．(　√　) (2)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．(　×　) (3)物体所受的滑动摩擦力一定与物体的重力大小成正比．(　×　) (4)静摩擦力一定是静止物体受到的摩擦力．(　×　) (5)静摩擦力可以是动力．(　√　) (6)静摩擦力的大小与压力成正比．(　×　) 2．探究思考 (1)静止的物体可以受滑动摩擦力吗？举例说明． (2)如图所示，在竖直墙面上，如果物块在恒定外力F的作用下沿粗糙的竖直墙面下滑，物块的质量增大，摩擦力增大吗？ 提示　(1)可以．如黑板擦在黑板上滑动时，黑板静止，但受到滑动摩擦力的作用． (2)不会增大，本问题中的FN与重力无关，故F＝μFN不变． [对应学生用书P50] 探究点一　滑动摩擦力的理解 1．如图甲、乙、丙所示，质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动． (1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外，水平方向还要受到一个什么力？根据二力平衡，你能确定这个力的大小吗？ (2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律？ (3)比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？ 提示　(1)滑动摩擦力，其大小和外力大小相等，即等于图中对应弹簧测力计的读数：3.6 N、6.6 N、5.6 N. (2)方向均向左，其方向总与物体相对运动方向相反． (3)甲、乙表明，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；甲、丙表明，滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关． 2．(1)如图所示，A、B的速度关系为v1>v2 ，A、B所受滑动摩擦力的方向怎样？(水平地面光滑) (2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？ 提示　(1)A所受滑动摩擦力方向向右，与v1同向；B所受的滑动摩擦力方向向左，与v2方向相反．如图所示 (2)滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力． 1．滑动摩擦力的产生条件 2．滑动摩擦力大小的计算 (1)公式法：根据F＝μFN计算． (2)二力平衡法：物体做匀速直线运动时，可以根据二力平衡求解． [特别提醒]　(1)FN的理解：指两物体接触面间的压力，其大小不一定等于物体的重力． (2)动摩擦因数μ与物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小无关． (3)滑动摩擦力的大小与物体的速度大小无关． 3．滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反． [特别提醒]　(1)滑动摩擦力的方向可以与速度方向相同、也可以相反． (2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，但不一定阻碍物体的运动． 　质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速运动，(g取9.8 N/kg)求： (1)木箱与地面间的动摩擦因数； (2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小； (3)木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小． 解析　(1)当拉力F2＝10.3 N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1＝F2＝10.3 N ① 木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱的重力，即FN＝mg ② 根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN，则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝ ③ 联立①②③解得μ＝≈0.35. ＝ (2)当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力