3.3 摩擦力 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦滑动摩擦力与静摩擦力，通过汽车轮胎花纹问题导入新课，结合“抽桌布”实验等活动，构建从现象观察到概念定义、产生条件、方向判断及大小计算的递进式学习支架。 其特色在于以科学探究为核心，通过控制变量法实验分析滑动摩擦力影响因素，结合科学思维区分“相对运动”与“物体运动”，并衔接高考真题实现教考融合。结构化小结助力知识内化，既提升学生探究能力与物理观念，又为教师提供系统教学资源。

摩擦力 第三章 相互作用 目录 01 目标及重难点 02 新课导入 03 内容讲解 04 课堂练习 05 教考衔接 06 课堂小结 PART 01 目标及重难点 素养目标 【物理观念】 理解滑动摩擦力和静摩擦力的概念、产生条件及方向判断。 掌握滑动摩擦力的计算公式（ f=μN ），知道动摩擦因数 μ 的影响因素。 理解最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小在0与最大静摩擦力之间变化。【科学思维】 能运用二力平衡知识分析静摩擦力的大小。 能区分滑动摩擦力与静摩擦力，并能正确判断摩擦力的方向（特别是与相对运动或相对运动趋势方向相反）。 【科学探究】 经历“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验过程，学习控制变量法。 能通过实验数据得出滑动摩擦力与压力成正比的结论，并计算动摩擦因数。 教学重难点 【教学重点】 滑动摩擦力的大小计算（ f=μN ）及方向判断。 静摩擦力的有无判断、方向判断及大小计算（利用二力平衡）。 探究滑动摩擦力影响因素的实验。 【教学难点】 静摩擦力方向的判断（相对运动趋势）。 理解静摩擦力的大小是被动力，随外力变化而变化，且有最大值。 区分“相对运动”与“物体运动”，准确判断摩擦力是动力还是阻力。 【科学态度与责任】 通过了解摩擦力在生活和生产中的应用（如自行车、爬杆、传送带等），体会物理与生活的紧密联系。 认识摩擦力的“利”与“弊”，培养辩证看待问题的科学态度。 PART 02 新课导入 问题：汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什么作用？ PART 03 内容讲解 一、认识滑动摩擦力 任务一：抽桌布 要求：将课本放在桌布中央上，桌布抽出，课本恰能到达桌面边缘。 问题1：课本为什么向前运动？ 问题2：课本为什么又停了下来？ 问题1：课本为什么向前运动？ 滑动摩擦力的方向与运动方向相同， 帮助课本运动！ 问题2：课本为什么又停了下来？ 滑动摩擦力的方向与运动方向相反，阻碍课本运动！ 运动与相对运动 静止的物体也可能受滑动摩擦力 运动的物体却不一定受滑动摩擦力 1.滑动摩擦力的定义 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，每个物体的接触面上都会受到对方施加的阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 无摩擦力 有摩擦力 2.产生滑动摩擦力的条件 产生滑动摩擦力必备的三个条件： （1）两个接触面都不光滑； （2）接触面间有弹力作用； （3）两物体发生了相对滑动。 3.滑动摩擦力的方向 （1）滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 （2）滑动摩擦力方向的判断方法 ①确定研究对象（受滑动摩擦力作用的物体） ②选择跟研究对象接触的物体为参考系 ③找出研究对象相对参考系的运动方向 ④滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反 1　影响滑动摩擦力大小的因素有哪些 ①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度 ②滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小有关 二、研究滑动摩擦力的大小 Ff 与接触面粗糙程度有无关系？ Ff 与物体对接触面的正压力有无关系？ Ff 与相对运动的速度大小有无关系？ → 有关 → 有关 → 无关 接触面 砝码 皮带速度 测力计示数 正面（光滑） 无 慢 0.8 N 反面（粗糙） 无 慢 0.9 N 反面（粗糙） 1个 慢 1.4 N 反面（粗糙） 1个 快 1.4 N 2　滑动摩擦力的大小 说明：（1）公式中的 N 是指两个物体间的压力，称为正压力（垂直于接触面的压力），是研究对象所受的弹力，它不一定等于物体的重力（斜面上物体所受弹力小于物体的重力）。 （2）公式中的 μ 叫作动摩擦因数，没有单位。它的数值与相互接触的两个接触面的材料、粗糙程度有关，与物体的受力情况、运动状态、接触面积的大小均无关。 材料 动摩擦因数 钢 — 钢 0.25 木 — 木 0.30 木 — 金属 0.20 皮革 — 铸铁 0.28 材料 动摩擦因数 钢 — 冰 0.02 木头 — 冰 0.03 橡胶轮胎 — 路面（干） 0.71 3 动摩擦因数 μ： 　 接触面粗糙程度以及材料不同，μ 均不相同。 三、认识静摩擦力 思考：人用平行于地面的力推箱子，但它没有被推动，箱子与地面间存在摩擦力吗？ 因为箱子相对地面有运动的趋势，所以沙发与地面间存在摩擦力。 根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对箱子的推力大小相等、方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力。只要箱子与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。 F Ff 1、定义：由于相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。 2、静摩擦力的产生条件： （1）两物体接触且相互挤压（即有弹力）。 （2）两物体接触面粗糙； （3）两物体接触面有相对运动趋势。 3、方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动的趋势方向相反。 1　实验探究 （1）如图所示，把木块放在水平地面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前，木块不动。 （2）继续用力，当拉力达到某一值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 四、静摩擦力的大小及最大静摩擦力 2　最大静摩擦力 最大静摩擦力F静max是物体刚要发生相对滑动时所受的静摩擦力。与物体之间的正压力N成正比，还与接触面的材料及粗糙程度有关。在实际情况中，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大些，如图所示没有特别说明时，通常认为二者相等。 3　静摩擦力F静的大小 物体所受静摩擦力 F 和最大静摩擦力Fmax的关系为：0 < F静 ≤ F静max，求静摩擦力时，通常由二力平衡法分析。 拓展：用力传感器代替弹簧测力计探究静摩擦力的大小 PART 04 课堂练习 1.下列关于摩擦力的说法正确的是( ) A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B.摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比 C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反 D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 C 答案：C 解析：A.摩擦力的方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势相反，与物体运动方向没有必然联系，A错误； B.滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比，静摩擦力的大小与物体所受的正压力没有必然联系，B错误； C.静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反，C正确； D.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，D错误。 2.关于物体间的相互作用，下列说法正确的是( ) A.悬挂在弹簧测力计下的物体受到的拉力是由于弹簧的形变产生的 B.杂技演员双手握住竖直固定的竹竿匀速上攀时，所受摩擦力的方向是向下的 C.在空中用手握住竖直的酒瓶使其静止，增大手的握力，酒瓶受到的摩擦力变大 D.在地球表面的物体都受到重力，其所受重力与它的运动状态有关，也与是否存在其他力有关 A 答案：A 解析：A.悬挂在弹簧测力计下的物体受到的拉力是由于弹簧的形变产生的。故A正确； B.杂技演员双手握住竖直竹竿匀速上攀时，由平衡条件可知，双手受到的摩擦力与重力等大反向，方向竖直向上。故B错误； C.手握住酒瓶，增大手的握力，会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力，但酒瓶受到的静摩擦力不变，始终与重力等大反向。故C错误； D.物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，与它的运动状态无关，与其他力无关。故D错误。 3.（多选）如图所示，质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上，物块在拉力F作用下在木板上向右匀速滑行，木板始终处于静止状态，物块与木板间动摩擦因数为 ，木板与地面间动摩擦因数为 ，那么下列说法正确的是( ) A.物块受到的摩擦力一定和拉力F大小相等 B.物块对木板的摩擦力大小一定是 C.地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力 D.地面对木板的摩擦力大小一定是 ABC 答案：ABC 解析：A.物块在拉力F作用下在木板上向右滑行，木板始终处于静止状态，物块运动的情况不清楚，当物块匀速运动时物块受到的摩擦力大小为F，故A正确； B.物块相对木板向右运动，则木板相对物块向左运动，木板受到物块的滑动摩擦力方向水平向右，大小等于 故B正确； C.木板受到物块的滑动摩擦力方向水平向右，木板始终处于静止状态，则地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力，故C正确； D.木板受到物块的滑动摩擦力为 ，木板始终处于静止状态，则地面对木板的摩擦力大小一定是 ，故D错误。 PART 05 教考衔接 某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数 的实验，所用器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。 实验步骤如下： ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上； ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）； ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F； ④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码，重复步骤③； ⑤处理实验数据（重力加速度g取 ）。 实验数据如下表所示： 完成下列填空： (1)下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是(      ) A. B. C. D. (2)表格中a处的数据为____________________（保留3位有效数字）； (3)其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力 的大小与接触面上压力的大小____________________，与接触面上压力的大小___________________（以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”）； (4)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则 的测量结果将____________________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 B 0.459 正比 无关 偏大 解析：（1）A.该图为验证平行四边形定则的实验原理图，运用了等效替代法探究力的合成。题中实验为测量动摩擦因数的实验，采用了控制变量法，不符合题意。A错误； B.该图为探究向心力与哪些因素有关的实验，采用了控制变量法，符合题意。B正确； C.该图为验证动量守恒的实验，主要采用的等效替代法，将位移代替速度进行验证。C错误。 D.该图是伽俐略的理想实验，主要运用了逻辑推理和理想外推的方法，不符合题意。D错误。故选B。 （2）长木板相对于滑块匀速运动，此时滑块受力平衡有 其中F为弹簧拉力，f为滑块受到的摩擦力，g取 ，解得 （3）根据表格数据，计算出 的值在误差允许范围内相等，说明滑动摩擦力f与接触面受到的压力 的比值近似为常数，因此滑动摩擦力大小与接触面压力成正比。 结合实验数据由公式 可知在不同的F与 的组合下， 的值基本保持不变，所以 与接触面压力大小无关。 （4）设此时拉力 与水平方向成 角，根据力的合成和分解以及共点力平衡可知 但是在测量时仍然认为 因为 ，导致测量值比真实值要大，因此测量值偏大。 PART 06 课堂小结 滑动摩擦力 （1）产生条件： ①接触并挤压（即两物体间存在弹力）； ②两物体有相对运动； ③接触面粗糙. （2）方向：总是跟接触面相切，并且跟相对运动方向相反. （3）大小： 阻碍相对运动 有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力 运动方向 ≠ 相对运动方向 ≠ 相对运动趋势方向 正压力不一定等于重力 静摩擦力 （1）产生条件： ①接触并挤压（即两物体间存在弹力）； ②两物体间有相对运动趋势； ③接触面粗糙. （2）方向：总是跟接触面相切，并且跟相对运动趋势方向相反. （3）大小： 阻碍相对运动趋势 运动方向 ≠ 相对运动方向 ≠ 相对运动趋势方向 THANK YOU Lavf58.12.100 Lavf60.4.100 $