第3章 第3节 摩擦力-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第3节　摩擦力 学习目标：1.[物理观念]知道摩擦力的概念，能用摩擦力的概念与规律解释生产生活中的有关现象，解决实际问题．　2.[科学思维]掌握滑动摩擦力的公式，理解最大静摩擦力，会判断摩擦力的方向，并能计算大小．　3.[科学探究]掌握通过实验探究滑动摩擦力与压力大小的关系，粗测最大静摩擦力的方法，能通过与他人交流解决实验中的问题．　4.[科学态度与责任]能认识到实验对物理研究的重要性，通过解决实际问题，培养学习物理的兴趣． 阅读本节教材，回答第82页“物理聊吧”的问题，并梳理必要知识点． 教材P82“物理聊吧”问题提示： 巨石有向下滑动的趋势，石块受静摩擦力，方向沿接触面向上．物体因匀速运动，不受静摩擦力作用． 一、滑动摩擦力 1．定义：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍相对滑动的力． 2．滑动摩擦力的方向及效果：滑动摩擦力的方向总是与接触面相切，并与物体的相对运动方向相反．因此，滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动． 3．滑动摩擦力的大小 (1)滑动摩擦力的大小：与压力成正比，还与接触面的性质有关． (2)公式：f＝μN. 其中N表示压力，μ叫动摩擦因数，与接触面的材料及接触面的情况有关． 二、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，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力称为静摩擦力． 2．产生条件：物体直接接触，接触面粗糙，接触面间有压力，有相对滑动趋势． 3．方向：总是与接触面相切并且与相对滑动趋势的方向相反． 4．效果：阻碍物体间的相对滑动的趋势． 5．大小：由外部因素决定，随外力的变化而变化． 6．最大静摩擦力 (1)定义：物体与接触面之间的静摩擦力的最大值，也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力，用fmax表示． (2)相关因素 ①与两物体间的压力成正比． ②与接触面的性质有关． 三、摩擦力的调控 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力． (×) (2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反． (×) (3)静止的物体可能受到滑动摩擦力． (√) (4)静止于水平粗糙地面上的木箱，受到的静摩擦力大小与推力大小有关． (√) 2．下列关于摩擦力的说法，正确的是(　　) A．相对运动的两物体间一定存在摩擦力 B．摩擦力总是阻碍物体的运动 C．运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反 D．相对静止的两个物体之间，也可能有摩擦力的相互作用 D　[摩擦力产生的条件是两个物体接触且有弹力的相互作用，接触面粗糙，有相对运动(或相对运动趋势)，三者缺一不可，故选项A错误；相对静止的两个物体间，可能有静摩擦力的相互作用，故选项D正确；摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，所以，摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也不一定总是阻力，故选项B、C错误．] 3.(多选)如图所示，质量为m的木块在水平推力F的作用下静止在竖直墙壁上，若推力F的大小增加到2F，则(　　) A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍 B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍 C．木块所受墙面的摩擦力方向向下 D．木块所受墙面的摩擦力不变 AD　[由于木块与墙面相对静止，所以木块与墙面之间的摩擦力为静摩擦力．木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力，它们是一对平衡力，即FN＝F，则当F增加到2F时，FN也增加到原来的2倍，A正确；在竖直方向上，木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力，即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块的重力大小，方向与重力的方向相反，沿墙壁向上，B、C错误，D正确．] 对摩擦力的理解 猫喜欢吃鱼，某次一只猫看到桌子上的鱼缸内有鱼，于是这只猫在桌边猛的将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行一段距离后停下来，最终没有滑出桌面． 探究：(1)桌面对鱼缸的摩擦力的方向向左还是向右？ (2)若猫增大拉力，桌面对鱼缸的摩擦力是否将增大？ 提示：(1)鱼缸相对桌面向右滑动，因而所受滑动摩擦力方向向左． (2)滑动摩擦力只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力，滑动摩擦力不变． 静摩擦力与滑动摩擦力的比较 静摩擦力 滑动摩擦力 产生条件 ①两物体之间有弹力 ②接触面粗糙 ③有相对运动趋势 ①两物体之间有弹力 ②接触面粗糙 ③有相对运动 “相对”的含义 两物体相对静止但有相对运动趋势 两物体间有相对运动 作用效果 阻碍物体间的相对运动趋势 阻碍物体间的相对运动 方向 跟接触面相切并与物体相对运动趋势的方向相反 跟接触面相切并与物体相对运动的方向相反 【例1】　如图所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱．试判