第三章 第三节 摩擦力-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习全书word（粤教版）

第三节　摩擦力 [课标引领] 学业质量水平要求 合格考 1.初步形成滑动摩擦力和静摩擦力的概念,应用摩擦力的知识解决一些简单的实际问题. 2.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. 选择考 1.能对摩擦力的综合性问题进行分析,掌握定量分析摩擦力的方法. 2.能根据滑动摩擦力和静摩擦力探究方案,用基本器材获得滑动摩擦力大小和最大静摩擦力大小的基本数据,得到滑动摩擦力大小和最大静摩擦力的影响因素或变化规律. 一、滑动摩擦力 请使用身边的器材,动手做一做下面两个情境,并结合初中学习过的滑动摩擦力的相关知识,回答下列问题: (1)用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察毛刷的弯曲方向.如图所示,毛刷为什么向后弯曲? (2)把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面间的压力,感觉有什么不同?这说明什么? 答案:(1)因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面与黑板擦运动方向相反. (2)手受到向后的阻力(滑动摩擦力);感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大;滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大. 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,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 滑动摩擦力的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.影响因素 滑动摩擦力的大小跟两个物体间的压力、物体接触面的粗糙程度有关.压力越大、物体的接触面越粗糙,两个物体间的滑动摩擦力就越大. 4.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(或木块重力加上砝码重力之和),即为木块对平板小车的压力. (ⅱ)滑动摩擦力的测量. 当小车向左缓慢匀速运动时,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.记录在表格中. 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的上表面,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 ④根据表格中的两组实验数据,用纵坐标表示滑动摩擦力f,用横坐标表示压力FN,作出fFN图像,从而得出f与FN的关系. ⑤实验结论:同一接触面图线为一条倾斜的直线,直线斜率为一定值,说明f与FN的大小成正比.对不同接触面不同,越大,表示接触面越粗糙. (4)实验数据的处理方法:以f为纵坐标,FN为横坐标,作出图线,是过原点的一条倾斜直线,就能说明f与FN成正比.且有动摩擦因数:μ1<μ2. (5)实验注意事项. ①桌面要水平,平板小车上表面要平整. ②要使平板小车向左缓慢匀速运动. ③读数时,要等弹簧测力计示数稳定后再读数. ④用图像法处理数据,作图时应使尽可能多的点在直线上,不在直线上的点尽可能分布在所作直线的两侧,偏离直线太远的点应舍弃掉. 5.大小 (1)动摩擦因数. 同一接触面的是一个定值,不同接触面的值不同.的值大,意味着在相同的压力情况下,滑动摩擦力大,我们把的值定义为动摩擦因数,用符号μ表示.动摩擦因数与接触面的材料和粗糙程度有关. (2)滑动摩擦力的计算公式. 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.即f=μFN. 二、静摩擦力　摩擦力的应用 如图所示,将双手按压在桌面上,用力向前推,但手保持不动,请动手做一做感受一下,然后回答下列问题: (1)手和桌面之间有没有发生相对运动?有没有相对运动的“趋势”?(注:“趋势”其意是指事物发展的动向) (2)手保持静止状态,在水平方向上人给手一个推力,根据初中所学习的二力平衡知识,水平方向上手应该还受到一个与推力等大反向的力,这个力是哪个物体施加给手的?这个力的方向与推力一定反向,与前面说的那个相对运动的“趋势方向”有什么关系?根据滑动摩擦力的定义看,这个力能叫滑动摩擦力吗? 答案:(1)没有相对运动;有相对运动趋势. (2)桌面;相反;不能. 1.静摩