第3章 2 摩擦力(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

第三章　相互作用——力 2　摩擦力 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 预习案 必备知识·问题导学 01 探究案 关键能力·互动探究 02 知能达标训练 04 提升案 随堂演练·基础落实 03 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 01 预习案 必备知识·问题导学 栏目导航 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 相对运动 相对运动 正比 有关 不同 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 运动的趋势 相对运动 运动趋势 开始运动 0 最大静摩擦力Fmax 0<F≤Fmax 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 02 探究案 关键能力·互动探究 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 (1)木块被拉动前受到的是静摩擦力，拉动后还是静摩擦力吗？拉动后受到的摩擦力多大？ 答：不是。3.8 N (2)在木块上添加重物，即增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？ 答：变大。 (3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾，木块受到的摩擦力如何变化？ 答：变大。 2．静止的物体可以受滑动摩擦力吗？ 答：可以。 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 03 提升案 随堂演练·基础落实 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 04 知能达标训练 点击进入Word 栏目导航 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 谢谢观看 栏目导航 第三章　相互作用——力 1 物理观念 1．知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件。 2．知道影响滑动摩擦力大小的因素及动摩擦因数。 3．知道最大静摩擦力。 科学思维 1．会分析、判断摩擦力的有无及方向。 2．会计算摩擦力的大小。 一、滑动摩擦力 阅读教材，并回答： 1．滑动摩擦力 两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦叫滑动摩擦。在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力，叫作滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切。 2．感受滑动摩擦力 把手掌压在桌面或其他物体的表面，在大小不同的压力下向前平移手掌。通过比较，感受滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 答：与压力和接触面有关。 【概念·规律】 滑动 摩擦 力 定义 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上产生的阻碍____________的力叫滑动摩擦力 方向 总是沿着接触面，并且跟物体的____________的方向相反 大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力成________； (2)公式：Ff＝μF压，μ为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况________，接触面材料不同，粗糙程度不同，动摩擦因数也________ 二、静摩擦力 阅读教材，并回答： 1．在教材图3.2­3中，人用力向右推放于水平地面上的沙发，沙发没动。沙发为何没有向右运动？是什么力阻碍了它的运动？该力的方向向哪？ 答：因受到向左的静摩擦力。 2．在教材图3.2­4所示实验中 (1)木块静止不动时，随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗？根据是什么？ 答：变化。由二力平衡知静摩擦力和拉力大小相等。 (2)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点？ 答：弹簧测力计的示数最大。 (3)若在木块上增加砝码，木块移动之前，静摩擦力的大小还等于弹簧测力计的拉力吗？木块开始移动时弹簧测力计的示数和放砝码之前木块开始移动时弹簧测力计的示数相同吗？ 答：等于。不相同。 【概念·规律】 静摩 擦力 定义 两个物体之间只有相对______________，而没有____________时，产生的摩擦力叫作静摩擦力 方向 静摩擦力的方向总是跟相对____________的方向相反 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____________时所需要的拉力 大小 两物体间实际产生的静摩擦力F在______与_________________之间，即___________ (1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。(　　) (2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力。(　　) (3)摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直。(　　) (4)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比。(　　) (5)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。(　　) (6)滑动摩擦力一定阻碍物体之间的相对运动。(　　) (7)受滑动摩擦力作用的物体一定处于运动状态。(　　) (8)相互接触的两个物体之间有静摩擦力作用时，可能不受弹力作用。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)× 探究点一　滑动摩擦力 [交流讨论] 1．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。 当拉力增大到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，拉力保持3.8 N不变，此后木块匀速运动。 3.如图所示，在竖直墙面上，如果物块在恒力F的作用下沿粗糙的竖直墙面下滑，物块的质量增大，摩擦力增大吗？ 答：摩擦力不变。 [归纳总结] 1．滑动摩擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 2．滑动摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切且与物体相对运动的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 3．滑动摩擦力的大小计算 (1)公式法：根据公式Ff＝μFN计算。 (2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 质量是3 kg的物体放在水平地面上，用F1＝6 N的水平拉力拉该物体时，恰好使物体做匀速直线运动，如图甲所示，已知g＝10 N/kg，求： (1)物体与地面之间的动摩擦因数； (2)若对物体施加一竖直向下的作用力F2＝30 N，如图乙所示，当物体在地面上滑动时，所受滑动摩擦力多大。 [解析]　(1)物体做匀速运动，则Ff1＝F1＝6 N 根据Ff1＝μFN1＝μmg，得μ＝0.2。 (2)当加竖直向下的力F2时，物体对地面的压力 FN2＝F2＋mg＝60 N 所以物体所受摩擦力为Ff2＝μFN2＝12 N。 [答案]　(1)0.2　(2)12 N 本题中当加竖直向下的作用力F2后，物体对地面的压力不再是mg，故摩擦力大小不是μmg。由此可以看出物体与地面之间的滑动摩擦力不一定等于μmg。　 1．质量为5 kg的木块放在水平地面上，在拉力F＝30 N的作用下向前加速运动，已知木块与地面间的动摩擦因数为0.5，g＝10 N/kg，求： (1)木块在力F作用下加速运动时所受地面的滑动摩擦力大小； (2)撤去力F后，木块仍向前运动时所受地面的滑动摩擦力大小。 解析　(1)物体所受地面的滑动摩擦力 Ff＝μFN＝μmg＝25 N。 (2)撤去力F后物体所受地面滑动摩擦力不变，仍为25 N。 答案　(1)25 N　(2)25 N 探究点二　静摩擦力 [交流讨论] 1．如图所示，货物被一倾斜传送带匀速送到高处，且货物和传送带相对静止。由此可讨论： (1)运动的物体可以受到静摩擦力作用吗？ 答：可以。 (2)静摩擦力一定是阻力吗？ 答：不一定。 2.如图所示，手握住瓶子处于静止状态，请判定瓶子所受静摩擦力的方向，如果手的握力增大，瓶子所受静摩擦力会不会增大，为什么？ 答：不会，因为静摩擦力的大小等于重力。 [归纳总结] 1．静摩擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动趋势。 2．静摩擦力的大小 (1)范围：0<F≤Fmax。 (2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 (3)静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比。 如图所示，在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁向下滑动。若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为(　　) A．μF　　　　　　　 B．μG C．μ(F＋G) D．G [解析]　由题意可知物体沿竖直墙壁下滑，则受到滑动摩擦力，则有Ff＝μFN＝μF，故A正确，B、C错误；不知物体是否匀速下滑，摩擦力与重力关系无法确定，故D错误。 [答案]　A 　(多选)若在例题中，质量为m的物体靠在粗糙竖直的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是(　　) A．若物体沿墙壁向下运动，则墙壁对物体的摩擦力大小一定为μmg B．若物体静止，当F增大时，物体受到的静摩擦力仍不变 C．若物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则撤去F后，物体受到的滑动摩擦力大小等于μmg D．若撤去F，物体沿墙壁下滑时，物体不受滑动摩擦力的作用 解析　当物体沿墙壁向下运动时，墙壁对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff＝μFN，不一定等于μmg，A错误；若物体静止，当F增大时，物体受到的静摩擦力一直与物体的重力平衡，方向一直竖直向上，B正确；若物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则撤去F后，物体沿墙壁下滑时，竖直墙面对物体没有弹力，则竖直墙面对物体没有滑动摩擦力，D正确，C错误。 答案　BD 摩擦力大小的计算方法 (1)计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。 (2)滑动摩擦力用公式Ff＝μFN求解，静摩擦力的大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求解。如果物体处于静止状态，或做匀速直线运动时，可利用二力平衡条件求解静摩擦力。 (3)正压力相同时，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，如不加说明，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，此时最大静摩擦力也可由公式Fmax＝μFN求得。　 2．如图所示，一个M＝2 kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0＝0.1 kg的小桶相连。已知M的最大静摩擦力Fmax＝4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g＝10 N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小： (1)只挂m0，处于静止状态时； (2)只挂m0，但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时； (3)只在桶内加入m1＝0.33 kg的沙子时； (4)只在桶内加入m2＝0.5 kg的沙子时。 解析　(1)因为m0g＝1 N<Fmax，M处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡得Ff1＝m0g＝1 N。 (2)在M上再放一个M′＝3 kg的物体，M仍静止，故受静摩擦力Ff2＝Ff1＝m0g＝1 N。 (3)因为(m0＋m1)g＝4.3 N<Fmax，故M处于静止状态，所受静摩擦力Ff3＝(m0＋m1 )g＝4.3 N。 (4)因为(m0＋m2)g＝6 N>Fmax，故物体M运动，受到滑动摩擦力作用，由公式知Ff4＝μFN＝μMg＝4 N。 答案　(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N 1．(多选)关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A．有正压力就一定有滑动摩擦力 B．有滑动摩擦力就一定有正压力 C．滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直 D．只有运动的物体才受滑动摩擦力作用 解析　由产生滑动摩擦力的条件知，选项A错误，B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力的方向垂直，选项C正确；静止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但黑板擦是运动的，黑板受滑动摩擦力作用，所以关键要理解“运动”和“相对运动”的含义，选项D错误。 答案　BC 2．关于摩擦力的说法，下列说法中正确的是(　　) A．两个接触的相对运动的物体间一定有摩擦力 B．受静摩擦作用的物体一定是静止的 C．存在摩擦力的接触面间一定存在弹力 D．滑动摩擦力方向一定与运动方向相反，一定是阻力 解析　两个接触的相对运动的物体间不一定有弹力，则不一定有摩擦力，A错误；受静摩擦作用的物体可能是运动的，比如用倾斜传送带运送的货物，B错误；根据摩擦力产生的条件可知存在摩擦力的接触面间一定存在弹力，C正确；滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，与物体的运动方向可能相同、可能相反，不一定是阻力，D错误。 答案　C 3．图甲中小明用60 N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受的摩擦力为F1；图乙中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受的摩擦力为F2；图丙中小明把木箱推动了，此时木箱受的摩擦力为F3，已知木箱对地面的压力为300 N，木箱与地面间动摩擦因数为0.3，则F1、F2、F3的大小分别为(　　) A．60 N,100 N,90 N　 B．0 N,100 N,300 N C．60 N,100 N,300 N D．0 N,100 N,90 N 解析　题图甲中小明用的推力F＝60 N，木箱不动，木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态，木箱受的摩擦力为静摩擦力，F1＝F＝60 N；题图乙中小明用的推力F′＝100 N，木箱恰好能被推动，静摩擦力达到最大值，F2＝F′＝100 N；题图丙中小明把木箱推动了，木箱受到了滑动摩擦力的作用，F3＝μFN＝0.3×300 N＝90 N，故选项A正确，B、C、D错误。 答案　A 4．(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．木箱所受的最大静摩擦力Fm＝21 N B．木箱所受的最大静摩擦力Fm＝20 N C．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2 解析　由题图乙知木箱受的最大静摩擦力为Fm＝21 N，故A正确，B错误；当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为Ff＝μmg＝20 N，解得μ＝0.2，故C错误，D正确。 答案　AD $$