3.2 摩擦力 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦摩擦力，系统讲解滑动、静、滚动摩擦力的定义、产生条件、方向及大小规律。通过“温故知新”回顾摩擦力定义与分类导入，以思考问题、实验探究、公式推导和例题分析为学习支架，构建完整知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，采用控制变量法研究滑动摩擦力影响因素，通过数据表格、图像直观呈现规律，对比表格明晰三种摩擦力差异。结合“你能行！”例题强化应用，助力学生形成运动与相互作用观念，提升分析能力，为教师提供结构化教学资源。

用滑动摩擦演示仪演示滑动摩擦。在这个实验中，物体放在由电动机带动的水平皮带上做相对运动。物块上下两面材料不同。注意，皮带向左运动，物块相对向右运动。木块受到滑动摩擦力是向左的，物块一端通过细线跨过小滑轮与竖直的测力计相连。当物块受到的滑动摩擦力与测力计拉力相等，时物块就保持静止状态。现在请观察用不同接触面与皮带摩擦时滑动摩擦力大小的情况，可以看到当较粗糙面与皮带摩擦时，同一物块受到的滑动摩擦力较大。现在我们观察滑动摩擦力与正压力有什么关系，保持接触面不变，把砝码加在物块上，可以看到，由于正压力加大了，滑动摩擦力也增大了。如果调整电动机转速，使皮带运动速度加快，可以观察到同一物体接触面不变时，相对速度加快，滑动摩擦力大小也不变。我们一般认为，速度不大时，滑动摩擦力大小与相对运动速度无关。 至于静摩擦力的大小，可看下面的实验，在相互接触的木板和铁块的外侧画两个对顶的三角记号，记号不动，二者之间没有相对运动。手拉木板看到测力计示数逐渐增大。由于木板和铁块之间没有位移，可知木板和铁块之间的静摩擦力随拉力增大而增大。现在铁块就要滑动了，这时的静摩擦力是最大的，铁块滑动起来后，测力计的示数反而小了。可见静摩擦力随拉力增大而增大。但静摩擦力的增大是有限度的，它的最大值叫最大静摩擦力。静摩擦力的取值在零与最大值之间，总是和要使物体产生相对运动的趋势的外力大小相等，方向相反。 静摩擦力。把纸条塞在靠书籍的地方。提起纸条，可以把书同时提起。这是因为书几处纸张夹紧纸条，对纸条施加压力，书有向下运动趋势，收到纸条对它施加的向上的静摩擦力才能把书提起来。当我们用力慢慢拉放在静止小车上的木块时，小车随木块一起由静止开始运动，小车与木块保持相对静止。这时木块相对小车有向前运动趋势，受到向后的静摩擦力。而小车相对于木块有向后运动的趋势，受到向前的静摩擦力。 3.2摩擦力 教师： 日期： 月 日 DL学物理教悟理--赣 物理雾里悟理 温故知新：什么是摩擦力？ 1、定义：两个相互接触（不光滑）且挤压的物体，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。 2、摩擦力分类： 滑动摩擦力 静摩擦力 滚动摩擦力 思考：两端同时拉动，哪个先打成绳结儿？ 物理雾里悟理 一、滑动摩擦力 运动方向 f滑动摩擦力 2、滑动摩擦力的方向：与相对运动方向相反 阻碍物体的相对运动 思考１：滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?一定是阻力吗? 思考２：受滑动摩擦力的物体一定是运动的吗？ 1、定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 物理雾里悟理 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 Ff Ff 一、滑动摩擦力 v f v’ f’ 滑动摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以相反，但一定与相对运动的方向相反。 物理雾里悟理 思考：滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？ 研究一个物理量可能同时与几个因素有关时，应该采用怎样的方法呢？ 控制变量法 接触面的材料 正压力 二、滑动摩擦力大小 实验 物理雾里悟理 数据 正压力FN /N 滑动摩擦力Ff /N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 如何更直观地处理数据 FN /N Ff /N 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0 0.6 滑动摩擦力的大小跟压力成正比 μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度）有关 Ff =μFN 动摩擦因数 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力 正压力或支持力 物理雾里悟理 滑动摩擦力的大小跟正压力成正比，即 F＝μFN μ是比例常数，没有单位，叫动摩擦因数， μ的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况（如粗糙程度有关）有关。 二、滑动摩擦力大小 物理雾里悟理 N N m 从上下分别拉出物体至少需要多大拉力? 静止 N N F G f f f=μN N N F G f f 你能行！！ 物理雾里悟理 三、静摩擦力 互相接触的物体相对静止时，是不是也能产生摩擦力？ 推力 静摩擦力 二力平衡 思考与讨论： 把两本书叠放在一起你能不能拉开呢？同学们想不想挑战一下？ 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。 物理雾里悟理 从刚才的静摩擦力产生的现象中，我们可以知道静摩擦力产生的条件是什么？ 两物体间有弹力 两物体相互接触 两物体间有挤压 接触面不光滑 物体相对静止 两物体间有相对运动趋势 静摩擦力产生的条件（静摩擦力有无的判断）： 三、静摩擦力 F外增大，静摩擦力也增大 由二力平衡有：f静=F 静摩擦力的大小 1. 作用点在接触面，受力物体上. 静摩擦力的方向 静摩擦力的作用点 2. 方向总是和接触面相切，并且跟物体相对运动趋势方向相反. “静”指的是相对静止! 物理雾里悟理 F D F F摩 3、轻拉物体 物体不动 G F摩 2、夹住的瓷片不下落 A F摩 F摩 1、轻推物体物体不动 B FN1 FN2 FN G FN G 判断物体受到的摩擦力的有无及方向 你能行！！ B 静止 F B 静止 B 静止 V B 匀速V V 匀速V B 物理雾里悟理 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Fmax时候，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fmax叫最大静摩擦力 静摩擦力的大小由外部因素决定 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≤ Fmax F F静 F静 注意：最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些. 三、静摩擦力（最大静摩擦力） 物理雾里悟理 加速、匀速、减速 皮带传动： 主动轮 从动轮 A B C D ω 四、常见的摩擦力问题 自行车问题 人走路问题 v 随传送带一起向右匀速运动 G N 传送带由静止开始起动 f v v G N G N f0 f0 向上匀速运输 向下匀速运输 G N 传送带模型 物理雾里悟理 定义： 一个物体在另一个物体表面上滚动，物体之间存在的摩擦叫做滚动摩擦。在滚动摩擦中，物体间产生的阻碍物体间的滚动的作用力，叫做滚动摩擦力。 注意： 压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多 五、滚动摩擦力 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Ff =μFN 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 滑动摩擦力与最大静摩擦力的对比 物理雾里悟理 1.如图所示，有一重力不计的方形容器，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，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(    ) A. 容器受到的摩擦力不断增大    B. 容器受到的摩擦力不变 C. 水平力F必须逐渐增大           D. 容器受到的合力逐渐增大 A 你能行！！ 物理雾里悟理 2、有一个木箱重600N，静止放在水平地面上，工人沿水平方向向左推木箱，已知木箱与地面的最大静摩擦力为200N，滑动摩擦系数为0.3，求下列情况下木箱所受的摩擦力的大小． （1）推力F=150N； （2）木箱向左作匀速直线运动； （3）推力F=300N． 解：① 所以木箱不动，静摩擦力为 ② 由匀速运动得滑动摩擦力 解：③ 木箱运动，滑动摩擦力不变 你能行！！ 物理雾里悟理 3、如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）用力水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，0~t1时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（ ）（     ） A．若F＝4.0N，则木块与水平面间的摩擦力f1＝4.0N B．若F＝6.0N，则木块与水平面间的摩擦力f2＝6.0N C．木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.11 D．木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.10 【参考答案】AD 你能行！！ 物理雾里悟理 大小 概念 方向 条件：①相互接触且有挤压 ②接触面不光滑③有相对运动 当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 滑动摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以相反，但一定与相对运动的方向相反。 滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 F=μFN 课堂总结 物理雾里悟理 大小 摩擦力 方向 大小： fmax≥f ≥0（fmax：最大静摩擦力） 条件：①两物体接触且挤压；②两物体存在相对运动趋势；③两物体接触面粗糙。 两个相互挤压且相对静止的物体，由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。 方向：与物体相对运动趋势方向相反 作用点：两物体接触面上 静摩擦力的大小随推力的增大而增大F静=F 气垫船 物理雾里悟理 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $验证滑动摩擦定律，测定动摩擦因数。放在水平木板上的木块质量为0.1 5000克，对长木板正压力为1.5牛。我们用测力计水平拉木块，使木块保持匀速运动。这时测力计指示拉力为0.4牛，根据拉力与木块受到的滑动摩擦力二力平衡，所以可以知道滑动摩擦力大小也是0.4牛。两木块质量相同，叠放在一起，放在木板上再次实验。可以观察到滑动摩擦力增大到0.8牛，可以看出正压力增大到原来的二倍，滑动摩擦力也增大到原来的二倍。也就是说，滑动摩擦力与正压力比值不变，滑动摩擦力F与物体对接触面的正压力N之比一定反映了两个物体接触面性质，叫这两个接触面的动摩擦因数缪。现在把木块放在玻璃板上。在相同正压力情况下，木块与玻璃面间的滑动摩擦力变为0.3牛，动摩擦因数缪变为0.2。 8、探究影响滑动摩擦力大小的因素。实验目的，一、通过实验熟悉弹簧测力计的使用方法。2、培养动手能力，掌握测量滑动摩擦力的方法。实验器材，弹簧测力计、木块、木板、毛巾、棉布、砝码。实验步骤一，将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F1就等于木块所受滑动摩擦力的大小。2、将两个砝码放在木块上，置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F2就等于木块所受滑动摩擦力的大小。3、将两个砝码放在木块上，置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F3就等于木块所受滑动摩擦力的大小。4、比较F1、F2、F3，可见滑动摩擦力与压力有关，粗糙程度一定是压力越大滑动摩擦力越大。五将木块置于棉布上用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，F4就等于木块所受滑动摩擦力的大小。6、将木块置于毛巾上用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数。F5就等于木块所受滑动摩擦力的大小。七比较F1、F4、F5，可见滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，压力一定是粗糙程度越大滑动摩擦力越大。实验结论，滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力就越大。注意事项，要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。 相对运动的物体之间有摩擦力，相对静止的物体之间是否也有摩擦力呢？这第一种情况，物体肯定没有受到摩擦力。这第二种情况，请看在竖直方向二力平衡在水平方向物体受到拉力而不动，说明一定还有一个与拉力方向相反，大小相等、彼此平衡的力在其阻碍相对运动的趋势的作用，这就是静摩擦力。可以看出静摩擦力的方向跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。至于静摩擦力的大小，可看下面的实验，在相互接触的木板和铁块的外侧画两个对顶的三角记号，几号不动，二者之间没有相对运动。手拉木板看到测力计示数逐渐增大。由于木板和铁块之间没有位移，可知木板和铁块之间的静摩擦力随拉力增大而增大。现在铁块就要滑动了，这时的静摩擦力是最大的，铁块滑动起来后，测力计的示数反而小了。可见静摩擦力随拉力增大而增大。但静摩擦力的增大是有限度的，它的最大值叫最大静摩擦力。静摩擦力的取值在零与最大值之间，总是和要使物体产生相对运动的趋势的外力大小相等，方向相反。静摩擦力在生产和生活中很常见，皮带传送机就是靠静摩擦力来往汽车上装货的，粮袋的重力会使粮食袋有向下滑动的趋势。静摩擦力与下滑趋势方向相反，与皮带传送方向一致。在这里，静摩擦充当了动力。汽车、自行车的车轮也是靠静摩擦力充当动力的。以自行车为例，脚踩脚蹬，通过链条齿轮带动后轮转动，在地面接触点瞬间接触车轮，相对运动趋势向后，它所受到的静摩擦力方向是向前的当汽车启动时，货物能随汽车前进，也是静摩擦力在起作用。汽车启动加速，车上的货物由于惯性有向后的趋势，货物受到的静摩擦力与其向后的运动趋势相反，而与汽车运动方向相同。 实验目的比较静摩擦力与滑动摩擦力大小。将测力计与木块连接，在木块下方放一条纸，用向左的力拉指观察弹簧测力计的读数。在木块与指尖没有相对运动时，它们之间的摩擦力为静摩擦力，拉力增大，静摩擦力也随之增加。当指运动时，木块与指尖的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力几乎不变。实验中用力的传感器替代弹簧测力计，它的优点是能实时记录力的大小，并实时显示力于时间的图线，便于分析力的变化。将木块与力传感器相连并放在白纸上，用力拉指观察力的变化图线。请同学们思考以下两个问题。第一个问题，为什么不拉木块运动，而是拉纸运动？第二个问题，从力的图线能得到什么结论？ 最大静摩擦力。用测力计水平拉放在水平木板上的木块，可以观察到逐渐增大拉力，木块仍可保持静止，说明静摩擦力也在增大。当拉力增大到0.4牛时，木块才开始滑动，这个数值就是木块与木板间的最大静摩擦力。在木块上加砝码，再次试验。可以观察到，最大静摩擦力增大到2.3牛，说明最大静摩擦力与物体对接触面的正压力大小有关，正压力增大，最大静摩擦力也增大。 null