3.3 摩擦力 课件-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

nullnull两本书交叉叠在一起，十个成年人费足了劲儿也无法拉开。接着开出两辆汽车，书本仍然纹丝不动。直到请出重型坦克，两本书才不得不断裂开来，此时的拉力高达四吨之多。为什么只是简单的交迭就能使书本无法拉开？具体有什么原理呢？ Physics 第三章 相互作用 会根据相对运动或相对运动趋势判断摩擦力的方向 02 通过对摩擦现象的分析，理解滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件 01 理解影响摩擦力大小的因素，会计算其大小 03 重点 重难点 重点 生活中哪些地方用到了摩擦力？ 公司logo 公司logo 情境导入 滑动摩擦力 01 1.用力将长毛刷在桌面上向前滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图，毛刷为什么向后弯曲？ 答案　 因为毛刷受到向后的摩擦力。 公司logo 公司logo 情境导入 2.把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？ 答案　 手受到向后的阻力。 感觉手受到向后的阻力增大。说明阻力大小随着压力的增大而增大。 公司logo 公司logo 情境导入 认识滑动摩擦力 1.定义 两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦叫作滑动摩擦。 在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力，叫作滑动摩擦力。 公司logo 公司logo 核心知识 滑动摩擦力 物体间相互接触且挤压 ① 物体间的接触面粗糙 ② 两物体间存在相对运动 ③ 2.产生条件 有滑动摩擦力一定有弹力 运动的物体不一定受滑动摩擦力 3.方向 v f 与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切。 公司logo 公司logo 核心知识 影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？ 压力 接触面的粗糙程度 对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大 在相同压力下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 公司logo 公司logo 思考与讨论 定量研究滑动摩擦力大小 公司logo 公司logo 观察与思考 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。 滑动摩擦力 f 的大小跟压力的大小成正比 f＝μN 滑动摩擦力 4.大小 公司logo 公司logo 核心知识 1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗？举例说明？ 答案　可能，例如用黑板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。 公司logo 公司logo 思考与讨论 2.如图，汽车B载着货物A在水平路面上相对地面一起向右匀速运动。 (1)紧急刹车时，vB<vA，货物A受到汽车B所施加的　　　(选填“向左”或“向右”)的滑动摩擦力，突然　　速时，vB>vA，货物A受到汽车B所施加的　　　(选填“向左”或“向右”)的滑动摩擦力。 (2)滑动摩擦力的方向　　　 (选填“一定”或“不一定”)与物体运动的方向相反。 向左 向右 不一定 加 公司logo 公司logo 思考与讨论 (1)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动，总是阻力。(　　) (2)两物体间有滑动摩擦力，一定有弹力。(　　) (3)物体所受滑动摩擦力与物体的重力成正比。(　　) × × √ 辨析 1.质量为3 kg的木块放在水平地板上，用大小为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，以更大速度匀速拉动木块所需外力大小仍为6 N。(g取10 m/s2) (1)滑动摩擦力大小与接触面的面积大小　　　，与速度大小 (均选填“有关”或“无关”)。 无关 无关 滑动摩擦力大小与接触面的面积和速度大小均无关。 例题 (2)求木块与地板间的动摩擦因数。 (3)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　 (2) 0.2　 (3) 6 N 例题 (2)木块做匀速直线运动， 则滑动摩擦力f1＝F＝6 N， 而f1＝μFN＝μmg， 故μ＝＝0.2。 (3) f2＝μFN＝μmg＝6 N。 (4)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？ (5)若在木块向右运动过程中将F的方向改为水平向左，则木块受到的摩擦力是多大？方向如何？滑动摩擦力的方向与外力F的方向有关吗？ 答案　 (4) 　6 N　无关　 (5) 6 N　水平向左　无关 例题 (4) f3＝μFN＝μmg＝6 N， 滑动摩擦力大小与外力F的大小无关。 (5) f4＝μFN＝μmg＝6 N，方向水平向左。 滑动摩擦力的方向与外力F的方向无关。 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。 滑动摩擦力大小的计算方法 1.公式法：根据公式 f=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。 公司logo 公司logo 总结提升 静摩擦力 02 静摩擦力 公司logo 公司logo 观察与思考 实验探究：影响静摩擦力大小的因素 (1)木块受到的拉力为1 N时，为什么木块没有运动？ 答案　桌面对木块有向左的静摩擦力，大小与拉力相等。 公司logo 公司logo 观察与思考 (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　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。 公司logo 公司logo 观察与思考 当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。 静摩擦力 1.定义 推力 静摩擦力 二力平衡 推不动 总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 2.方向 公司logo 公司logo 核心知识 轻推：不动 用力：还不动 物块静止在斜面上 两物体直接接触且相互挤压(即有弹力) ① 两物体间的接触面粗糙 ② 两物体间有相对运动的趋势 ③ 3.产生条件 有静摩擦力一定有弹力 静摩擦力 公司logo 公司logo 核心知识 静摩擦力 4.最大静摩擦力 静摩擦力有一个最大值fmax，在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力，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静 ≤ fmax 公司logo 公司logo 核心知识 如图，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。 公司logo 公司logo 思考与讨论 2.只有静止的物体才受静摩擦力吗？运动的物体受不受静摩擦力，请举例说明。 答案　不是。 运动的物体也可以受静摩擦力， 如传送带向高处运送货物。 公司logo 公司logo 思考与讨论 (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)静摩擦力可以是动力。(　　) × √ × 辨析 2.如图，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 √ 例题 容器处于静止状态，水平方向上，力F可能不变，可能增大，也可能减小；竖直方向上，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，但最大静摩擦力跟F有关，不一定逐渐增大，D正确，A、B、C错误。 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。 静摩擦力 1.物体做匀速直线运动或静止时，往往根据二力平衡条件求静摩擦力的大小。 公司logo 公司logo 总结提升 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？ (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？ (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　 (1) 100 N　 (2) 90 N　0.3　 (3) 90 N　 例题 (1)由于至少要用100 N的水平推力，才能推动沙发，所以沙发与地板之间的最大静摩擦力为fmax＝100 N (2)只要用90 N的水平推力就能使沙发继续做匀速运动， 所以沙发与地板之间的滑动摩擦力为f＝90 N， 由f＝μFN，FN＝mg＝300 N，得μ＝＝0.3 (3)由于物体所受到的滑动摩擦力只与正压力和动摩擦因数有关，所以当用120 N的水平推力推沙发时，沙发仍处于运动状态，它所受到的滑动摩擦力仍为90 N。 摩擦力 静摩擦力 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，接触面上受到的阻碍相对运动的力 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。 滑动摩擦力 大小：f＝μN 方向:沿接触面跟物体相对运动方向相反 条件：两物体相接触挤压；接触面不光滑；相对运动 方向：沿接触面跟物体的相对运动趋势方向相反 条件：相接触挤压；接触面不光滑；相对运动趋势 大小：0 < f静 ≤ f静max 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! Lavf58.12.100 Lavf58.20.100 $当我们用一牛的力拉木块，木块静止不动，牛二力平衡，可知木块受到的静摩擦力为一牛。当我们用两牛的力拉木块，此时木块受到的静摩擦力为两牛，继续增大拉力，静摩擦力增加，直至某一时刻木块开始运动。 还是。 研究滑动摩擦力的大小，把传感器和电脑相连，木块通过传感器放在粗糙轨道上，开启电机，带动轨道运动。木块受到的滑动摩擦力与传感器的示数相等，用天平称出木块的质量M等于50克，然后通过在木块上加砝码的形式改变压力，安测出各自的滑动摩擦力的大小。更换木块和轨道的接触面。重复刚才的实验步骤，并记录相关实验数据。把记录的数据用电脑进行处理。以木块受到的滑动摩擦力F为纵坐标，木块对轨道的压力N为横坐标。在误差允许的范围内，我们发现是一条过坐标原点的倾斜直线。通过计算可知斜率为0.70，更换接触面以后，还进行相关的数据处理。此时斜率为0.90。精确的实验研究表明，滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个接触面间的垂直作用力成正比，即F等于缪N其中比例系数缪叫做动摩擦因数，它的大小与两个接触面的材料、粗糙程度等均有关。