第3章 第3节 摩擦力（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第3节　摩擦力 核心素养导学 物理观念 (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)知道滑动摩擦力的方向及其计算公式f＝μN。 (3)知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。 科学思维 (1)通过分析摩擦现象，总结出摩擦力的产生条件。 (2)会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向，并根据f＝μN计算其大小。 (3)会根据相对运动趋势的方向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。 科学探究 通过演示实验，观察静摩擦力的大小随拉力的变化。 科学态度与责任 知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的方法，培养将摩擦力知识应用于生产和生活中的意识。 一、认识滑动摩擦力　研究滑动摩擦力的大小 1．定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对滑动时，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，并且跟物体的相对运动方向相反。 3．大小：滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比，即f＝μN，式中的比例系数μ叫作动摩擦因数。 4．动摩擦因数μ：数值与相互接触的两物体的材料及接触面的粗糙程度等情况有关。 (1)滑动摩擦力的方向与物体“相对运动方向相反”，不能等同于与物体“运动方向相反”。 (2)滑动摩擦力的方向与运动方向可能相同，也可能相反，也可能成任意夹角。　　 二、认识静摩擦力　静摩擦力的大小及最大静摩擦力 1．定义：当两个彼此接触、挤压的物体之间处于相对静止状态，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，这种力称为静摩擦力。 2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 3．最大静摩擦力 (1)定义：物体与接触面之间的静摩擦力的最大值，也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力，用f静max表示。 (2)相关因素：最大静摩擦力与两物体间的压力成正比，且与接触面的性质有关。 4．静摩擦力的大小范围：0＜f≤f静max。 明晰“三个方向” 运动方向 一般指物体相对于地面的运动方向 相对运动方向 指以其中一个物体A为参考系，物体B相对于物体A的运动方向，反之亦然 相对运动趋势的方向 由两物体间静摩擦力的存在导致的要发生却没有发生的相对运动的方向 1.判断滑动摩擦力方向 图例 运动情况 A物体所受滑动摩擦力方向 水平向右 水平向左 A向右运动 B向左运动 水平向左 A、B均向右运动，且vA＞vB 水平向左 A、B均向右运动，且vA＜vB 水平向右 2.如图所示，手握住杯子处于静止状态。 (1)杯子所受静摩擦力的方向怎样？ (2)如果手的握力增大，杯子所受静摩擦力会不会增大，为什么？由此说明什么问题？ 提示：(1)手握住杯子，杯子处于静止状态，手对杯子的静摩擦力与杯子受到的重力二力平衡，所以杯子所受静摩擦力方向竖直向上。 (2)手的握力增大，但杯子所受重力不变，由二力平衡知杯子所受静摩擦力不变，大小仍等于杯子所受的重力；由此说明静摩擦力的大小与压力大小无关。 3．为了方便拖拽电线，工人师傅往往都是用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当拉动钢丝网套时，网套的内径减小，即钢丝网套径向收缩，就能把粗硬的电线紧紧地束缚住，不会滑脱。怎样用摩擦力与压力之间的关系解释这一现象？ 提示：当网套径向收缩时，网套与被套住的电线之间的正压力增加，从而增加了它们之间的最大静摩擦力，拉力越大，网套径向收缩得就越厉害，从而增大了正压力，其间的最大静摩擦力就越大，所以，被套住的电线就越不容易滑脱。 新知学习(一)|对摩擦力的理解 [任务驱动] 如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有掉下桌子。请分析鱼缸该过程中受什么摩擦力？方向如何？是动力还是阻力？ 提示：该过程中鱼缸的运动经历了两个阶段：(1)鱼缸在桌布上相对桌布向后滑动的阶段，鱼缸受到桌布向前的滑动摩擦力作用，方向与抽桌布方向相同，即与鱼缸的运动方向相同，滑动摩擦力是动力；(2)鱼缸滑离桌布后在桌面上滑动的阶段，鱼缸受到桌面向后的滑动摩擦力作用，方向与鱼缸的运动方向相反，滑动摩擦力是阻力。　　　　 [重点释解] 1．两种摩擦力的比较 静摩擦力 滑动摩擦力 效果 阻碍相对运动趋势 阻碍相对运动 产生条件 相同点 ①相互接触；②相互挤压；③接触面粗糙 不同点 有相对运动趋势 有相对运动 力的三要素 大小 相同点 ①可根据二力平衡条件求解；②可根据作用力、反作用力的特点求解(后面学习) 不同点 0＜f≤f静max f＝μN 方向 相同点 ①与运动方向无直接关系，可与运动方向相同，也可与运动方向相反，或者成一夹角；②与接触面相切；