3.2 摩擦力 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.2　　摩擦力 高中物理：必修第一册 授课教师：W CONTENTS 目 录 O1 O2 要点突破 O3 O4 课后提升 教学重点 教学难点 教学过程 教学过程 NO.1 教学目标 教学 重点 教学 难点 (1)通过分析摩擦现象,总结出摩擦力的产生条件。 (2)会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向,并根据Ff＝μF压计算其大小。 (3)会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向,并会根据物体的受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向。 ⁠ 为什么鞋子底、车轮胎上有条纹或花纹呢？ 手握杯子，杯子为什么不掉下来？ 写字的沙沙声？ 情景探究 如图所示,某杂技演员在竖直杆上进行“爬杆表演”,并在杆上完成一系列的惊险动作。判断下列说法的正误。 (1)演员沿杆匀速上爬时,演员受到的是滑动摩擦力,方向竖直向下。 (　×　) (2)演员爬到最高点静止时,若增大手的握力,演员受到的静摩擦力不变。 (　√　) (3)演员沿杆匀速下滑时,演员受到杆的滑动摩擦力,方向竖直向上,若增大手的握力,演员受到的滑动摩擦力增大。 (　√　) × √ √ 情景探究 知识点一　静摩擦力 1.定义:相互接触的两个物体之间只有 　相对运动的趋势　⁠,而没有相对运动时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.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　⁠。 3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,即物体刚要产生相对运动时的摩擦力。 4.静摩擦力的大小:两物体间实际产生的静摩擦力F在0与Fmax之间,即 　0＜F≤Fmax　⁠。 相对运动的趋势　 相反　 0＜ F≤Fmax　 知识梳理 1.静摩擦力的产生条件 两物体三个条件 缺一不可 2.静摩擦力的理解 (1)“相对运动趋势”:产生静摩擦力的两个物体之间具有相对运动的趋势。 (2)“相对静止”:产生静摩擦力的两个物体相对静止,但它们相对于地面可能是运动的。 (3)“阻碍效果”:静摩擦力阻碍两物体间的相对运动趋势,静摩擦力既可能与物体的运动方向相同(动力),也可能与物体的运动方向相反(阻力)。 要点归纳 ⁠ 返回 F 趋势 趋势 用手将书提着 箱子静止 物块在斜面上静止 F 趋势 判断静摩擦力的方向 1.书相对于手的运动趋势？ 2.箱子相对于地面的运动趋势？ 3.物块相对于斜面的运动趋势？ F 谈论研究 【典例1】已知图中物体都处于静止，试对物体进行受力分析，画出力的示意图。 G F静 FN G FN F F静 G FN G F静 F FN 典例分析 ⁠ 当物体相对地面运动时，还有静摩擦力吗？ 影响滑动摩擦力大小的因素是什么? 相互作用 B F1 A F 谈论研究 ⁠ 知识点二　滑动摩擦力 1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍 　相对　⁠运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。 2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体 　相对运动　⁠的方向相反。 3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,即Ff＝μF压,F压为压力,μ为 　动摩擦因数　⁠。 相对　 相对运动　 动 摩擦因数　 知识梳理 猫喜欢吃鱼,某次一只猫看到桌子上的鱼缸内有鱼,于是这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一段距离后停下来,最终没有滑出桌面。 (1)桌面对鱼缸的摩擦力的方向向左还是向右? 提示:(1)鱼缸相对桌面向右滑动,因而所受滑动摩擦力方向向左。 (2)若猫增大拉力,桌面对鱼缸的摩擦力是否将增大? 提示:(2)滑动摩擦力只与压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力,滑动摩擦力不变。 情景探究 1.滑动摩擦力产生的条件 两物体三个条件缺一不可 2.滑动摩擦力的方向 (1)方向:沿接触面,并与物体相对运动的方向相反。 (2)作用效果:阻碍物体间的相对运动。 注意:不一定阻碍物体的运动,滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同,也可能相反。 要点归纳 ⁠ 【典例2】如图,某个实验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的实验。把弹簧测力计的一端固定在墙上,另一端与一物块P相连,用力F拉水平向左拉物块下面的金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),弹簧测力计的读数为________N,物块P受到金属板的滑动摩擦力的大小是________N;若用弹簧测力计测得物块P的重力为13 N,则物块P与金属板间的动摩擦因数为________。  2.60 2.60 　0.2 典例分析 受静摩擦力作用的物体一定静止吗?如图所示,跑步时,脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?方向如何? 提示:不一定静止,两物体只是相对静止,跑步时,脚和跑步机接触的时间内,脚并没有和跑步机发生相对运动,因此脚受到的摩擦力为静摩擦力,方向向前。 情景探究 【典例3】质量为m的杆AB,处于静止状态,A端用细绳竖直悬挂,B端放在水平地板上,如图所示。下列有关杆B端所受摩擦力的说法中,正确的是(　　) A.B端受到的静摩擦力方向向右 B.B端受到的静摩擦力方向向左 C.B端受到的静摩擦力沿杆AB斜向下 D.B端不受静摩擦力作用 解析:D　假设B端和水平地板是光滑的,则杆AB受到竖直向上的支持力、竖直向上的细绳拉力和竖直向下的重力,能够保持静止状态,则B端和水平地板无相对运动趋势,故B端不受静摩擦力作用,D正确。 【典例4】下列情景中,物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(　　) 解析:B　物体静止在粗糙的水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;汽车停在斜坡上,由于有下滑趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;物体虽贴着竖直墙面,但与竖直墙面之间没有压力,则没有摩擦力,故C错误;瓶子被握在手中处于静止状态,依据二力平衡可知,瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。 (1)静摩擦力随外力的增大而增大,且其增大有一个限度。 (2)最大静摩擦力比滑动摩擦力略大。 方法总结 【典例5】某同学用力传感器代替弹簧测力计继续进行其他实验,将一质量m=3.75 kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和力传感器连接起来;沿水平方向拉力传感器,木块由静止开始运动,一段时间后停止拉动;实验得到的数据经计算机处理,并简化后图像如图。g取10 N/kg。下列有关这个实验的几个说法正确的是(　　) A.木块与桌面间的最大静摩擦力为3 N B.木块与桌面间的动摩擦因数为0.04 C.0～6 s内木块一直受到静摩擦力的作用 D.木块受到的最大静摩擦力比滑动摩擦力大 D 典例分析 ⁠ 1.关于滑动摩擦力,有同学总结了以下四条“不一定”,其中正确的是(　　) 解析:C　滑动摩擦力产生的条件是接触、挤压、接触面粗糙,A错误;滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力成正比,B错误;产生滑动摩擦力的两个物体需要有相对运动,其中一个物体可以静止,C正确;汽车紧急刹车时,地面相对车轮的运动方向与车的运动方向相反,故地面受到的摩擦力的方向一定与车的行驶方向相同,D错误。 A.产生摩擦力的两个物体不一定接触 B.滑动摩擦力的大小不一定与正压力成正比 C.产生滑动摩擦力的两个物体不一定都运动 D.汽车紧急刹车时,车轮对地面产生的摩擦力方向不一定与汽车行驶方向相同 课后巩固 2.小明同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示,则在向右行笔的过程中(　　) A.镇纸受到向左的摩擦力 B.毛笔受到向右的摩擦力 C.桌面受到向右的摩擦力 D.白纸只受到向右的摩擦力 解析:C　镇纸处于静止状态,水平方向受力为零,即不受摩擦力作用,A错误;毛笔向右行笔的过程中,受到向左的摩擦力,B错误;对白纸和镇纸的整体而言,受到毛笔向右的摩擦力和桌面向左的摩擦力,则桌面受到白纸向右的摩擦力,C正确,D错误。 3.如图所示为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图,正确的是(　　) 解析:A　运动员受到重力、地面施加的向上的支持力以及向前的静摩擦力作用,故选项A正确,B、C、D错误。 课后巩固 4.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(　　) A.A物体受到的摩擦力方向向右 B.三个物体中只有A物体不受摩擦力 C.B受到的摩擦力沿斜面向下 D.B、C受到的摩擦力方向相反 解析:B　A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,A错误;假设接触面光滑,B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿斜面向上的静摩擦力,B正确,C、D错误。 5.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方体物块,F是作用在物块A上水平向左的力,而A、B两个长方体物块均保持静止,假设A、B间的动摩擦因数为μ1,B、C间的动摩擦因数为μ2,则针对此情况以下说法中正确的是(　　) A.B给A施加的摩擦力水平向右 B.A、B间不存在摩擦力作用 C.B受到水平地面C所施加的摩擦力,其方向水平向左 D.可能存在μ1≠0,μ2＝0这种情况 解析:A　对A进行受力分析,A要保持静止,则B给A施加的摩擦力与拉力F平衡,故B给A施加的摩擦力水平向右,A正确,B错误;对B进行受力分析,根据力的相互性,A给B施加的摩擦力水平向左,B要保持静止,水平地面C给B施加的摩擦力水平向右,C错误;由以上分析可知,A与B,B与C之间都有摩擦力,所以μ1≠0,μ2≠0,D错误。 6.如图所示,某新型夹砖机能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率。已知该新型夹砖机能夹起质量为m的砖,两支“手臂”对砖产生的最大压力为FNmax(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为(　　) A.μ＝ B.μ＝ C.μ＝ D.μ＝ 解析:B　对砖进行受力分析,根据平衡条件得2μFNmax＝mg,解得μ＝ ,故B正确。 课后巩固 7.一长方体砖块置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,已知砖块各个表面的粗糙情况相同,则砖块受到的摩擦力的大小关系是(　　) A.Ff甲＞Ff乙＞Ff丙 B.Ff丙＞Ff乙＞Ff甲 C.Ff甲＝Ff乙＝Ff丙 D.无法判定 解析:C　由于砖块各个表面的粗糙情况相同,故砖块各个表面与水平地面间的动摩擦因数相同,由Ff＝μF压＝μmg知,甲、乙、丙三种放法中砖块所受滑动摩擦力的大小相同,选项C正确。 8.如图所示,一个M＝2 kg的物体A放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2,物体通过一条绕过定滑轮的质量不计的细绳和一个m0＝0.1 kg的小桶B相连。已知A与水平面间的最大静摩擦力Fmax＝4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g＝10 N/kg,求在以下情况中,A受到的摩擦力的大小。 (1)只挂B,A处于静止状态时; (2)只挂B,但在A上再放一个M'＝3 kg的物体时; (3)只在桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时; (4)只在桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时。 (2)1 N　 (1)1 N　 (3)4.3 N (4)4 N 9.如图甲所示,某同学用水平绳拉放在平台上的行李包,一直没有拉动,通过手上的弹簧测力计测出拉力F与时间t的关系如图乙所示,则行李包与地面的摩擦力的大小对应的关系图是(　　) A 9.如图所示,重为800 N的沙发放在水平地面上,体重600 N的小王至少要用96 N的水平力推沙发,才能使沙发从原地开始运动。沙发开始运动以后,小王用80 N的水平力推沙发,就可以使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是(　　) A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12 B.若用90 N的水平力推这个静止的沙发,则此时沙发所受的摩擦力大小为80 N C.若用96 N的水平力推这个已经在运动的沙发,则此时沙发所受的摩擦力大小为96 N D.小王盘腿坐在沙发上,小李用140 N的水平力推已经在运动的沙发,可使小王和沙发保持匀速运动 D ⁠ 摩擦力 定义：阻碍相对运动趋势的摩擦力 大小：与外力等大反向 方向：与相对运动趋势方向 相反 定义：阻碍相对运动的摩擦力 大小：f=μFN 方向：与相对运动 方向相反 产生条件 1.接触 2.挤压 3.粗糙 4.相对运动或趋势 滑动摩擦 静摩擦 课堂总结 作业布置： $