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(粤教版)

第三节　摩擦力 学习目标：1.[物理观念]知道滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力的概念，能够解释相关摩擦力的问题．　2.[科学思维]理解公式f＝μFN及静摩擦力的范围，能进行相关计算和推理判断，掌握分析方法解决实际问题．　3.[科学探究]通过对两个实验的探究，学会与他人合作与交流，提高实验能力．　4.[科学态度与责任]掌握控制变量法，实事求是，在实验中能正确处理实验误差，培养科学探索精神． 一、滑动摩擦力 1．定义：在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力，叫作滑动摩擦力． 2．方向：总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切． 3．大小：f跟压力FN成正比，还跟接触面的性质有关，即f＝μFN.其中μ叫动摩擦因数，它与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关． 注意：“物体相对运动方向”不等同于“物体运动方向”． 二、静摩擦力 1．定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力． 2．大小：静摩擦力的大小是可变(选填“不变”或“可变”)的，但有一个最大值，这个最大值叫作最大静摩擦力． 3．方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反，与它们的接触面相切． 说明：受静摩擦力作用的物体也可以是运动的，但不是“相对运动”． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势． (×) (2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间． (√) (3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同． (√) (4)摩擦力的大小与正压力成正比． (×) (5)只有静止的物体才能受到静摩擦力的作用． (×) 2．(多选)关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A．有压力一定有滑动摩擦力 B．有滑动摩擦力一定有压力 C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 D．只有运动的物体才受滑动摩擦力 BC　[产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可．由产生条件可知，A错误，B正确；滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C正确；如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故D错误．] 3．将一木块放在粗糙的斜面上处于静止状态，这一木块所受的力是(　　) A．弹力、摩擦力 B．重力、弹力 C．重力、摩擦力 D．重力、弹力、摩擦力 D　[对木块进行受力分析可知，静止在粗糙斜面上的木块受到重力、支持力和沿斜面向上的静摩擦力，故选项D正确．] 滑动摩擦力 很多学校里都有猫，同学们也比较喜欢逗着小猫玩．如图是一种常见现象． 请探究： (1)猫从树上匀速滑下受什么方向的摩擦力？ (2)猫匀速滑下时摩擦力大小是多少？ 提示：(1)因是匀速滑动，受向上的滑动摩擦力． (2)滑动摩擦力大小与猫所受重力大小相等． 1．“相对运动”的意义：滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，“相对运动”可能是因为两个物体一个静止，另一个在运动；可能是因为两个物体一个运动得快，另一个运动得慢；还可能是因为两个物体运动方向相反．所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态，可能是因为另一个物体在运动造成的． 2．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触且挤压． (2)物体间的接触面不光滑． (3)两物体间存在相对运动． 3．实验探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度之间的定量关系： (1)实验原理 ①控制变量 (ⅰ)保持木块与平板小车间的粗糙程度不变，在木块上方依次增加砝码，以改变压力，探究f与FN的关系． (ⅱ)保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，探究f与FN的关系． ②两个力的测量方法 (ⅰ)压力的测量 用弹簧测力计测量出木块的重力大小，即为木块对木板小车的压力．(或木块重力加上砝码重力之和)． (ⅱ)滑动摩擦力的测量 当小车向左缓慢匀速运动，此时弹簧测力计的读数就是木块受到的滑动摩擦力的大小． (2)实验器材 带滑轮的长木板、电动机、平板小车、毛巾、木块、砝码、细线、弹簧测力计等． (3)实验与探究 ①实验装置如图所示，用电动机带动平板小车向左缓慢匀速运动，注意观察弹簧测力计，当示数稳定时，读出示数，即为木块所受滑动摩擦力大小．记录表格中． ②保持木块与平板小车间接触面的粗糙程度不变，在木块上方依次增加砝码，重复上述步骤4次，把读数记录到表格中． ③保持压力不变，把毛巾平铺在平板小车上表面上，重复上面的步骤5次，将弹簧测力计读数记录在表格中． 实验数据记录表 实验次数n 1 2 3 4 5 压力FN/N 接触面1：弹簧测力计的示数f/N 接触面2：弹簧测力计的示数f/N