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

静摩擦力 学习目标 1．知道静摩擦力的概念及产生条件，正确理解最大静摩擦力的意义； 2．通过对实际问题的分析，掌握判断静摩擦力有无及方向的方法； 3．利用静摩擦力的知识解释生活中有关的现象，培养学生解决实际问题的能力． 学习过程 情境创设 筷子提米桶实验：桌子上放着五个米桶．用手在不触摸米桶的前提下，依次将筷子插入米桶中，直至尝试到第 4 个米桶，筷子居然把米桶提起来了． 问题思考： 为什么一根筷子就能提起米桶呢？如果筷子是光滑的，它还能提起米桶吗？ 新知讲授 一、静摩擦力 1．定义：两个相互接触并保持相对静止的物体，当它们之间存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力． 2．产生条件： ①接触面粗糙 ②两物体接触且挤压 ③物体间有相对运动趋势 3．方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反． 注意：静摩擦力的方向与速度方向无关，可能与速度方向成任意角度，但一定与相对运动趋势的方向相反． 4．大小：静摩擦力的大小需要根据物体的运动状态与受力情况的关系来求解．如果物体处于静止状态或匀速直线运动时，可利用力的平衡条件求解静摩擦力． 5．最大静摩擦力：两个相互接触的物体，在即将发生相对运动而又未发生相对运动的瞬间产生的摩擦力称为最大静摩擦力．最大静摩擦力是静摩擦力的最大值，两物体间实际产生的静摩擦力Ff静 在 0 与最大静摩擦力Ffmax 之间，即0 < Ff静 ≤ Ffmax ．更精确的实验表明，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力．但为了计算方便，我们一般认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力． 二、静摩擦力有无的判断 1．条件判断：接触面粗糙，两物体相互接触且挤压，物体间有相对运动趋势，三个条件同时满足时就存在静摩擦力． 2．假设法：假设接触面光滑，若物体原先的运动状态改变，则说明存在静摩擦力；若物体的运动状态保持不变，则说明不存在静摩擦力． 3．状态法：根据物体的运动状态，分析物体的受力情况，进而判断静摩擦力的有无．例如物体是静止的或在做匀速直线运动，那么可以根据受力平衡判断静摩擦力的有无． 课堂小练： 1．小树用力水平向右推箱子，但是没有推动，那么 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 （1）箱子相对于地面的运动趋势是( ) A ．水平向左 B ．水平向右 （2）箱子受到地面给的静摩擦力方向是( ) A ．水平向左 B ．水平向右 2．一辆汽车停在斜坡上，那么 （1）汽车相对于斜坡的运动趋势是( ) A ．沿斜坡向下 B ．沿斜坡向上 （2）汽车受到斜坡给的静摩擦力方向是( ) A ．沿斜坡向下 B ．沿斜坡向上 3．当老师用手提着米桶在空中匀速向左运动的时候，米桶所受的静摩擦力方向是( ) A ．水平向左 B ．水平向右 C ．竖直向上 D ．斜向左上方 学以致用 如图所示，用水平力F 将黑板擦压在竖直黑板上，逐渐减小力F ，当它减小到一定值时，黑板擦开始向下滑动．假设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力．在逐渐减小力F 直至为 0 的过程中， （1）当黑板擦保持静止时，随着 F 的减小，黑板对黑板擦的摩擦力将( ) A ．保持不变 B ．逐渐减小 C ．逐渐增大 （2）当黑板擦开始滑动后，随着 F 的减小，黑板对黑板擦的摩擦力将( ) A ．保持不变 B ．逐渐减小 C ．逐渐增大 课堂小结 学习过程答案 新知讲授 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 课堂小练： 1．（1）B；（2）A 2．（1）A；（2）B 3．C 学以致用 （1）A；（2）B 一、单选题（本题共 2 小题） 1．下列关于静摩擦力的说法中正确的是( ) A ．两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力 B ．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C ．静摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用 D ．静摩擦力一定比滑动摩擦力大 【答案】A 【解析】A．接触面粗糙，两个物体相互接触且挤压，若两物体有相对运动的趋势，则存在静摩擦力，若没有相对运动趋势，则没有静摩擦力，故 A 正确； B ．受静摩擦力作用的物体之间保持相对静止，但不一定是静止的，故 B 错误； C ．物体间静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反，还可以与物体的运动方向成任意角度，故 C 错误； D ．静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间取值，最大静摩擦力比滑动摩擦力大，但静摩擦力不一定比滑动摩擦力大，故 D 错误． 故选 A． 2．如图所示，工厂为晾干一批染色钢管，工人用轻绳将一钢管斜拉搁置在天花板和水平地面之间，关于该钢管的受力情况，下列说法正确的是( ) A ．钢管可能只受三个力 B ．钢管B 点受到的弹力方向与地面形变的方向相反 C ．钢管相对地面有向右的运动趋势 D ．地面可能不受摩擦力 【答案】B 【解析】A ．钢管受细绳的拉力、地面的支持力和静摩擦力、重力四个力作用，故 A 错误； B ．钢管B 点受到的弹力的施力物体为地面，弹力方向与施力物体形变的方向相反，即钢管在B 点受到的弹力方向与地面形变的方向相反，故 B 正确； C ．细绳对钢管有斜向左上方的拉力，所以钢管相对地面有向左的运动趋势，故 C 错误； D ．钢管相对地面有向左的运动趋势，地面对钢管有向右的静摩擦力，地面受到钢管向左的静摩擦力，故D 错误． 故选 B． 二、解答题（本题共 1 小题） 3．如图所示，滑块静止在水平地面上，质量为2kg ，动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现给滑块一水平推力F ．（取 g = 10m/s2 ） （1）当推力大小为8N 时，地面对滑块的摩擦力是多大？ （2）当推力大小为16N 时，地面对滑块的摩擦力是多大？ 【答案】（1）8N ；（2）10N 【解析】依题意，滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，则有fmax = μmg = 0.5 × 2 ×10N = 10N （1）当拉力F = 8N 时，F < fmax ，滑块相对地面静止，根据平衡可知，地面对滑块的静摩擦力大小为f1 = F = 8N （2）当拉力F = 16N 时，F > fmax ，滑块相对地面滑动，地面对滑块的滑动摩擦力大小为f2 = μmg = 10N 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $