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

该高中物理课件围绕摩擦力展开，涵盖滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦的定义、产生条件、大小及方向等核心知识。课堂通过“课本交叉拉动”动手活动和“握水杯、推讲台桌”等生活现象提问导入，经“思考与讨论”过渡到静摩擦力，构建从现象到概念再到规律的学习支架。 其亮点在于突出科学探究与科学思维，通过滑动摩擦力影响因素的实验探究（用控制变量法）、静摩擦力随外力变化的演示实验及汽车刹车、人走路等实例，帮助学生形成相互作用观念。丰富的例题和分层练习，既增强学生直观体验与理解，又为教师提供系统教学资源。

第三节：摩擦力 同桌的两位同学把两本物理课本一页间一页的交叉叠放在一起，然后分别抓住自己的课本的一端用力往外拉，感觉怎样？ 做一做 力气太小了！！ 用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动? 用手握住水杯,水杯为何不会掉落? 物体运动一段时间后为何会停下来？ 物体之间存在摩擦力 一.自然界中与摩擦力有关的现象: 汽车刹车、人走路、手拿东西等。 互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可能产生摩擦力？ 思考与讨论 小孩推箱，据二力平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡，阻碍相对运动发生的力。 推力 静摩擦力 二力平衡 一、什么是摩擦力？ 两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力。 摩擦力的分类： （1）滑动摩擦力 （2）静摩擦力 二 滑动摩擦力 1.定义:两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力. 2.产生条件： （4）两物体间有相对运动 （1）两物体接触 (3) 接触的物体间有弹力产生（有正压力） (2)接触面粗糙 滑动摩擦力大小跟那些因素有关呢？ 实验探究 猜想：1、接触面的粗糙程度 2、压力 3、接触面的面积 研究多个物理量的关系时用控制变量法 实验方案 木块必须要匀速或缓慢地移动,实验不易操作 砝码 木块 木块 v 完成教材P.75.的实验探究 思考:下面两个实验原理图,用哪个好些?为什么? 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比 f=μN μ是动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关. N为正压力。 3.大小： P.75.讨论交流 如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下。试讨论： （1）鱼缸在桌面上滑动的过程中，桌面对鱼缸底的滑动摩擦力沿什么方向？ （2）鱼缸在桌布上滑动的过程中，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力沿什么方向？ 4.方向： 沿接触面总是跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反，与接触面间弹力方向垂直. 解： G FN F1 F2 G=4.9×104N 由二力平衡得 G = FN 水平方向上拉力 F1 与滑动摩擦力 F2 匀速前进时 二力平衡得 F1 = F2 F2 = FN = 0.02 解得F1=980N 1、在东北的冬季伐木工作中，伐下的木料常装在雪撬上，马拉着雪撬在冰道上滑行，将木料运出。一个有钢制滑板的雪撬，连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪撬匀速前进？ 2、如图所示有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中间用绳与墙壁连接着，黑毛巾的中间用手将它拉住，欲将其分离开来。若每条毛巾质量均为m，毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因素均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需加的外力F的大小为： (     )  A、 2μmg B、3μmg C、4μmg D、 5μmg 课堂训练 D 3、如图所示，木块A叠放在木板B上，水平恒力F作用于木板B并使之向右匀速运动，若A、B质量均为m，A、B间、B与地面间动摩擦因数都为μ，则水平恒力F的大小为（ ） A、2μmg B、3μmg C、4μmg D、 5μmg A B F C 思考： ①静止的物体可以受到滑动摩擦力吗？ ②滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反吗？ ③滑动摩擦力可以是动力吗? 注意： ①静止的物体可以受到滑动摩擦力 ②要特别注意“相对”这个条件→与相对运动相反，与运动方向有可能相同 ③滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 三、静摩擦力 分析：桌子没动，所以它受到的合力为零，而重力与支持力已平衡，在水平方向上必有一个力与拉力平衡 拉桌子 有沿拉力方向的运动趋势 力太小而不能动 物体与地面之间产生了一个阻碍相对运动的力------静摩擦力 三 静摩擦力 1.定义: 两个相互接触挤压而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力. （2）接触面粗糙 （1）直接接触 （4）两物体间有相对运动趋势 （3）接触面有挤压（形变） 接触的物体间有弹力产生（有正压力） 2.产生条件： 3、静摩擦力方向如何？ 静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动的趋势的方向相反，与正压力垂直。 方向： 3.静摩擦力的方向: (1)静摩擦力的方向与物体间滑动趋势的方向相反. (2) 用“滑动趋势”的判断 假设物体间光滑时物体发生了滑动,则有滑动趋势, 物体滑动的方向就是滑动趋势的方向. 例：物体A静止在斜面上. 举例: 1.运动的物体可能受到静摩擦力的作用. 静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用. (3)根据物体的运动状态判断静摩擦力的方向. 在拉力F的作用下, AB一起在水平面上作匀速运动.分析AB间的摩擦和B与地面间的摩擦. A B F 例2、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( ) A D F C F B BCD A D F C F B 物块受静摩擦力方向如何？ 静摩擦力的大小随着推力的增大而增大,可以说静摩擦力的大小由外部因素决定. F F推 4、静摩擦力大小 演示： 砝码盘里放一定重物，A静止，此时A与桌面间的静摩擦力等于重物的重力 砝码盘再放入一定量重物，A仍静止，此时A与桌面间的静摩擦力等于重物的重力 结论：静摩擦力随外力的增大而增大 砝码盘继续放入一定量重物，A开始滑动，此时A与桌面间的静摩擦力最大，这个最大值叫最大静摩擦力 当外力增加到某一值Fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把Fm叫做最大静摩擦力 说明：最大静摩擦力大于滑动摩擦力 （μ0>μ） F=μ0N 完成P.56.的活动 实验结论：静摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力达到 某一数值时木块开始移动，拉力突然减小。 补充：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，且有最大值，跟物体间接触面的压力 大小无关 最大静摩擦力：（在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力） 静摩擦力的范围： 0＜F≤Fmax F Fmax Fo 摩擦力 拉力 0 物体不动 物体滑动 小孩从二楼运动到了三楼 沙石随传送带运动到了高处 静摩擦力可以是阻力,也可以是动力. 静摩擦力的应用 例：重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平 推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动后，用30N 的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知：木箱 与地板间的最大静摩擦力Fmax=________;木箱所受的滑动摩擦 力F=_________, 木箱与地板的动摩擦因数u=___________. 如果用20N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是_____ _______. 35N 30N 0.3 20N 小结 1.定义: 2.产生条件： （1）接触面粗糙 （3）两物体间有相对运动趋势 (2) 接触的物体间有弹力（压力）产生 3.方向： 沿着接触面，并且跟物体相对运动的趋势的方向相反 4.大小: 摩擦力的大小随着外力的变化而变化, 取值范围0<F≤Fm 四：滚动摩擦： 1定义：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。 2说明：当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小的多 。是静摩擦力。 你们挑哪一边场地？ 无沙子 沙子 巩固练习 C 2.把一个重为G的物体，用一个水平力 F=kt(k为恒量，t为时间)压在坚直的足够高的平整的墙上，如图甲所示，t=0时刻，物体静止，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff ，随t的变化关系是图乙中的哪一个？（ ） B 3.如图所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（    ） A．人拉绳的力是200N B．人拉绳的力是120N C．人的脚给木块摩擦力向右 D．人的脚给木块摩擦力向左 C 4.如图所示6本相同的厚书被两块相同的竖直木板夹在中间，此时两侧对木板施加的水平压力为FN=40N，每本书的质量为m=0.5kg，重力加速度g取10m/s2，木板和书之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： (1)左侧木板对书的摩擦力为多大？ (2)书和书之间的动摩擦因数至少为多大？ (3)如果把左侧第二本书向上抽出至少需要多大的竖直拉力？ 15N 0.25 25N 5:一个重为200N的物体放在水平地面上,物体与平面间的动摩擦因数μ=0.1, 试求在下列几种情况下物体受到的摩擦力. (1) 物体静止时用F=8N水平向右的力拉物体. (2) 物体静止时用F=30N水平向右的力拉物体. (3)物体以15m/s的初速度向左运动,用F=18N的水平力向右拉 (4)物体开始时静止,现对物体施加一水平力,当拉力大小由零逐渐增大到18N时,物体受到的摩擦力多大?当拉力由28N逐渐减小到18N（物体仍在运动）时,物体受到的摩擦力又是多大? 水平向左8N 水平向左20N 水平向右20N 0---18N 20N 1.如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。物块与地面的最大静摩擦力为fm，则弹簧的劲度系数为(　　) A．eq \f(fm,x1＋x2)　　　　 B．eq \f(2fm,x1＋x2) C．eq \f(2fm,x2－x1) D．eq \f(fm,x2－x1) $