3.2 摩擦力 导学案 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦摩擦力，涵盖滑动摩擦力和静摩擦力的概念、产生条件、方向及大小计算，通过毛刷滑动、弹簧测力计拉木块等实验导入，结合弹力知识作为学习支架，引导学生从现象观察到概念构建，形成完整知识脉络。 资料以实验探究和问题链驱动学习，通过思考辨析、易错点纠正及典型例题巩固，培养学生科学探究能力与科学思维，助力深化物理观念，提升分析解决问题能力，适合自主学习与课堂教学结合。

2　摩擦力 [学习目标]　 1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件，会判断摩擦力的方向(重难点)。 2.知道摩擦力的大小跟什么有关，会求摩擦力的大小(重点)。 一、滑动摩擦力 用力使长毛刷在桌面上向前滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？ 答案　因为毛刷所受地面对它的力的方向与刷子运动方向相反。 总结： 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.产生条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面粗糙。 (3)两物体间存在相对运动。 3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 4.大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。 (2)公式：Ff＝μF压。 (3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关，与接触面的大小无关。 思考： 1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗？举例说明？ 答案　可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。 2.如图所示，汽车B载着货物A在水平路面上相对于地面一起向右匀速运动。 (1)紧急刹车时，A、B发生相对滑动，vB<vA，货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力；突然加速时，A、B发生相对滑动，vB>vA，货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力。 (2)滑动摩擦力的方向不一定(填“一定”或“不一定”)与物体运动方向相反。 易错辨析： (1)两物体间有滑动摩擦力一定有弹力。 (　√　) (2)接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 (　×　) (3)F＝μFN中FN就是物体的重力。 (　×　) (4)滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同。 (　√　) 例1　质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F＝6 N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动。翻转木块，木块以更大速度匀速运动，所需外力仍为6 N。(重力加速度g取10 m/s2) (1)滑动摩擦力大小与接触面的面积　　　　，与速度大小　　　　(均选填“有关”或“无关”)。  (2)求木块与地板间的动摩擦因数。 (3)若F的大小变为10 N，则木块受到的摩擦力是多大？滑动摩擦力的大小与外力F的大小有关吗？ (4)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？ 答案　(1)无关　无关　(2)0.2　(3)6 N　无关　(4)6 N 解析　(1)滑动摩擦力大小与接触面的面积和速度大小均无关。 (2)木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力大小 Ff1＝F＝6 N， 而Ff1＝μFN＝μmg， 故μ＝＝0.2。 (3)Ff3＝μFN＝μmg＝6 N， 滑动摩擦力大小与外力F大小无关。 (4)木块受到的仍为滑动摩擦力， 由Ff＝μFN得Ff2＝μmg＝6 N。 总结 滑动摩擦力大小的计算方法 1.公式法：根据公式Ff＝μFN计算。 正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定。 2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 二、静摩擦力 把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。 当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变。 (1)木块受到的拉力为1 N时，为什么木块没有运动？ (2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？ 答案　(1)桌面对木块有向左的静摩擦力，大小与拉力相等。 (2)静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大，但有一个最大值，这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。 总结 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，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.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。 3.方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 4.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力，一般情况下，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。 5.静摩擦力大小的范围：0<F≤Fmax。 思考 如图所示，用手握住水杯，杯身竖直且处于静止状态。现缓慢增大手对水杯的压力，水杯所受摩擦力大小如何变化？最大静摩擦力将如何变化？ 答案　缓慢增大压力，水杯所受静摩擦力始终等于水杯的重力，大小保持不变，但随着压力的增大，最大静摩擦力将逐渐增大。 易错辨析 (1)静摩擦力的方向总是与运动方向相反。 (　×　) (2)静摩擦力的大小与正压力有关。 (　×　) (3)静摩擦力可以是物体运动的动力。 (　√　) (4)相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。 (　√　) 例2　(2023·徐州市高一期中)如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P处于静止状态，则下列说法中正确的是(　　) A.若增大F，则P所受摩擦力增大 B.若减小F，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力减小 C.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力增大 D.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力不变 答案　C 解析　物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，增大或减小F，静摩擦力始终等于重力，保持不变；在P上放一物体，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大，故选C。 例3　(来自教材)所受重力为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。 由此可知：木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax＝　　　　；木箱所受的滑动摩擦力Ff＝　　　　；木箱与地板之间的动摩擦因数μ＝　　　　；如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为　　　　。  答案　35 N　30 N　0.3　20 N 解析　使木箱恰好开始运动时摩擦力的最大值35 N即为最大静摩擦力；匀速直线运动的过程中滑动摩擦力等于水平推力，即为30 N；由Ff＝μFN＝μG可得动摩擦因数μ＝0.3；用20 N的水平推力推木箱时木箱保持静止，由二力平衡可知此时的静摩擦力大小为20 N。 总结 1.物体静止时，往往根据二力平衡条件求解静摩擦力的大小。 2.静摩擦力大小与正压力无关，正压力只影响最大静摩擦力。 学科网（北京）股份有限公司 $