3.3 摩擦力 课件-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

该高中物理课件围绕摩擦力的核心概念展开，系统梳理了滑动摩擦力与静摩擦力的定义、产生条件、方向判断及大小计算，并通过实验探究和典型例题强化理解，构建从生活现象到物理规律的认知支架，实现知识迁移与应用。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养，以“体验—猜想—实验—论证”为主线设计教学环节，如用弹簧测力计测量滑动摩擦力时采用控制变量法，引导学生自主归纳公式f=μN，体现模型建构与科学推理能力培养。同时设置“牛刀小试”和情境分析题，帮助学生辨析易错点，提升批判性思维与问题解决能力。此设计既利于学生建立清晰的物理观念，又助力教师高效落实核心素养目标，增强课堂互动性和实践性。

3.3　摩擦力 同学们想一想不用胶水能否把这两本书粘在一起？ 导入新课 摩擦力在生活中无处不在 同学们都知道哪些摩擦现象？ 摩擦力 滚动 摩擦力 静 摩擦力 滑动 摩擦力 滑动摩擦力 静摩擦力 把手按压在桌子上，然后向前推动手掌，体会一下手受到的摩擦力。 体验： 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 面上产生阻碍相对滑动的力，这种力叫滑动摩擦力。 2、产生条件： 新课教学 一、滑动摩擦力 接触面粗糙 接触并挤压； 有相对运动； 3、作用点： 接触面 如何判断滑动摩擦力的方向？ v 保持木板静止，木块向右运动，木块受到向哪个方向的摩擦力？ 向左 滑动摩擦力的方向与木块运动方向相反；与相对运动方向相反 木板和木块均向右运动且木块的速度小于木板的速度，木块受到向哪个方向的摩擦力？ 木块向右运动 木块相对于木板向右运动 向右 滑动摩擦力的方向与木块运动方向相同；与相对运动方向相反 木块向右运动 木块相对于木板向左运动 f v块 v板 f 4、方向： 与接触面相切，并且与物体的相对运动方向相反。 （与物体运动的方向无关） 静止的物体会受到滑动摩擦力的作用吗？ 静止的物体也会受到滑动摩擦力的作用。 v v 体验滑动摩擦力的大小 （1）用手在桌面上推动，感受手受到的滑动摩擦力的大小。 （2）在手与桌面之间放一张白纸，施加同样大小的压力， 感受此时滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关 （3）手仍放在纸上，增大压力，感受此时滑动摩擦力的大小 压力越大，滑动摩擦力越大，即滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 提出猜想 研究什么 【实验方法】 控制变量法 【实验器材】 弹簧测力计、物块、砝码、木板、细线 【实验原理】 1、如何获得压力的大小？ 压力的大小等于物块和钩码的重力之和，物块和每个钩码的重力已标出。 2、如何改变压力的大小？ 可通过改变钩码的重力来改变压力的大小。 3、如何获得滑动摩擦力的大小？ 提出猜想 设计实验 研究什么 方案一 向右拉动木板， F弹 f 保证物块静止状态， 这时弹簧测力计上的拉力大小等于物块所受到的滑动摩擦力的大小。 方案二 向右拉动物块， f F弹 保证物块匀速运动， 此时弹簧测力计上的拉力大小等于物块所受到的滑动摩擦力的大小。 哪种方案更合适？ 1、静止状态易保持 2、容易读数 1、匀速状态不易控制 2、运动着的弹簧不易读数 方案一 提出猜想 设计实验 研究什么 探究滑动摩擦力与压力的关系 v 1、水平拉动木板，待示数稳定后，记录弹簧测力计示数， 即为滑动摩擦力的大小。 2、依次增加砝码个数并记录压力大小，重复步骤一。 3、将实验得到的f与N以及计算 填入表格。 实施实验 提出猜想 设计实验 研究什么 实验次数 1 2 3 4 压力N 滑动摩擦力f 注意： 1、弹簧测力计在使用前要调零。 2、保持细线与模板平行。 3、注意弹簧测力计的准确读数。 实施实验 提出猜想 设计实验 研究什么 数据处理 滑动摩擦力 f 的大小与压力N大小成正比，即： 式中的比例系数称为动摩擦因数。它是两个力的比值，没有单位。μ的数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况（如粗糙、干湿程度）有关。 一些材料间的动摩擦因数 材料 钢与冰 木与冰 玻璃与玻璃 钢与橡胶 动摩擦因数 0.02 0.03 0.40 0.60—0.80 实施实验 提出猜想 设计实验 研究什么 数据处理 得出结论 5、大小： 1、关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ） A．压力越大，滑动摩擦力越大 B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大 牛刀小试 D 2、如图所示，一个物体质量为10kg，沿水平面向右运动，同时受到 一水平向左的大小为10N的力的作用。已知此物体与地面之间的动 摩擦因数为0.1。则此物体与地面之间的滑动摩擦力，以下描述正 确的是( ) A．10N，方向向右 B．10N，方向向左 C．20N，方向向右 D．20N，方向向左 B 为什么杯子不会掉下来？ 静摩擦力 1、定义：两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有 相对运动趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力。 二、静摩擦力 2、产生条件： 接触面粗糙 接触并挤压； 有相对运动趋势； 3、作用点： 接触面 硅胶刷相对桌面均静止 刷子相对桌面的 运动趋势方向 f f 刷子相对桌面的 运动趋势方向 如何判断静摩擦力的方向？ 4、方向： 与接触面相切，并且与物体的相对运动趋势方向相反。 与倾斜传送带保持相对静止的货物随传送带向上运动时： 1、货物有向哪个方向运动的趋势？ 2、货物受到什么样的摩擦力？方向向哪？ 运动的物体也能受到静摩擦力 静摩擦力一定是阻力吗？ 沿传送带向上 推力 静摩擦力 二力平衡 根据力的平衡求解静摩擦力。 当推力增大到某一值时，箱子突然开始沿接触面滑动，这时物体与接触面之间的静摩擦力达到最大，这个最大值称作最大静摩擦力，记为 fmax。 5、大小： 静摩擦力的范围为： 探究二：粗测最大静摩擦力 将物块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉物块，从零开始逐渐增大拉力直到物块滑动，记录下此时弹簧测力计的示数（即最大静摩擦力的大小）。改变滑块上的砝码数量来改变压力，重复操作。 物块与桌面之间的最大静摩擦力与压力有什么关系？ 物块滑动前后弹簧测力计的示数有无变化？这表明什么？ 1、最大静摩擦力与两物体间的压力成正比，并与 接触面的性质有关。 2、最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。 结论 例：质量为2kg的木箱静止在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，取重力加速度g=10N/kg。现给木箱一水平拉力。 （1）当拉力大小为5N时，地面对木箱的摩擦力是多少？ （2）当拉力大小为12N时，地面对木箱的摩擦力是多少？ （3）此后若将拉力减小为5N（木箱仍在滑动），地面对木箱的摩擦力是多大？ 策略提炼 分析摩擦力时，首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小可以用滑动摩擦力公 式计算。静摩擦力的大小可用二力平衡条件求解。 方法一：二力平衡条件 方法二：假设法 关于静摩擦力有无的判断 无摩擦力 v v 1、物体随传送带一起匀速运动，判断其是否受静摩擦，方向？ f 牛刀小试 2、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( ) A D F C F B BCD 物块受静摩擦力方向如何？ f f f 在生产生活中，我们有时需要加大摩擦力，有时需要减小摩擦力，在生活中人们是怎么调控摩擦力的？ 三、摩擦力的调控 分析：自行车前后轮所受摩擦力的情况 摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两个只有相对运动趋势，没有相对运动的物体间的摩擦力 两个发生相对运动的物体间的摩擦力 产生条件 接触面粗糙 两物体间相互接触、相互挤压 两物体间有相对运动趋势 接触面粗糙 两物体间相互接触、相互挤压 两物体间有相对运动 方向 与接触面平行，并且跟物体的相对运动趋势方向相反 与接触面平行，并且跟物体的相对运动方向相反 大小 0＜F≤Fm Fm为最大静摩擦力 F=μFN 作用效果 阻碍相对运动趋势 阻碍相对运动 F拉 f滑 Fmax F 静摩擦力和滑动摩擦力的联系和区别 课堂小结 1．关于弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（ ） A．杆对物体的弹力总是沿杆的方向 B．静止的物体不可能受到滑动摩擦力 C．物体间有摩擦力产生时，必有弹力，弹力和摩擦力的方向必定 是垂直的 D．物体所受的摩擦力方向可能与物体运动方向不在同一直线上 CD 课堂练习 2．如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上， 若将推力F的大小增加到2F，则(　 　)　 A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍 B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍 C．木块所受墙面的摩擦力方向向下 D．木块所受墙面的摩擦力不变 AD 2．A、B两物体按图中所示甲、乙两种形式叠放在一起沿斜面匀速下滑，A、B间保持相对静止，图甲中B的上表面与斜面平行，图乙中B的上表面与水平面平行，则关于A、B间的摩擦力，下列说法中正确的是（ ） A．图甲、乙中均无摩擦力 B．图甲、乙中均有摩擦力 C．图甲中有摩擦，图乙中无摩擦 D．图乙中有摩擦，图甲中无摩擦 C 3．为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力，某同学设计了如图所示四个实验方案．在实验操作过程中，认为测力计读数即为滑动摩擦力的大小，则最准确的方案是（ ） C 5. 如图所示，A为长木板，在水平面以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（ ） A. 若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力 B. 若是v1>v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力 C. 若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力 D. 若是v1>v2，B受到了A所施加向左的滑动摩擦力 B A v2 v1 A 6、如图所示，物体A重40N，物体B重20N， A与B，A与地面间的动摩擦因素均为0.4。 当用水平力F向 右匀速拉动物体A时，求 （1）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小 （2）绳子对B 物体拉力T 的大小和水平力F 的大小 $