第3节 第1课时 摩擦力的认识（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中物理必修第一册（鲁科版2019 福建专版）

摩擦力 第3节 课标要求 层级达标 1.认识摩擦力，知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别。 2.能用摩擦力的概念与规律说明生产生活中的摩擦现象，解决一些相关的实际问题。 3.会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小，会用二力平衡计算静摩擦力的大小。 学考层级 1.形成初步的摩擦力概念，应用摩擦力的知识，解决实际问题。 2.能对比较简单的摩擦力现象进行分析和推理。 1.认识摩擦力，知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别。 2.能用摩擦力的概念与规律说明生产生活中的摩擦现象，解决一些相关的实际问题。 3.会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小，会用二力平衡计算静摩擦力的大小。 选考层级 1.能对摩擦力的综合性问题进行分析。 2.能根据摩擦力探究方案，用基本器材获得摩擦力大小的基本数据，得出摩擦力大小的影响因素或变化规律。 续表 摩擦力的认识 (强基课—逐点理清物理观念) 第一课时 1 逐点清(一) 滑动摩擦力 2 逐点清(二) 静摩擦力 3 课时跟踪检测 CONTENTS 目录 逐点清(一) 滑动摩擦力 1.定义：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上就会产生阻碍__________的力，这种力称为滑动摩擦力。 2.方向：总是与接触面______，并与物体_____运动的方向______。 3.大小：滑动摩擦力f的大小与压力N的大小成正比，即f＝_____，式中的比例系数μ称为动摩擦因数。 多维度理解 相对滑动 相切 相对 相反 μN 4.动摩擦因数μ：数值与相互接触的两物体的_____及________的情况(如粗糙、干湿程度等)有关。 5.作用效果：总是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。 材料 接触面 [微点拨] 1.滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)两物体间的接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 2.滑动摩擦力的方向的判断方法 (1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)。 (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)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 1.判断下列说法是否正确。 (1)静止的物体可能受到滑动摩擦力作用。 ( ) (2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反。 ( ) (3)滑动摩擦力可以是动力。 ( ) 全方位练明 √ × √ 2.(多选)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　 ) A.有压力一定有滑动摩擦力 B.有滑动摩擦力一定有压力 C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 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，A错误，B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，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，关键要理解“运动”和“相对运动”的含义，D错误。 3.(多选)如图所示，A为长木板，上表面粗糙，在水平面上以速度v1向右匀速运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右匀速运动，下列判断正确的是(　 ) A.若v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力 B.若v1＞v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1＜v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力 D.若v1＞v2，A受到B所施加的向右的滑动摩擦力 √ √ 解析：因为A、B两物体均做匀速直线运动，若v1＝v2，A、B之间无相对运动，A、B之间无滑动摩擦力，A正确；若v1＞v2，B相对A往左运动，所以A对B的滑动摩擦力向右，B对A的摩擦力向左，B正确，D错误；若v1＜v2，B相对A向右运动，A对B的滑动摩擦力向左，C错误。 逐点清(二) 静摩擦力 1.定义：当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动的______时，接触面上会产生一种阻碍____________的力，这种力称为静摩擦力。 2.方向：总是与接触面_____，并且与_____________的方向相反。 3.大小：由外部因素决定，随_____的变化而变化。 多维度理解 趋势 相对运动趋势 相切 相对运动趋势 外力 4.最大静摩擦力 (1)定义：物体与接触面之间的静摩擦力的_______，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fmax表示。 (2)相关因素：最大静摩擦力与两物体间的压力成______，且与接触面的性质有关。 最大值 正比 5.静摩擦力的大小范围：0＜f≤fmax。 6.摩擦力的调控 (1)增大摩擦力的方法 ①增大接触面的______程度。 ②增加物体间的压力。 (2)减小摩擦力的方法 ①减小物体间的_____。 ②在接触面间加润滑剂。 粗糙 压力 [微点拨] 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的趋势。 2.静摩擦力有无的判断方法 (1)条件判断法：两个物体相互接触；接触面粗糙；接触面之间有压力且两物体有相对运动趋势。 (2)假设法 1.判断下列说法是否正确。 (1)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间。( ) (2)运动的物体不可能受静摩擦力作用。 ( ) (3)静摩擦力一定是阻力。 ( ) 全方位练明 √ × × √ 解析：对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故A、B错误；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左做匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且方向为水平向右，故D错误。 解析：两脚分别站在左、右踏板上并双腿用力使左、右踏板张开时，在左、右脚对踏板向外的静摩擦力作用下，踏板向外张开，两后轮呈“外八”形态，A正确，B错误；两脚分别站在左、右踏板上并双腿用力使左、右踏板合拢时，在左、右脚对踏板向里的静摩擦力作用下，踏板向内合拢，两后轮呈“内八”形态，C正确，D错误。 √ √ 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——学考达标 1.关于摩擦力，下列说法正确的是(　 ) A.运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用 B.物体受到弹力作用时，一定受到摩擦力作用 C.握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧静摩擦力越大 D.无论滑动摩擦力还是静摩擦力，都可以具有动力作用 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：运动的物体一样可以受到静摩擦力，故A错误。物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用，而有弹力，不一定有摩擦力，故B错误。握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，但瓶子受到的静摩擦力不变，故C错误。滑动摩擦力、静摩擦力只要和运动的方向相同，都可以具有动力作用，故D正确。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.动摩擦因数与哪些因素有关(　 ) A.接触面粗糙程度 B.物体的重力 C.物体表面是否水平 D.物体是否受到外力 解析：动摩擦因数只跟接触面材料和粗糙程度有关。故选A。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　 ) A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B.静摩擦力总是阻力 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，具有动力作用，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小与引起相对运动趋势的外力有关，因此D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4.(2024·泰安高一统考期末)如图甲所示，订书机是一种常见的文具，其底座前端有弧形凹槽。压下订书钉使其穿过纸张后进入弧形凹槽，订书钉在凹槽的作用下向内弯曲后，即可完成装订。如图乙所示，当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时，凹槽在A点对订书钉末端的(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.弹力方向竖直向上 B.弹力方向水平向右 C.摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上 D.摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向下 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：接触面的弹力方向垂直于接触面指向受力物体，故凹槽在A点对订书钉的弹力方向垂直于过A点的切线指向订书钉，故A、B错误；摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反，故凹槽在A点对订书钉的摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上，故C正确，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5.(多选)在图中，有两个完全相同的滑块甲、乙。甲在水平地面上向左运动，受摩擦力大小为f1。乙在顺时针转动的水平传送带上向左运动，受摩擦力大小为f2，甲、乙与接触面间的动摩擦因数均相同。关于甲、乙所受的摩擦力，下列说法正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.f1＜f2 B.f1＝f2 C.甲、乙所受摩擦力方向相同 D.甲、乙所受摩擦力方向相反 解析：甲、乙两滑块都有向左的相对滑动，所受摩擦力方向相同都是水平向右，两摩擦力都为滑动摩擦力，其大小为f1＝f2＝μmg，B、C正确。 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6.传送带在生活中的用途非常广泛，已知传送带不打滑，标示转动方向的传动轮为主动轮，判断下列传送带所处状态符合实际的是(　 ) 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：左侧为主动轮且顺时针转动时，传送带与主动轮接触的下部分相对于主动轮有向右运动的趋势，所受摩擦力向左，则下面传送带被拉直，而传送带与主动轮接触的上部分相对于主动轮有向左运动的趋势，所受摩擦力向右，则上面传送带松弛，故A正确，B错误；   2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 右侧为主动轮且顺时针转动时，传送带与主动轮接触的下部分相对于主动轮有向右运动的趋势，所受摩擦力向左，则下面传送带松弛，而传送带与主动轮接触的上部分相对于主动轮有向左运动的趋势，所受摩擦力向右，则上面传送带被拉直，故C错误；右侧为主动轮且逆时针转动时，传送带与主动轮接触的下部分相对于主动轮有向左运动的趋势，所受摩擦力向右，则下面传送带被拉直，而传送带与主动轮接触的上部分相对于主动轮有向右运动的趋势，所受摩擦力向左，则上面传送带松弛，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.在某校田径运动会100 m比赛中，李老师用手机拍下两个同学奔跑瞬间的照片，图甲为小明一只脚刚离开地面瞬间，图乙为小强一只脚刚落地瞬间。用f1、f2分别表示两位同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于f1、f2的方向，以下说法正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.f1向后，f2向后 B.f1向前，f2向前 C.f1向后，f2向前 D.f1向前，f2向后 解析：图甲中，小明奔跑瞬间，后脚用力向后蹬，地面给后脚向前的静摩擦力，使小明能向前运动，即f1向前；图乙中，小强前脚刚落地时，地面给前脚向后的静摩擦力，使得小强不会向前滑动，所以前脚受到地面的静摩擦力向后，即f2向后，故选D。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.某同学为了感知摩擦力，用手掌轻压桌面并向前移动，感觉到有力阻碍手的移动。这个力(　 ) A.是静摩擦力 B.是滑动摩擦力 C.大小与压力无关 D.随压力增大而减小 解析：用手掌轻压桌面并向前移动，感觉到有力阻碍手的移动，这个力是滑动摩擦力，大小与压力有关，随压力的增大而增大，故A、C、D错误，B正确。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.硬纸板受到静摩擦力的作用 B.轮胎转动越快，硬纸板受到的摩擦力越大 C.硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出 D.硬纸板受到向右的摩擦力，从而向左飞出 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：硬纸板受到滑动摩擦力的作用，根据Ff＝μFN，可知硬纸板受到的滑动摩擦力大小与轮胎转动的快慢无关，故A、B错误；由于后轮逆时针转动，可知硬纸板相对于后轮有向右的运动趋势，则硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出，故C正确，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：由题意可知，击打上旋球应使拍面前倾，触球中上部，故打出上旋球的主要原因是球受到拍面的摩擦力，A、B、D错误，C正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B级——选考进阶 11.(2024·广东汕尾统考期末)如图所示为一个免打孔伸缩晾衣杆的示意图，使用时，先调节杆的长度使其恰好与两侧的竖直墙面接触，然后打开锁紧装置保持杆长不变，最后旋转增压旋钮增加杆头与墙面间的压力，使其在晾衣物时能保持静止，下列说法正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.杆头与墙面间的压力越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大 B.所晾衣物的质量越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大 C.在湿衣物晾干的过程中，杆头与墙面间的摩擦力保持不变 D.为了能晾更大质量的衣物，可增加杆头与墙面的接触面积 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：以晾衣杆与衣物为整体，受力分析可得两边杆头与墙面间的静摩擦力等于晾衣杆与衣物的总重力，即f＝(m衣物＋m晾衣杆)g，故杆头与墙面间的压力越大，杆头与墙面间的摩擦力不变，所晾衣物的质量越大，杆头与墙面间的摩擦力越大，故A错误，B正确； 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在湿衣物晾干的过程中，晾衣杆与衣物的总重力减小，杆头与墙面间的摩擦力减小，故C错误；为了能晾更大质量的衣物，可增加杆头与墙面的粗糙程度或增大杆头与墙面间的压力，以增大杆头与墙面间的最大静摩擦力，增加杆头与墙面的接触面积时，不能够增大杆头与墙面间的最大静摩擦力，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：由球A受力平衡可知，球A与挡板B间没有弹力，则球A与挡板B间没有摩擦力，且球A与水平面C间没有相对运动趋势，所以球A与水平面C间也没有摩擦力。故选D。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13.如图所示，自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，在同样的刹车过程中，碟刹因更高的稳定度和灵活性，致使刹车距离更短，提供更大的安全性。碟刹由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动。在一次缓慢刹车的过程中，下列有关机械碟刹说法正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.碟刹器与自行车相对静止，碟刹器受到的是静摩擦力 B.碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相同 C.碟刹器夹住碟刹片的力越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大 D.自行车骑行速度越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：碟刹器与碟刹片相对运动，碟刹器受到的是滑动摩擦力，故A错误；碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反，故B错误；碟刹器夹住碟刹片的力越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大，故C正确；碟刹器与碟刹片之间的摩擦力与二者间的动摩擦因数和正压力大小有关，与自行车骑行速度无关，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14.(2024•龙岩高一质检)(多选)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2，答题卡与固定的摩擦片之间的动摩擦因数为μ3，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，对答题卡的压力恒定，带动第一张答题卡向右运动，下列说法正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A.第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力方向向左 B.后一张答题卡(非最后一张)受到前一张答题卡的摩擦力方向向右 C.μ1＞μ2 D.μ1＜μ3 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：搓纸轮转动带动第一张答题卡运动时，答题卡有相对搓纸轮向左运动的趋势，故答题卡受到搓纸轮的摩擦力方向向右，A错误；后一张答题卡相对前一张答题卡向左运动，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力方向向右，B正确；第一张答题卡能向右运动，有μ1＞μ2，最后一张答题卡也要向右运动，有μ1＞μ3，C正确，D错误。 2 3 4 (3)二力平衡法：根据物体的运动状态，应用二力平衡条件判断摩擦力的有无。 2.如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是(　 ) A.A、B之间无摩擦力 B.A受到B的摩擦力水平向左 C.B受到A的摩擦力水平向左 D.地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 3.(多选)三轮蛙式滑板车深受儿童喜欢，蛙式滑板车驱动力主要来源于两个后轮，如图所示。蛙式滑板车静止在水平地面上，当两脚分别站在左、右踏板上并双腿用力使左、右踏板张开或者合拢时，蛙式滑板车均可由静止向前启动。踏板向外张开时两后轮呈“外八”形态；踏板向内合拢时，两后轮呈“内八”形态。设两踏板受到左、右脚的静摩擦力分别为F1、F2，则下列俯视示意图中可能正确的是(　 ) 9．(2024·建瓯高一检测)一学习兴趣小组在探究摩擦力时，自行车倒立放置，让后轮逆时针转动，随后在后轮最高点轻轻放上一硬纸板(如图所示)，通过观察硬纸板的运动进行相关研究。下列分析正确的是(　 ) 10.某同学观看乒乓球比赛时，发现某次运动员击球时拍子是向下倾斜的，如图所示。查阅资料得知：击打上旋球应使拍面前倾，触球中上部。打出上旋球的主要原因是(　 ) A.球受到重力 B.球受到拍面的弹力 C.球受到拍面的摩擦力 D.飞行中球受到气流的作用力 12.钢球A静止于光滑水平面C与固定于C的挡板B间，试分析球A与水平面C和挡板B间的摩擦力情况(　 ) A.球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间有摩擦力 B.球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间有摩擦力 C.球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间无摩擦力 D.球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间无摩擦力 $$