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【金版新学案】配套教师用书（鲁科版）

第3节　摩擦力 核心素养 知识导图 物理观念 了解摩擦力的概念及产生条件，具有重力、弹力及摩擦力相关的初步的相互作用观念。 科学思维 能用摩擦力概念与规律说明生产生活中的相关现象，解决一些相关的实际问题。 科学探究 经历探究影响滑动摩擦力大小因素的过程，培养学生实验、分析、概括的能力。 科学态度与责任 体会摩擦力与人类生活的密切联系，在探究活动中，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。 一、滑动摩擦力 1．滑动摩擦力：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生就会阻碍相对滑动的力。 2．滑动摩擦力的方向：滑动摩擦力的方向总是与接触面相切，并与物体相对运动的方向相反。 3．滑动摩擦力的大小 (1)大小：滑动摩擦力f的大小与压力N的大小成正比。 (2)公式：f＝μN，其中N表示压力，μ叫做动摩擦因数，μ的数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况(粗糙、干湿程度)有关。 二、静摩擦力 1．静摩擦力：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，这种力叫做静摩擦力。 2．静摩擦力的方向：总是与接触面相切，并且与相对运动趋势的方向相反。 3．静摩擦力的大小：由外部因素决定，随外力的变化而变化。 4．最大静摩擦力 (1)定义：物体与接触面之间的静摩擦力达到最大，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．增大摩擦力的方法 (1)增大接触面之间的粗糙程度。 (2)增加物体间的压力。 2．减小摩擦力的方法 (1)减小物体间的压力。 (2)在接触面间加润滑剂。 (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)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间。(√) (5)运动的物体不可能受静摩擦力的作用。(×) (6)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。(√) 　摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反。如用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，如图所示，因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运动方向相反。增大作用在板擦上的作用力后，毛刷弯曲的更明显。 　静摩擦力的大小与压力无关，受静摩擦力作用的物体不一定静止，如以下两种情况 　摩擦是一种极为普遍的现象，生活中有很多调控摩擦力的例子。如轮胎表面为什么都有带花纹的沟槽，在雨天，沟槽能把轮胎与地面间的水排出，保持两者的良好接触以产生足够的摩擦力；冰壶比赛中运动员反复的刷冰是为了减小摩擦。 探究点一　对摩擦力的理解 (1)如图所示，跑步时，脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？方向如何？受静摩擦力作用的物体一定静止吗？ 提示：　 跑步时，脚和跑步机接触的时间内，脚并没有和跑步机发生相对运动，因此脚受到的摩擦力为静摩擦力，方向和人的运动方向相同；不一定静止，两物体只是相对静止。 (2)如图所示，滑梯固定不动，小动物滑下来，滑梯受到的摩擦力是静摩擦力吗？ 提示：　不是，小动物与滑梯发生相对运动，滑梯受到滑动摩擦力。 1．摩擦力的产生条件 (1)接触面粗糙。 (2)两个物体之间有弹力。 (3)有相对运动或相对运动趋势。 这三个条件必须同时满足才能产生摩擦力。 2．“相对”的含义 “相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言，即指物体之间的相对静止或相对运动都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地面的运动。 3．摩擦力的作用效果 (1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动。 (2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力。 (2021·山西大学附属中学高一期中)关于摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用 B．物体受到弹力作用时，一定受到摩擦力作用 C．握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来是因为握得越紧静摩擦力越大 D．无论滑动摩擦力还是静摩擦力，都可以具有动力作用 [思路点拨]　解题的关键是理解摩擦力产生的条件及两类摩擦力的区别。 D　[运动的物体一样可以受到静摩擦力，如加速运动的汽车中相对汽车静止的汽车上的物体，故A错误；物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用，而有弹力，不一定有摩擦力，故B错误；握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，瓶子的静摩擦力不变，故C错误；滑动摩擦力、静摩擦力只要和运动的方向相同，都可以具有动力作用，故D正