第三章 第三节 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（粤教版）

第三节　摩擦力 课标要点 知识结构 (1)认识摩擦力，知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别． (2)会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小；会用二力平衡计算静摩擦力的大小． (3)形成初步的摩擦力概念，应用摩擦力的知识解决实际问题中与摩擦力大小和方向有关的问题． (4)能对比较简单的摩擦力现象进行分析和推理，获得摩擦力有无和方向的结论． 一、滑动摩擦力 1．定义 两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦叫作滑动摩擦．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(sliding friction force). 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 (1)通过实验探究影响滑动摩擦力的因素 (2)同一接触面：压力越大，滑动摩擦力越大． (3)相同压力下：不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同． (4)文字表述：滑动摩擦力的大小f跟压力FN成正比，还跟接触面的性质有关． (5)公式：f＝μFN. 4．动摩擦因数 (1)动摩擦因数μ是个比例常数，无单位． (2)影响动摩擦因数的因素 ①接触面的材料 ②接触面的粗糙程度 ③接触面的干湿情况 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做静摩擦(static friction)，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力(static friction force). 2．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． 3．大小 (1)物体所受到的静摩擦力有一个最大值，这个最大值叫作最大静摩擦力．最大静摩擦力fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力．两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间，即0<f静≤fmax. (2)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为了分析问题方便，可认为二者相等，即fmax＝μFN. 三、摩擦力的应用 1．利用鞋底和地面之间的摩擦力，人们可以走路、跑步； 2．利用轮胎和地面之间的摩擦力，人们可以骑自行车、开动汽车等； 3．利用手和筷子、杯子等之间的摩擦力，人们才能吃饭、喝水； 4．学习时需要拿笔写字，也需要依靠手和笔之间、笔尖和纸之间的摩擦力． (1)两个相互接触的物体都运动时，不会产生静摩擦力．(　　) (2)静摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关. (　　) (3)最大静摩擦力的大小跟物体间正压力的大小有关．(　　) (4)最大静摩擦力的大小跟接触面的材料有关. (　　) 答案：　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ ⊲举例 摩擦力的分类 毛刷实验——分析下面图中刷毛受到的静摩擦力的方向如何． 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 探究点一　滑动摩擦力 　将携带的物品放到恒定速率的水平 传送带上，物品的速度在达到传送带速率之前，物品的运动方向与物品受到的滑动摩擦力方向之间的关系如何？ 提示：　物品的运动方向与物品受到的滑动摩擦力方向相同． 1．滑动摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反． (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反． 2．运动方向和相对运动方向 运动方向 一般是指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向 相对运动方向 两物体以其中一个物体(A)为参考系，另一个物体(B)的运动方向(物体B相对A的运动方向) [提醒]　相对运动是研究对象相对于与其接触的物体的运动，不一定是地面． 3．滑动摩擦力的产生条件 两物体 角度1　滑动摩擦力方向的判断 (2021·山东青岛一中检测)如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　) A．若v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力 B．若v1>v2，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力 C．若v1<v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力 D．若v1>v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力 A　[若v1＝v2，则A、B间无相对运动，无滑动摩擦力，A正确．若v1>v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力，B、D错误．若v1<v2，则B相对于A向右运动，B受到向左的滑动摩擦力，C错误．] 滑动摩擦力方向的判断方法 (1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体). (2)选跟研究对象接触的物体为参考系． (3)找出研究对象相对参考系的运动方向． (4)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反．　　 角度2　滑动摩擦力大小的计算 1．公式法：f＝μFN. 2．二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动)时，可以根据二力平衡求解． 图甲：物体在水平推力作用下，