第三章 第2节 摩擦力（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修 第一册（人教版2019）

第2节　摩擦力 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.理解摩擦力的产生条件，会区分静摩擦力和滑动摩擦力。 2．会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向，并根据Ff＝μFN计算其大小。 3．通过实例，了解最大静摩擦力。 根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向，并会根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。 通过生产和生活中需增大或者减小摩擦力的实例，体会所学知识在实践中的应用，进而提升学生探索自然的意识。 [对应学生用书P60] 一、滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种 　　　　　　　　　　　　　　　　 ↓ 　　　　　　　　 阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 3．大小 (1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙 程度、材质等有关。 (2)公式：Ff＝μF压。 (3)动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的粗糙程度和材料有关。动摩擦因数μ＝。 二、静摩擦力 1．定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 　↓ 2．方向：总是沿着接触面跟物体相对运动趋势的方向相反。 3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。 4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax。 (物理与生活)如图所示，一个玻璃瓶，将涂有洗洁精的一端交给男生握住；没有涂洗洁精的一端交给女生握住，然后进行“拔瓶”比赛，结果女生赢得比赛。请判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)比赛过程中，两位同学手和瓶子间的摩擦力都是静摩擦力。(　　×　　) (2)瓶子从男生手中“拔”出时，他受到的摩擦力为滑动摩擦力。(　　√　　) (3)比赛中，男生为了赢得比赛，手握瓶子更紧，目的是增大手与瓶子间的最大静摩擦力。(　　√　　) (4)玻璃瓶涂有洗洁精，实际是减小了手与瓶子间的动摩擦因数。(　　√　　) (5)若瓶子两端均涂有洗洁精，由于男生握力大，能获得比赛的胜利。(　　√　　) [对应学生用书P61] 探究点一___滑动摩擦力 花样滑冰是冰上运动项目之一。运动员通过冰刀在冰面上划出图形，并表演跳跃、旋转等高难度动作，如图所示。 [问题设计] (1)冰刀与雪地间有摩擦吗？ (2)为什么不穿钉子鞋？ 提示：(1)有摩擦。 (2)穿钉子鞋增大了滑动摩擦力，做不出优美动作。 1．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触且有挤压(有弹力)； (2)物体间的接触面粗糙； (3)两物体间发生相对运动。 2．滑动摩擦力的方向 与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。 3．滑动摩擦力的大小 (1)根据公式F＝μFN计算； (2)根据二力平衡条件求解。 4．对μ的理解 μ是动摩擦因数，没有单位。它的数值与相互接触的两物体 的材料、接触面的粗糙程度有关，与物体的受力情况、运动状态、接触面积的大小无关。 【例1】 如图所示，轻质弹簧的劲度系数k＝20 N/cm，用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求： (1)物体与水平面间的动摩擦因数； (2)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力的大小。 答案：(1)0.4　(2)80 N 解析：(1)由F＝kx＝μFN，FN＝G可知 μ＝＝＝0.4。 (2)物体所受的摩擦力大小不变，为 Ff＝μFN＝0.4×200 N＝80 N。 [练1] 动摩擦因数与哪些因素有关(　　) A．接触面的粗糙程度 B．物体的重力 C．物体表面是否水平 D．物体是否受到外力 A　解析：动摩擦因数只跟接触面的材料和粗糙程度有关，A正确。 探究点二___静摩擦力 水杯是我们日常生活中经常使用的工具，使用过程中是否会发生突然滑落的情况呢？如图所示，用手握住水杯，水杯静止在空中。 [问题设计] (1)竖直的杯子在重力作用下，为何没有下滑？ (2)若减小手握水杯的力，水杯是否有可能滑落？ 提示：(1)杯子受到的静摩擦力与重力相等，处于静止状态，所以没有下滑。 (2)若减小手握水杯的力，摩擦力可能小于其重力，即水杯可能滑落。 1．静摩擦力产生的条件 (1)两物体的接触面粗糙； (2)两物体在接触面上有压力(弹力)； (3)两物体间有相对运动趋势。 2．静摩擦力的方向 (1)与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反； (2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)时，与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反。 3．静摩擦力的大小 (1)范围：0<