3.3.2 摩擦力 课件 -2023-2024学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

上节课回顾 第三节 摩擦力（一） 两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面存在相对运动（趋势）时，每个物体的接触面上都会受到对方施加的阻碍相对运动（趋势)的力，这种力叫作滑动（静）摩擦力。 1.摩擦力的定义 2.产生条件： 两个物体 接触面不光滑 相互接触并挤压 有相对运动趋势 3.摩擦力的方向： 总是沿着接触面，并且跟（受力）物体相对运动（趋势）的方向相反。 4.摩擦力方向的判定步骤 确定研究对象 明确相对运动（趋势）的方向 判定滑动（静）摩擦力方向 第三节 摩 擦 力（二） 学习目标 1.理解滑动摩擦力公式 f= μN,并能计算滑动摩擦力的大小； 2.根据物体的受力情况和运动情况，能够判定静摩擦力的 大小；通过实例，理解最大静摩擦力； 3.理解生产和生活中增大和减小摩擦力的实例，强化将摩 擦力知识用于生产和生活的意识。 2023年6月30日 魏泉涌 二.研究滑动摩擦力的大小 实验探究 一.研究滑动摩擦力的大小 公式：f = μN 1.各字母及公式的含义 滑动摩擦力 f 的大小跟压力N 成正比，也就是跟两个物体 表面间的垂直作用力（俗称正压力）成正比。 2.动摩擦因数 （1）动摩擦因数无单位 3.适用范围：只适用于滑动摩擦力的计算 以教材为本 P77“例题示范” = f N μ （2）上式为动摩擦因数 的比值定义式，与 f、N 无正反比关 系，它的大小与两个接触面的材料、粗糙程度等有关。 μ 4 2.在水平力F作用下，重为G 的物体 沿墙壁匀速下滑， 如图所示。若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则 物体物体所受摩擦力的大小为 （ ） A. μF B．μG C．G D. F AC A．fB>fA>fC B．fB<fA<fC 课堂练习 1.三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩 擦因数相同， 由于所受的水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动， C做减速运动，那么，它们受到的摩擦力的大小关系应是 D．不能比较大小 C．fB＝fA＝fC （ ） c 四.静摩擦力的大小及最大静摩擦力 活动：粗测最大静摩擦力 （1）如图所示，把木块放在水平地面上，用弹簧测力计沿 水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前，木块不动。 结论：静摩擦力会随着外力的改变而改变。由二力平衡条件可知，静摩擦力的大小总等于使物体产生相对运动趋势的外力的大小。 （2）继续用力，当拉力达到某一值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 1.静摩擦力大小的求法 平衡法 若物体处于静止或匀速直线运动状态，则： 静摩擦力与相关外力等大反向 2.最大静摩擦力fm（静摩擦力的最大值） 最大静摩擦力fm是物体刚要发生相对滑动时所受的静摩擦力。与物体之间的正压力N成正比，还与接触面的材料及粗糙程度有关。在实际情况中，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大些，如图所示。没有特别说明时，通常认为二者相等。 3.静摩擦力的大小 0<f≤fm 回到本节首页 教材P74图3-3-1：爬杆训练 消防战士在进行徒手爬杆训练。战士采用双手互换握铁管的方式保持身体匀速上升，到达顶端后又采用“手握腿夹”的方式使身体匀速下滑 到地面。消防战士在匀速上升和匀速下滑的两个过程中，所 受到铁管的摩擦力大小和方向相同吗？摩擦力的种类相同吗？ 解析： （1）摩擦力的种类不同：消防战士匀速上升过程中， 人、杆有相对运动趋势，人受到经摩擦力作用；匀速下 滑过程中，人、杆有相对运动，人受到滑动摩擦力作用。 回到本节首页 教材P74图3-3-1：爬杆训练 （2）定义法分析摩擦力的方向：摩擦力的方向跟物体相对 运动（趋势）的方向相反。 消防战士匀速上升的过程中，人相对杆始终有下滑的运动趋 势，人受到向上的静摩擦力;匀速下滑的过程中，人相对杆下 滑，人受到向上的滑动摩擦力。 （3）平衡法分析摩擦力的大小和方向：消防战士在匀速上 升和匀速下滑的两个过程中，人在竖直方向上受到的摩擦力 与重力大小相等，方向相反。因此摩擦力大小相等（等于 重力大小），方向竖直向上（与重力方向相反）。 回到本节首页 教材P74图3-3-1：爬杆训练 小结 摩擦力方向的判定方法 1.定义法 摩擦力的方向跟物体相对运动（趋势）的方向相反。 2.平衡法 物体处于平衡状态（静止或匀速）时，摩擦力与相关外力 等大反向。 例：如图所示，一个质量为M=2 kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为