3.3摩擦力 学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案围绕摩擦力展开，引导学生掌握滑动摩擦力和静摩擦力的概念、产生条件、方向判断及大小计算，通过关联弹力等前序知识，以知识梳理、疑难点解析和典例分析为支架，构建完整的摩擦力认知体系。 资料通过假设法、平衡条件法等多元判断策略，结合传送带、叠放物体等实际情境典例，培养学生科学推理和模型建构能力，分层设计的当堂达标题助力学生深化运动和相互作用观念，提升自主学习效率与问题解决能力。

第3节 摩擦力 学案 学习目标： 1．滑动摩擦力的概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。 滑动摩擦力的大小跟什么因素有关，会求滑动摩擦力。 2．静摩擦力的概念及产生的条件，会判断静摩擦力的方向。 最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围。 知识梳理： 知识点一 滑动摩擦力 1．概念 两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫作滑动摩擦。在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫作滑动摩擦力。 滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压。 (2)物体间的接触面不光滑。 (3)两物体间存在相对运动。 2．方向 滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对滑动的方向相反。 (1)总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 (2)可能与物体的运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反。 3．滑动摩擦力的大小 (1)f的大小与FN成正比，与物体的运动状态无关。 (2)动摩擦因数μ与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关。 (3)FN是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求FN要根据物体受力情况而定。 知识点二 静摩擦力 1．概念 当物体具有相对滑动趋势时，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。 2．方向 跟接触面相切，且跟物体的相对运动趋势的方向相反。 3．静摩擦力的大小 静摩擦力的大小具有不确定性和被动性，静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小是由外部因素决定。 4．最大静摩擦力 物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫作最大静摩擦力。最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，为计算简便，有时可以认为最大静摩擦力近似地等于滑动摩擦力。 疑、难点理解： 一．摩擦力有无及方向的判断 1.判断静摩擦力的方向 (1)利用“定义法”判断静摩擦力的方向。 ①静摩擦力的方向总跟接触面相切，当接触面为“平面”时，静摩擦力方向与接触面平行；当接触面为“曲面”时，静摩擦力方向在接触点所在的切面上。 ②利用“假设法”判断相对运动趋势的方向。 ③静摩擦力的方向与该物体相对于另一个物体的运动趋势的方向相反。 (2)利用“平衡条件法”判定静摩擦力的方向。 当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡的条件判断静摩擦力的方向。 (3)根据力的相互作用特点判定静摩擦力的方向。 当一物体受到的静摩擦力方向不易判断时，可对与之相互作用的另一物体所受的静摩擦力进行分析，然后根据力的相互作用特点进行判定。 2.摩擦力有无的判断 (1)假设法是判断相对运动趋势方向的有效方法。 (2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动；摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以与物体运动的方向相反，即摩擦力可以是动力也可以是阻力。 (3)静摩擦力不仅仅存在于两静止的物体之间，两运动的物体之间也可以有静摩擦力。 典例1：(多选)如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使两者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是 A．A、B之间无摩擦力 B．A受到B的摩擦力水平向右 C．B受到A的摩擦力水平向左 D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 [解析]　对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故选项A错误，B正确；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C正确；对A、B整体分析，由于A、B 一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且水平向右，故选项D错误。[答案]　BC 典例2：(多选)为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力 B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力 C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用 D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品的运动方向相同 解析：选CD　当物品与传送带相对静止时，物品不受摩擦力作用，选项A、B错误；根据摩擦力的产生条件可知，物品受摩擦力作用时，一定受到弹力作用，选项C正确；当物品受到摩擦力作用时，此摩擦力是动力，其方向与物品的运动方向相同，选项D正确。 二．摩擦力的计算 在计算摩擦力的大小之前，必须分析物体的运动情况，判断物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力。 (1)滑动摩擦力的大小可用f＝μFN计算，但要注意FN是接触面上的正压力，并不一定等于物体的重力。 (2)静摩擦力的大小一般要结合物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿运动定律求解. 注意：(1)决定滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素以及它们大小的计算方法是不一样的，因此在求解摩擦力的大小时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。 　　(2)滑动摩擦力一般根据公式法计算，计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、接触面的面积、物体是否匀速运动无关，只取决于动摩擦因数和压力的大小。 典例３：要将重300 N的木箱在水平地面上推动，至少需要150 N的水平推力，但在推动以后只需120 N的水平推力就能使它匀速运动，求： (1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小。 (2)在木箱静止时用100 N的水平力推和木箱在滑动过程中用100 N的水平力推，两种情况下，木箱所受的摩擦力各为多大。 解析：(1)由于使木箱在地面上运动的最小推力是150 N，因此最大静摩擦力fmax＝150 N；匀速运动时，推力与滑动摩擦力平衡，因此滑动摩擦力fmax＝120 N。 (2)静止时，木箱所受的摩擦力是静摩擦力，它与水平推力平衡，因此静摩擦力大小是100 N。滑动摩擦力大小为120 N，木箱在滑动时，不论推力如何，其受到的摩擦力都是滑动摩擦力，其大小即为120 N。 答案：(1)150 N　120 N　(2)100 N　120 N 当堂达标： 1．(多选)关于摩擦力的产生条件，下列说法不正确的是(　　) A．两个都不运动的物体之间一定没有摩擦力作用 B．两个都运动的物体之间一定存在摩擦力作用 C．相互接触的两个物体之间可能存在摩擦力作用 D．两个物体间的摩擦力不为零时，其相互作用的弹力一定不为零 2．关于由滑动摩擦力公式f＝μFN推出的μ＝，下列说法正确的是(　　) A．动摩擦因数μ与摩擦力f成正比，f越大，μ越大 B．动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小 C．μ与f成正比，与FN成反比 D．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定 3.(多选)如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在B上，使两者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是(　　) A．A、B之间无摩擦力 B．A受到B的摩擦力水平向左 C．B受到A的摩擦力水平向右 D．地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，水平向左 4.如图所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F2＝6 N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)木块所受的摩擦力的大小和方向。 (2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向。 (3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向。 参考答案： 1.解析：选AB　摩擦力的产生条件是：两个物体相互接触挤压，接触面粗糙，“有相对运动”或“相对运动趋势”，与物体的运动和静止无关，两个都不动的物体间可以有摩擦力，A错；两个都运动的物体间不一定有摩擦力，B错；只要相互接触就可能有摩擦力，C对；有摩擦力一定有弹力，D对。 2.解析：选D　μ与两个物体的材料和两物体接触面的情况有关，与f、FN均无关。 3.解析：选AD　A、B之间无相对运动或相对运动的趋势，所以A、B之间无摩擦力，故选项A正确，B、C错误；对A、B整体分析，由于A、B一起向右匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向左，故选项D正确。 　　4.解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N。 (1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7 N的力。由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左。 (2)将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止。由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右。 (3)撤掉F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左。 答案：(1)7 N　水平向左　(2)6 N　水平向右　(3)8 N 水平向左 学科网（北京）股份有限公司 $