3.3 摩擦力 课件-2024-2025学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

第三章 相互作用 第三节 摩擦力 目录 CONTENTS 01 学习目标 02 情景导入 03 新课讲解 04 小试牛刀 05 课堂小结 学习目标 01 学习目标 1.通过分析摩擦现象，理解摩擦力的产生条件，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.会根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向，并能根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。通过实例，理解最大静摩擦力 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 4 情境导入 02 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 新课讲解 03 在干燥的岩棉上可以徒手攀爬 而在冰面攀爬上则需要借助登山镐 这其中蕴含着怎样的物理知识？ 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 如图所示，在下面三个过程中，物块是否受到摩擦力？施力物体是谁？方向如何？摩擦力的方向与物块运动方向、物块相对于施力物体的运动方向各有什么关系？ 注意桌面及木板上的标记线 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 v物块相对桌子 v物块相对纸张 v物块相对木板 摩擦力的方向总是沿着接触面 摩擦力跟物体相对运动的方向相反 摩擦力可以阻碍物体运动，也可以是物体的动力 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 一　认识滑动摩擦力 1　滑动摩擦力的定义 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。 无摩擦力 有摩擦力 2　产生滑动摩擦力的条件 产生滑动摩擦力必备的三个条件： （1）两个接触面都不光滑； （2）接触面间有弹力作用； （3）两物体发生了相对滑动。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 3 滑动摩擦力的方向 （1）滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 （2）滑动摩擦力方向的判断方法 ①确定研究对象（受滑动摩擦力作用的物体） ②选择跟研究对象接触的物体为参考系 ③找出研究对象相对参考系的运动方向 ④滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 施加同样大小的力F 石块在冰面上移动的更快 石块在冰面受到的滑动摩擦力小 物体受到的滑动摩擦力与表面的粗糙程度有关 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 施加同样大小的力F 小石块移动的更快 小石块受到的滑动摩擦力小 物体受到的滑动摩擦力与接触面的压力有关 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 1　影响滑动摩擦力大小的因素有哪些 ①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度 ②滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有关 二　探究滑动摩擦力的大小 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 Ff 与接触面粗糙程度有无关系？ Ff 与物体对接触面的正压力有无关系？ Ff 与相对运动的速度大小有无关系？ → 有关 → 有关 → 无关 接触面 砝码 皮带速度 测力计示数 正面（光滑） 无 慢 0.8 N 反面（粗糙） 无 慢 0.9 N 反面（粗糙） 1个 慢 1.4 N 反面（粗糙） 1个 快 1.4 N 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 2　滑动摩擦力的大小 说明：（1）公式中的 N 是指两个物体间的压力，称为正压力（垂直于接触面的压力），是研究对象所受的弹力，它不一定等于物体的重力（斜面上物体所受弹力小于物体的重力）。 （2）公式中的 μ 叫作动摩擦因数，没有单位。它的数值与相互接触的两个接触面的材料、粗糙程度有关，与物体的受力情况、运动状态、接触面积的大小均无关。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 材料 动摩擦因数 钢 — 钢 0.25 木 — 木 0.30 木 — 金属 0.20 皮革 — 铸铁 0.28 材料 动摩擦因数 钢 — 冰 0.02 木头 — 冰 0.03 橡胶轮胎 — 路面（干） 0.71 3．动摩擦因数 μ： 　 接触面粗糙程度以及材料不同，μ 均不相同。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 请按照如图所示的方法，对箱子施加水平推力。在推箱子的过程中，要逐渐增加推力大小，直到将箱子推动为止。重复几次，体会每次箱子发生移动前和刚好移动时推力的情况。 想一想，是什么力阻碍了箱子的移动？ 三　认识静摩擦力 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 1　静摩擦力的特点 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。 2　静摩擦力的产生条件 （1）两物体间有弹力； （2）接触面不光滑； （3）两物体间有相对运动趋势。 注意：①只有以上三个条件同时满足，才能确定静摩擦力的存在； ②物体间有弹力时不一定有静摩擦力，如物体静止在水平面上时，没有相对运动趋势，也就没有静摩擦力，但是物体间有静摩擦力时一定有弹力。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 3 静摩擦力的方向 （1）静摩擦力的方向 静摩擦力的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。 说明：不管静摩擦力的方向与运动的方向相同还是相反，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向总是相反的。不管静摩擦力是动力还是阻力，一定是阻碍物体间的相对运动。 （2）判断静摩擦力方向的步骤 若物体的相对运动趋势不易判断，可利用“假设法”来判断相对运动趋势的方向，利用这种方法判断静摩擦力方向的 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 “假设法”的步骤是： ①选研究对象（受静摩擦力作用的物体）； ②选跟研究对象接触的物体为参考系； ③假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的运动方向（相对运动趋势的方向）； ④静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。 自行车为研究对象 地面为参考系 车轮顺时针运动 Ff 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 4 易混淆的“三个方向” 运动方向 物体的运动方向一般指物体相对地面（以地面为参考系）的运动方向 相对运动方向 以物体A为参考系，物体B相对物体A的运动方向即为物体B的相对运动方向 相对运动趋势的方向 由于物体间静摩擦力的作用而没有发生相对运动，可用假设法判定相对运动趋势的方向 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 1　实验探究 （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。 （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。 四　静摩擦力的大小 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 2　最大静摩擦力 最大静摩擦力F静max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F静的大小 物体所受静摩擦力 F 和最大静摩擦力Fmax的关系为：0 < F静 ≤ F静max，求静摩擦力时，通常由二力平衡法分析。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 小试牛刀 04 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 1.下列关于摩擦力的说法正确的是( ) A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B.摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比 C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反 D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 C 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：C 解析：A.摩擦力的方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势相反，与物体运动方向没有必然联系，A错误； B.滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比，静摩擦力的大小与物体所受的正压力没有必然联系，B错误； C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反，C正确； D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，D错误。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 2.关于物体间的相互作用，下列说法正确的是( ) A.悬挂在弹簧测力计下的物体受到的拉力是由于弹簧的形变产生的 B.杂技演员双手握住竖直固定的竹竿匀速上攀时，所受摩擦力的方向是向下的 C.在空中用手握住竖直的酒瓶使其静止，增大手的握力，酒瓶受到的摩擦力变大 D.在地球表面的物体都受到重力，其所受重力与它的运动状态有关，也与是否存在其他力有关 A 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：A 解析：A.悬挂在弹簧测力计下的物体受到的拉力是由于弹簧的形变产生的。故A正确； B.杂技演员双手握住竖直竹竿匀速上攀时，由平衡条件可知，双手受到的摩擦力与重力等大反向，方向竖直向上。故B错误； C.手握住酒瓶，增大手的握力，会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力，但酒瓶受到的静摩擦力不变，始终与重力等大反向。故C错误； D.物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，与它的运动状态无关，与其他力无关。故D错误。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 3.（多选）如图所示，质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上，物块在拉力F作用下在木板上向右匀速滑行，木板始终处于静止状态，物块与木板间动摩擦因数为 ，木板与地面间动摩擦因数为 ，那么下列说法正确的是( ) A.物块受到的摩擦力一定和拉力F大小相等 B.物块对木板的摩擦力大小一定是 C.地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力 D.地面对木板的摩擦力大小一定是 ABC 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 答案：ABC 解析：A.物块在拉力F作用下在木板上向右滑行，木板始终处于静止状态，物块运动的情况不清楚，当物块匀速运动时物块受到的摩擦力大小为F，故A正确； B.物块相对木板向右运动，则木板相对物块向左运动，木板受到物块的滑动摩擦力方向水平向右，大小等于 故B正确； C.木板受到物块的滑动摩擦力方向水平向右，木板始终处于静止状态，则地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力，故C正确； D.木板受到物块的滑动摩擦力为 ，木板始终处于静止状态，则地面对木板的摩擦力大小一定是 ，故D错误。 课堂小结 05 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 ① 滑动摩擦力 （1）产生条件： ①接触并挤压（即两物体间存在弹力）； ②两物体有相对运动； ③接触面粗糙. （2）方向：总是跟接触面相切，并且跟相对运动方向相反. （3）大小： 1 阻碍相对运动 有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力 运动方向 ≠ 相对运动方向 ≠ 相对运动趋势方向 正压力不一定等于重力 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 ① 静摩擦力 （1）产生条件： ①接触并挤压（即两物体间存在弹力）； ②两物体间有相对运动趋势； ③接触面粗糙. （2）方向：总是跟接触面相切，并且跟相对运动趋势方向相反. （3）大小： （4）静摩擦力的有无及方向的判定：①假设法；②状态法等. 2 阻碍相对运动趋势 运动方向 ≠ 相对运动方向 ≠ 相对运动趋势方向 最大静摩擦力与压力、接触面的材料及粗糙程度等有关 感谢观看 Thank you Lavf58.12.100 $$