3.2 摩擦力 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

流体阻力与流体的速度、横截面积、形状等有关。 高一物理学教评一体化学习设计 编者： 审核: 高一物理组 日期： 使用说明：本学习设计紧密贴合课本，认真研读课程标准，精心设计而成，要求学生填写，出现问题教师引导难点，有效解决满堂灌和只注重知识，不注重生成。教师走下讲台，行走在学生中间，及时发现学生问题，有效提高了课堂效率。试题全部来自课本和其它版本教材，有效挖掘课本习题代表性功能。使用时本段可以删除。 3.2 摩擦力 【课标要求】 知道滑动摩擦和静摩擦现象能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 【学习目标】 1、通过分析摩擦现象，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，并会根据物体受力的运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。通过实例，了解最大静摩擦力。 4、知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的实例，有将摩擦力知识应用于生产和生活的意识。 【创设情境】 手压着桌面向前移动，会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动。手对桌面的压力越大，阻力越大。试一试，并说明道理。 两本书叠放在一起，轻易就能分开，那么你能试着将两本每页交叉叠放的书分开吗？ 【问题体验1】 1.滑动摩擦力的大小与______________________________________________有关。 2.在用实验探究滑动摩擦力大小之前，需解决以下几个问题： （1）滑动摩擦力跟压力大小和接触面的材料性质有关，实验中应采用__________法研究。（2）怎样测量压力大小和改变压力大小？_______________________________________ （3）怎样测量物体在滑动中所受摩擦力的大小？__________________________________ （4）如何改变粗糙程度？______________________________________________________ 实验次数 1 2 3 4 5 压力FN/N 滑动摩擦力Ff/N Ff/FN 3.请将你的实验设计方案画在下面 4.参考案例 将一木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定于铁架台横杆上，另一端用细线与木块相连。当拉动木板在桌面上滑动时，木块受到木板向右的滑动摩擦力 f。根据二力平衡，此力与细线对木块的拉力F大小_______。由于拉力F 的大小可通过弹簧测力计示数读取，所以读出弹簧测力计示数即得到了木块受到的滑动摩擦力大小。通过在木块上加砝码的方法改变压力 N，分别测出各次滑动摩擦力 f 的大小； 换用其它接触面材料，重做实验。 【归纳总结1】 1、两个相互_______的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍________运动的力，这种力叫作__________摩擦力。 2、滑动摩擦力的大小跟接触面上 的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越 ；滑动摩擦力的大小还跟接触面的 、 等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。 3、滑动摩擦力的产生条件：①相互接触且 ；②接触面 ；③发生 运动。 4、通过进一步的定量实验，测量同一接触面不同压力下的滑动摩擦力大小，结果表明：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 。如果用Ff表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，则有Ff=__________。其中，μ是比例常数，叫作________因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同 【解决问题1】 在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上木料的总质量为 4.9×103 kg。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？ g 取 10 N/kg。 【问题体验2】 1.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反吗？请你举例说明你的观点。 2.如图3-3-2所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下。试讨论: (1)鱼缸在桌面上滑动的过程中，桌面对鱼缸底的滑动摩擦力方向_____________，与鱼缸的运动方向相_____； 鱼缸底对桌面的滑动摩擦力方向__________，而桌面是静止的。 (2)鱼缸在桌布上滑动的过程中，鱼缸相对于桌布向______运动，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力方向________________，此时鱼缸运动方向是_____________。 桌布相对于鱼缸向______运动，桌布受到的滑动摩擦力方向________________，此时桌布运动方向是_____________。 3. 将双手按压在桌面上，用力向前推，手保持不动，手有向_____运动的趋势。会明显地感到桌面对手有一个______作用的力，这个力的方向与手相对桌面的运动趋势相_______。 4. 作出下列图中物体受到的静摩擦力方向． 【归纳总结2】静止 V 小车向右刹车减速 V 小车向右加速起动 V 一起向上匀速 1、静摩擦力：由于相互接触的两个物体之间只有相对运动趋势，而没有_________运动。 2、摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体的 的方向（趋势）相反。且与接触面相切或平行。摩擦力的方向可能和物体的运动方向 ，也可能和物体的运动方向 ，但一定与________运动方向相反。 注意： （1）不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。相对的意思和参考系类似，物体相对运动指的是物体以与它接触的物体为参考系的运动方向。 （2)有静摩擦力作用的两物体是“相对”静止的，即这两个物体的运动状态相同。而相对于地面，它们不一定静止，所以受到的静摩擦力作用的物体不一定是静止的，也有可能是运动的。 3、摩擦力方向的判断： （1） 选研究对象（受摩擦力作用的物体）。 （2） 选跟研究对象接触的物体为参考系。 （3） 找出研究对象相对参考系的运动方向。 （4） 摩擦力的方向与相对运动（趋势）的方向相反。 4、摩擦力产生的条件： （1）两物体直接接触且相互 （即有 ）； （2）接触面 ； （3）两物体间有 。 【达标检测2】 一只玻璃瓶，在下列情况下是否受到摩擦力？如果受到摩擦力，摩擦力朝什么方向？ （1）瓶子静止在粗糙水平桌面上；____________________________ （2）瓶子静止在倾斜的桌面上；_____________________________________ （3）瓶子被瓶口朝上握在手中静止；____________________________________________（4） 瓶子压着一张纸条，扶住瓶子把纸条抽出。 ________________________________ 【问题体验3】 （1）把木块放在水平长木板上，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，木块不会运动。 （2）在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记，如图所示。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 （3） 如果用力的传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力变化的图线。 【归纳总结3】 1、静摩擦力的大小： （1）物体处于匀速或静止时，根据_______________确定静摩擦力的大小和方向 （2）静摩擦力与压力无关 （3）静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩擦力的最大值在数值上_____于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力之间，即______<F≤_______ 2.实验表明，最大静摩擦力与两物体间的压力成_____比，并与接触面的性质_____关。更精确的实验表明，最大静摩擦力略______于滑动摩擦力。有时为了计算方便，可认为最大静摩擦力近似________于滑动摩擦力。 【解决问题3】 所受重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知：木箱与地板之间的最大静摩擦力= ；木箱所受的滑动摩擦力= ，木箱与地板之间的动摩擦因数µ= ；如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为 。 【巩固提升】 A1. 指出下列说法中的错误： （1）因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体； （2）重力的方向总是垂直于接触面向下的； （3）放在水平桌面上的两个球，靠在一起但并不互相挤压，两球之间存在弹力； （4）两物体间如果有相互作用的弹力，就一定存在摩擦力； （5）根据可知，动摩擦因数µ跟滑动摩擦力Ff成正比，跟压力FN成反比。 4.所受重力为500 N的雪橇，在平坦的雪地上用10 N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载重500 N的货物，那么，雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力是多少？ A3. 请设计一个测量纸跟桌面之间动摩擦因数的方法，画出示意图，说明测量方法，写出测量的计算式。 3、打结是我们日常生活中的常见现象：固定物品要打结，穿戴衣服要打结，包装礼物要打结，你仔细观察过打结的过程吗？绳子上一大一小两个绳圈，两端同时拉动，哪个先打成绳结儿？ 【自我评价】通过本节课的学习，你有那些收获？还有哪些困惑？分享出来 3-2-2 3-2-1 学科网（北京）股份有限公司 $$