3.3.2 静摩檫力 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”核心内容，涵盖静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力的产生条件、方向、大小及应用。以“两本书‘粘’在一起”的挑战活动导入，通过“小试牛刀”“思考讨论”等学习支架，衔接生活现象与物理规律，帮助学生构建完整知识脉络。 其特色在于融合科学探究与科学思维，通过“握玻璃瓶”“推/骑自行车轮摩擦力分析”等实例，结合静摩擦与滑动摩擦对比表格、分步例题解析，培养学生相互作用观念与模型建构能力。贴近生活的应用案例（如传送带、流体阻力）激发学习兴趣，助力教师高效落实核心素养教学。

第三章 相互作用——力 第3节 摩擦力 挑战一下:能否把两本书“粘”在一起？ 不用胶水! 静摩擦力 互相接触的物体相对静止时，是不是也可能产生摩擦力？ 用力推箱子，箱子有相对运动趋势，但没动，这时箱子一定受到一个阻碍其相对运动趋势的力。 静摩擦力：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力就叫做静摩擦力。 三、静摩擦力 推力 静摩擦力 1.两物体相互接触且有挤压(有弹力) 1、静摩擦力产生的条件： 2.接触面不光滑（粗糙) 3.两物体间有相对运动趋势 F静 静摩擦力的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。 F静 物块可看成质点，且都保持静止 2、静摩擦力产生的方向： · F静 若接触面是曲面，则与接触面相切 BCD 小试牛刀 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（ ） 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大小。 F静=G G f静 FN FN 3、静摩擦力的大小 二力平衡 推力 摩擦力 二力平衡 思考讨论 静摩擦力的大小随推力的增大而增大 f静=F 静摩擦力会一直增大下去吗？ F 静摩擦力的大小随推力的增大而增大f静= f 当人的水平推力增大到某一值F f max时候，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把f max叫最大静摩擦力。 两物体间的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0 < f静≤ f max F f静 f静 3、静摩擦力的大小 四、最大静摩擦力与滑动摩擦力 四、最大静摩擦力与滑动摩擦力 f F f静max o f滑 滑动摩擦力略小于最大静摩擦力 0 < f静≤ Fmax 滑动摩擦力和最大静摩擦力差别不大，在高中一般情况下，近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 G f 轻轻握和用力握有什么区别吗？ f=mg 最大静摩擦力增大 奖杯就更不容易掉下来了 议一议 注：静摩擦力大小与压力无关， 但最大静摩擦力的大小与正压力成正比 14 思考 3、静摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？ 1、静摩擦力的大小与压力有关吗？ 4、静摩擦力一定是阻力吗？ 2、静止的物体一定有静摩擦力吗？运动的物体一定没有静摩擦力？ 静摩擦力大小与压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比 不一定 静摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系 静摩擦力可以是阻力，也可以是动力。但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动趋势。 练一练 B 静止 F B V V B 判断物体B受到的摩擦力及方向 静止 B 静止 V V B 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 被动力，与压力无关， 大小为0 < f ≤ fmax 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，作力的图示时，可根据等效原理画到物体的重心上 F拉 f滑 Fmax F 四、静摩擦力与滑动摩擦力对比 还有一种摩擦力叫做滚动摩擦力。滚动摩擦力是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。当压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。如右图所示的是生产中常见的滚动轴承。 滚动摩擦力 增大摩擦力 五、摩擦力的应用与防止 减小摩擦力 加润滑油 气垫船 变滑动为滚动 减小摩擦的方法 滑动变滚动 使接触面分离 减小压力 使接触面光滑 润滑油 磁悬浮 气垫船 气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机等在空气中运动，要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。 流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，速度越大，阻力越大。雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时，二力平衡，雨滴匀速下落。 流体的阻力 流体的阻力还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空中张开降落伞，凭借降落伞较大的横截面积获得较大的空气阻力，安全落地。 流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小，这种形状通常叫作流线型。为了减小阻力，轮船的水下部分采用了流线型。 一般来说，空气阻力比液体阻力、固体间的摩擦力都要小。水下流线型船体气垫船靠船下喷出的气体，浮在水面航行，受到的阻力小。磁浮列车靠电磁力使列车悬浮在轨道上，速度可达500km/h。 1、踩脚踏板 2、推自行车 （1）推自行车时，人对车的推力使整体向前运动，前后轮未受主动转动的力，均因被动滚动导致车轮接触点相对地面有向前的运动趋势。根据摩擦力方向与相对运动趋势方向相反的规律，前后轮所受摩擦力均向后。 （2）骑自行车时，后轮受脚蹬动力主动转动，接触点相对地面有向后运动趋势，故摩擦力向前（作为前进动力）；前轮因整车前进被动滚动，接触点相对地面有向前运动趋势，所以摩擦力向后（起阻碍作用）。 【例题】某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为Ff1；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F2，对后轮的摩擦力为Ff2，则 (　　 ) A.F1与车前进方向相同 B.Ff1与车前进方向相同 C.F2与车前进方向相同 D.Ff2与车前进方向相同 Ff1 F1 B 1、在如图所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略为分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的).当O1顺时针启动时，若皮带与两轮间不打滑，则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是 A.向上，向下，向下，向上 B.向下，向上，向上，向下 C.向上，向上，向下，向下 D.向下，向下，向上，向上 √ 【例题】(多选)如图2所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则(　　) A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力 B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力 C.如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力 D.如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力 AD 三、摩擦力的分析与计算 　如图所示，质量为20 kg的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问： (1)将弹簧拉长2 cm时，地面对物体的摩擦力f1多大？ 例5 解：根据胡克定律F＝kx， 当x1＝2 cm＝0.02 m时， F1＝ kx1 ，k= 4×103 N/m 解得： F1 ＝80 N 由于拉力F1小于最大静摩擦力，由二力平衡可知 此时地面对物体的静摩擦力大小为f1＝F1＝80 N. 答案　80 N 　如图所示，质量为20 kg的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问： (2)将弹簧拉长4 cm时，地面对物体的摩擦力f2多大？ 当x2＝4 cm＝0.04 m时， F2＝ kx2 ，解得： F2 ＝160 N ＞ fmax=120 N ∴ 物体已经运动，这时摩擦力为滑动摩擦力， ∴由 f2＝μN＝μmg，μ=0.5，m= 20 kg 解得f2＝ 100 N 答案　100 N 　如图所示，质量为20 kg的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问： (3)物体在水平地面上匀速直线运动时，弹簧形变量x多大？ ∵物体在水平地面上匀速运动 ∴ F＝f2＝100 N， 由F＝kx得，解得x＝ F /k ， 解得x ＝0.025 m. 答案　0.025 m 【典例】水平粗糙的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上，长木板质量为1.5kg，木板和实验台的动摩擦因数相同。水平向左拉长木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示，重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．当长木板相对物块运动后，物块受到的摩擦力方向向右 B．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.28 C．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同 D．若长木板滑动后，要使长木板能沿实验台匀速运动（木板与物块未分离），则向左拉长木板的力约为17N D 计算摩擦力的思路： (1)根据拉力F和最大静摩擦力的大小关系判断物体受静摩擦力还是滑动摩擦力. (2)静摩擦力可用二力平衡知识求解，滑动摩擦力可用公式f＝μN求解. 方法总 结 Lavf58.42.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $