(教案)第3章 第3节 摩擦力-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(鲁科版2019)

第3节　摩擦力 学业要求＋核心素养 1．知道滑动摩擦力产生的条件及其方向、静摩擦力产生的条件及其方向。(物理观念) 2．了解调控摩擦力的方法。(物理观念) 3．掌握求解滑动摩擦力、静摩擦力的大小和方向。(科学思维) 一、滑动摩擦力 1．基础梳理 (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，在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力。 (2)滑动摩擦力的大小：公式f＝μN。其中μ是动摩擦因数，μ值与接触面的材料及接触面的情况有关。 (3)方向：总是与接触面相切，并与物体相对运动的方向相反。 2．尝试探究 如图所示，把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动。 (1)在水平地面上用弹簧测力计向前拉木块做匀速运动，在这个过程中木块是否受到了摩擦力的作用呢？ 提示：受到了摩擦力。 (2)如何判断滑动摩擦力的方向呢？ 提示：与木块相对运动的方向相反，与接触面相切。 (3)在木块上放上砝码，继续用弹簧测力计拉木块匀速运动，发现弹簧测力计的示数有什么变化？这时候滑动摩擦力如何变化呢？ 提示：弹簧测力计示数变大；说明滑动摩擦力变大。 (4)为什么加上砝码就必须用更大的力才能保证木块做匀速直线运动呢？猜想摩擦力的大小可能和什么因素有关？ 提示：加上砝码后导致木块对木板的正压力变大；摩擦力的大小可能与正压力的大小有关。 (5)在木板上固定好毛巾，放上木块，用弹簧测力计拉木块匀速运动，发现弹簧测力计的示数有什么变化？这时候滑动摩擦力如何变化呢？说明什么？ 提示：弹簧测力计示数变大；滑动摩擦力变大；说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 二、静摩擦力 1．基础梳理 (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滑动，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，这种力叫作静摩擦力。 (2)方向：总是与接触面相切，并且与相对运动趋势的方向相反。 2．尝试探究 把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。当测力计的示数为1 N 时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N 不变。 (1)木块受到拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？ 提示：说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力。 (2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？ 提示：静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值。 三、摩擦力的调控 1．基础梳理 加大物体表面的粗糙程度可以增大摩擦力，相反，在一定范围内，使物体间的接触面更光滑，可以减小物体之间的摩擦。 2．尝试探究 (1)如图所示，轮胎表面为什么都有刻有花纹的沟槽？ 提示：轮胎表面刻有花纹的沟槽，能增大轮胎与地面间的摩擦系数；雨天，沟槽能把轮胎与地面间的水排出，保持两者良好接触以产生足够的摩擦力，来保持车的正常运动。 (2)自行车部分零件的功能不同，对摩擦力的要求也不同，在相对滑动的转轴之间加上润滑油的目的是什么？ 提示：通过减小接触面的粗糙程度，来减小摩擦力。 1．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。 (　　) ×　提示：要产生摩擦力，两个相互接触的物体间必须有弹力。 (2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反。 (　　) ×　提示：滑动摩擦力与物体相对运动方向相反。 (3)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。 (　　) ×　提示：运动的物体也可能受到静摩擦力。 (4)汽车轮胎的花纹有利于增加与接触面的摩擦。 (　　) √ 2．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．两物体间的接触面积越大，滑动摩擦力就越大 B．两接触面间的滑动摩擦力越大，说明两接触面越粗糙 C．两物体的运动速度越大，滑动摩擦力就越大 D．滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关，还与它们间的正压力有关，而与接触面积的大小无关 D　解析：滑动摩擦力不仅与接触面的粗糙程度有关，还与两者之间的正压力有关，与其他因素无关，因此选项A、B、C错误，选项D正确。 3．下列关于物体受静摩擦力作用的叙述，正确的是(　　) A．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 B．静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同 C．静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同 D．静止物体所受摩擦力一定为零 C　解析：静摩擦力的方向总与物体的相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向没有必然的联系，静止的物体也可能有相对运动趋势。 4．(多选)下列说法正确的是(　　) A．运动的物体可能受静摩擦力作用 B．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止