3.3 摩擦力 课件 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦摩擦力核心知识，涵盖滑动摩擦力和静摩擦力的定义、产生条件、方向判断及大小计算。以“拉开两本书”小活动导入，从生活现象切入，通过问题链引导学生从感性认识到理性分析，构建“现象—概念—规律—应用”的学习支架，帮助学生形成相互作用的物理观念。 其亮点在于以科学探究为主线，结合冰壶运动、传送带运输等实例设计实验（如弹簧测力计测滑动摩擦力），培养学生科学思维与探究能力。通过对比滑动与静摩擦力的产生条件、大小范围，强化物理观念，配套练习题注重实例分析，助力学生深化理解，教师可高效开展分层教学。

“3.3摩擦力” 开始 菜单 小活动：拉开两本书 道具：两本页码交叉叠放的书 操作：尝试拉开两本书 思考：明明没粘胶水，为什么拉不开？ 环节一：生活中的摩擦现象 滑动摩擦力 1.定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对滑动时，每个物体的接触面上都会受到对方施加的阻碍相对运动的力。 接触面之间有相对运动 环节二：滑动摩擦力 思考：冰壶与冰面、熊猫与木板、鼠标与桌面、二胡的弓与弦、毛刷和地面、木块与桌面产生哪种摩擦力？这些情景有何共同特征？ 弹力 2.条件： ①接触 ③相对运动 ④接触面粗糙 ②相互挤压 F 无摩擦力 有摩擦力 物体的相对运动方向≠物体实际运动方向 v F F 如图所示，在下面三个过程中，物块是否受到摩擦力？施力物体是谁？方向如何？ 摩擦力的方向与物块运动方向、物块相对于施力物体的运动方向各有什么关系？ 给物块一个初速度，最终物块停下来 拴住物块保持静止，将物块下的纸张抽出 将物块置于木板上，用力向右拉动木板 注意桌面及木板上的标记线 环节二：滑动摩擦力 f f 物块受到的摩擦力方向向左，施力物体是桌面，摩擦力方向与物块运动方向相反，与物块相对于桌面的运动方向相反。 物块受到的摩擦力方向向右，施力物体是纸张，物块保持静止，摩擦力方向与物块相对于纸张的运动方向相反。 v物块相对桌子 v物块相对纸张 v物 f 物块受到的摩擦力方向向右，施力物体是木板，摩擦力方向与物块运动方向相同，与物块相对于木板的运动方向相反。 v物块相对木板 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反 环节二：滑动摩擦力 教材P75 环节二：滑动摩擦力 总结：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，与物体相对运动方向相反。摩擦力与弹力的方向一定相互垂直。 物体间有摩擦力，一定有弹力。 （ ） 物体间有弹力，一定有摩擦力。 （ ） 滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。（ ） 从作用效果来看，滑动摩擦力一定是阻力。 （ ） 运动的物体一定有滑动摩擦力。 （ ） 静止的物体一定没有滑动摩擦力。 （ ） 环节二：滑动摩擦力 你能测出滑动摩擦力的大小吗？ 滑动摩擦力方向的判断： 明确研究对象（受力物体） 判断受力物体相对接触物体的运动方向 滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反 F v v 斜面静止 v 小练笔：画一画 环节二：滑动摩擦力 通过初中物理的学习我们已经知道，滑动摩擦力大小与接触面的情况、正压力的大小有关。 那么，它们之间有什么定量关系呢？ 环节二：滑动摩擦力 得到实验结论：在误差允许的范围内，滑动摩擦力大小与压力大小的比值为定值。 (k是比例系数，无单位、数值与接触面材料有关） 环节二：滑动摩擦力 N叫正压力 μ叫动摩擦因数 思考：μ能不能大于1呢？ μ一般小于1 据说：实验测得橡皮与金属间的动摩擦因数1＜μ＜4，铟与铟间的动摩擦因数1.5＜μ＜2.0，将金属放在1.33×10～1.3×10-3~1.3×10-4Pa的真空中，加热到一定的温度并保持一段时间，然后除去表面污物，冷却后测定动摩擦因数可达5～6。 环节二：滑动摩擦力 　 (2024·凉山州高一期末)如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是 A.若v1<v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的 　滑动摩擦力 B.若v1<v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 例1 √ 　 (2023·眉山市高一期末)如图所示，在“探究滑动摩擦力大小”实验过程中，用拉力将木板从木块下抽出，弹簧测力计的示数稳定时为3.00 N，已知木块的重力为8.00 N，则木块与木板间 的滑动摩擦力大小为 A.3.00 N B.5.00 N C.8.00 N D.11.00 N 例2 √ 环节三：静摩擦力 如图所示的情景中，水杯、沙发和货物是否受到摩擦力作用？若有摩擦力，请分析这些摩擦力是如何产生的，方向如何？ 手握水杯保持静止 用力推沙发，推而未动 利用传送带匀速向上运送货物 手握水杯保持静止 用力推沙发，推而未动 利用传送带匀速向上运送货物 物体间并没有发生相对运动，但是存在相对运动的趋势 f f 水杯相对手有竖直向下运动的趋势，静摩擦力阻碍水杯的相对运动，方向竖直向上 沙发相对地板有水平向右运动的趋势，静摩擦力阻碍沙发的相对运动，方向水平向左 货物相对传送带有斜向下运动的趋势，静摩擦力阻碍货物的相对运动，方向沿传送带向上 静摩擦力 静摩擦力的方向沿着接触面，与物体间的相对运动趋势的方向相反 v f 环节三：静摩擦力 弹力 1.定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动的趋势时，物体间产生的阻碍相对运动发生的力。 3.静摩擦力的产生条件 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相对运动趋势 ①接触 ②相互挤压 ④接触面粗糙 环节三：静摩擦力 A. B. C. F D. F F F 下图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是？ 因BCD均有相对运动趋势，故有静摩擦力 环节三：静摩擦力 f静 f静 物块可看成质点，且都保持静止。 · f静 若接触面是曲面，则与接触面相切 环节三：静摩擦力 2.假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动。 3.状态法(撤销法）：根据物体所处的状态和有关力学条件加以判断。 从上面的四种情况中你可以找到判断静摩擦力有无的方法吗？ 1.条件法：根据静摩擦力的产生条件，直接判断静摩擦力的有无．(有无相对运动趋势) 环节三：静摩擦力 B 静止 F B v 匀速v B 判断物体B受到的摩擦力的有无及方向 静止 B 静止 v B 匀速v 环节三：静摩擦力 讨论与交流：重为G的玻璃瓶,用手紧握与松握两种情况下,试讨论玻璃瓶受到的静摩擦力的方向。 f静=G G f静 N2 N1 我们可以求出玻璃瓶受到的静摩擦力大小吗？ 方向总是竖直向上 静摩擦力大小总是不变吗？ 环节三：静摩擦力 探究实验：1.用弹簧测力计拉静止的木块，注意观察木块的运动状态及弹簧测力计指针示数的变化。你发现了什么现象？ 拉力F 摩擦力f 拉力F 摩擦力f F f 静摩擦力 滑动摩擦力 最大静摩擦力 当木块与木板保持静止时，随着拉力的增大，弹簧测力计的示数逐渐增大；当木块和木板相对滑动时，示数突然减小；木块匀速运动时，示数几乎不变。 环节三：静摩擦力 摩擦力 时间 滑动摩擦力 静摩擦力 最大静摩擦力 f＝μN 2.用力传感器研究静摩擦力的大小，你能从图像中获得哪些信息？ 0<f静≤f静max 可以知道哪段时间为静摩擦力，哪段时间为滑动摩擦力，且静摩擦力存在一个最大值，该值略大于滑动摩擦力，静摩擦力介于0与最大值之间。 环节三：静摩擦力 1.范围：0<f静≤f静max 2.计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 推而不动 f F 静摩擦力的大小 静摩擦力是个聪明的力，不但大小随外力而变化，方向也随外力方向变化而变。 环节三：静摩擦力 静摩擦力大小和压力大小有没有关系？最大静摩擦力与压力大小有关系吗？ 静摩擦力大小与压力大小没有关系，最大静摩擦力与压力大小有关，同一个接触面，压力越大，最大静摩擦力也越大。 讨论与交流：重为G的玻璃瓶,用手紧握与松握两种情况下 环节三：静摩擦力 静摩擦力的大小与压力有关。 （ ） 静止的物体一定有静摩擦力，运动的物体一定没有静摩擦力。 （ ） 静摩擦力的方向总是与运动方向相反。 （ ） 从作用效果来看，静摩擦力一定是阻力。 （ ） 相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。 （ ） 静摩擦力 滑动摩擦力 说明 产生 条件 相同点 ①相互接触；②相互挤压；③接触面粗糙 最大静摩擦力比 滑动摩擦力稍大 不同点 有相对运动趋势 有相对运动 力 的 三 要 素 大 大小 不同点 与压力无关， 大小为0 < f静 ≤ f静max 与压力成正比， 公式f =μN 方向 相同点 ①与接触面相切； ②与同一接触面上的弹力方向垂直 ③与运动方向无关，可与运动方向同向，也可与运动方向反向或者成某一夹角； 不同点 与相对运动趋势 方向相反 与相对运动 方向相反 作用 点 相同点 在接触面上，作力的示意图时，可根据等效原理画到物体的重心上 F f滑 f静max f 环节四：滑动摩擦力与最大静摩擦力的对比 　如图所示，有一方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是 A.容器与墙面间的最大静摩擦力一定逐渐增大 B.容器受到的摩擦力不变 C.水平力F必须逐渐增大 D.水平力F可能不变 例3 √ 　一只重为300 N的沙发放在水平地板上，至少要用100 N的水平推力，才能将它推动，移动以后，只要用90 N的水平推力就能使它继续做匀速运动。试求： (1)沙发与地板之间的最大静摩擦力有多大？ 例4 答案　100 N (2)沙发与地板之间的滑动摩擦力有多大？沙发与地板之间的动摩擦因数为多少？ 答案　90 N　0.3 (3)当用120 N的水平推力推沙发，沙发受到的摩擦力有多大？ 答案　90 N 环节五：课堂小结 沿着接触面，与相对运动方向相反 ①接触 ②相互挤压 ③相对运动 ④接触面粗糙（不光滑） ①接触②挤压③相对运动趋势④接触面粗糙 沿着接触面，与相对运动趋势方向相反 与引起相对运动趋势的力大小相等，与正压力无关 弹力 一、 滑动摩擦力 方向 二、 静摩擦力 摩擦力 大小 条件 方向 大小 条件 课时对点练 考点一　滑动摩擦力 1.(2023·眉山市高一期末)关于摩擦力，下列说法正确的是 A.滑动摩擦力的方向总跟运动方向相反 B.滑动摩擦力的大小，跟接触面材料、粗糙程度等有关 C.相互接触的物体间正压力增大，摩擦力一定增大 D.相互压紧且接触面粗糙的物体间一定有摩擦力 基础对点练 √ 2.一块质量为1 kg、长为0.4 m的匀质长木板放在固定的水平桌面上，已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，当用水平力F＝3 N推木板，当它经过如图所示的位置时，桌面对木板的摩擦力大小为 A.3 N B.2 N C.1.5 N D.0.5 N √ 3.(2024·成都市高一月考)如图所示，在动摩擦因数μ＝0.1的水平桌面上向右运动的物体，质量为4 kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为3 N的拉力作用。则物体受到的摩擦力为(重力加速度g＝10 m/s2) A.3 N，水平向右 B.4 N，水平向右 C.4 N，水平向左 D.3 N，水平向左 √ 考点二　静摩擦力 4.(2023·自贡市高一期中)关于静摩擦力的说法，正确的是 A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C.当两物体间的压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度 D.静摩擦力一定是阻力 √ 5.(多选)将木块(含槽中钩码)放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，弹簧测力计的指针下轻塞一个可以随指针移动的小纸团，用于记录指针到达的最大位置。缓慢增大拉力，直至木块相对长木板开始移动。下列说法中正确的是 A.木块开始运动前，木块与长木板间的摩擦力大小一定 　等于弹簧测力计示数 B.木块发生运动时，木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数 C.木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧测力 　计示数 D.增大木块(含槽中钩码)的质量，小纸团最终所在位置不会改变 √ √ 6.(2024·攀枝花市高一期末)如图所示，水平面上有一重50 N的物体，受到F1＝5 N和F2＝1 N的水平力作用而处于静止状态。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如果将F1撤去，那么物体受到的摩擦力的大小为 A.1 N B.2 N C.3 N D.4 N √ 7.(2024·泸州市高一阶段练习)小明用一水平推力F＝4 N，将质量m＝0.3 kg的黑板擦压在竖直黑板上，黑板擦保持静止状态。重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 A.黑板擦所受摩擦力大小为7 N B.黑板擦所受摩擦力大小为4 N C.黑板擦所受摩擦力的方向为竖直向上 D.黑板擦所受摩擦力与推力大小成正比 √ 8.(2024·德阳市高一期末)如图所示，将一张白纸(质量可忽略不计)夹在一本书中，书压住的面积只占白纸总面积的一半，书对白纸的压力为2 N，白纸与书之间的动摩擦因数为0.4。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则要把白纸从书中拉出，拉力F至少应为 A.1.6 N B.0.8 N C.0.4 N D.0.2 N √ 能力综合练 9.(多选)(2024·绵阳市高一期中)如图甲为一研究摩擦力的装置，物块通过水平细绳与固定在竖直支架上的力传感器相连，现用弹簧测力计水平向左拉长木板，记录力传感器示数F1随拉力F变化的图像，如图乙所示。已知物块的质量为0.5 kg，长木板的质量为1 kg，重力加速度g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 A.物块与长木板间的最大静摩擦力为3 N B.长木板与实验台间的最大静摩擦力为9 N C.长木板与实验台间的动摩擦因数为0.4 D.在拉力F小于9 N时，长木板与实验台间的摩擦力随着拉力F的增大而增大 √ √ 10.(2023·广元市高一期末)木块A、B分别重80 N和100 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，连接木块A、B的水平轻弹簧伸长了4 cm，弹簧的劲度系数为200 N/m，系统置于水平地面上静止不动。如图所示，现用F1＝18 N的水平向左的拉力作用在木块A上，同时用F2＝4 N的水平向右的拉力作用在木块B上，施加F1、F2后，下列判断正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) A.木块A所受摩擦力大小为10 N B.木块B所受摩擦力大小为10 N C.木块A所受摩擦力方向水平向左 D.木块B所受摩擦力方向水平向左 √ 11.如图所示，一质量m＝6 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，原长为15 cm的轻质弹簧一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g取10 m/s2)求： (1)若当弹簧拉长至21 cm时，物体恰好向右匀速运动， 弹簧的劲度系数多大？ 答案　400 N/m (2)若将弹簧压缩至12 cm，物体受到的摩擦力多大？ 答案　12 N (3)若将弹簧拉长至22 cm，物体受到的摩擦力又为多大？ 答案　24 N $