第3章 3 摩擦力（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（教科版）

该高中物理课件围绕摩擦力展开，系统讲解滑动摩擦力和静摩擦力的定义、方向、大小及影响因素，通过知识辨析、方法技巧、典例分析和突变问题构建学习支架，帮助学生从概念理解逐步过渡到应用突破。 其亮点在于结合物理观念中的相互作用观念和科学思维中的模型建构、科学推理，采用对比表格（如两种摩擦力比较）、图表分析（摩擦力与拉力关系图）及传送带实例解析，培养学生分析问题的能力。学生能深化对摩擦力本质的理解，教师可借助系统方法提升教学效率。

3　摩擦力 知识点 1 滑动摩擦力 知识 清单破 1.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,这个力叫滑动摩擦力。 2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。 3.滑动摩擦力的大小 (1)滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比。 (2)公式:f=μN。 (3)动摩擦因数μ:μ是比例系数,它的值跟两接触面的材料、粗糙程度等情况有关。 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义:当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对运动,但它们之间存在相对运动 的趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动的力,这种力叫静摩擦 力。 2.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。 3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值f静max,在数值上等于物体将要发生相对运动时受到的 推力或拉力。 4.静摩擦力的大小:两物体之间实际发生的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力f静max之间,即0<f静≤ f静max。 5.最大静摩擦力f静max与物体间的正压力N成正比。还与接触面的材料及粗糙程度有关。 知识点 2 静摩擦力 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力吗? 2.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?摩擦力一定阻碍物体的运动吗? 提示 提示 1.不一定。两个相互接触且挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时才有摩擦力。 2.不一定。摩擦力的方向与物体的相对运动方向(或相对运动趋势的方向)相反,但摩擦力的方向与物体的运动方向可能相反,也可能相同,即摩擦力可以作为阻力,也可以作为动力。如图所示,物体A、B都向右运动,速度分别为vA=1 m/s、vB=2 m/s,则A受到B向右的滑动摩擦力f1, 与A运动方向相同,是动力;B受到A向左的滑动摩擦力f2,与B的运动方向相反,是阻力。 第1讲　描述运动的基本概念 5.迈左脚时,右脚受到向前的摩擦力,左脚接触地面的短暂时间内受到向后的摩擦力。 3.阻碍相对运动与阻碍运动有什么区别? 4.一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力吗? 5.人走路时,地面对人的摩擦力方向怎样? 提示 提示 提示 3.阻碍相对运动指阻碍研究对象相对参考系的运动,阻碍运动一般指的是阻碍研究对象相对地面的运动。 4.静止的物体也可能受到滑动摩擦力。如物体在地面上运动,地面对物体产生滑动摩擦力,由力的相互性可知地面也受到物体的滑动摩擦力。 第1讲　描述运动的基本概念 1.两种摩擦力的比较 关键能力 定点破 定点 1 对摩擦力的进一步理解 静摩擦力 滑动摩擦力 作用效果 阻碍相对 运动趋势 阻碍相 对运动   相同点 ①相互接触;②相互挤压;③接触面 粗糙 不同点 有相对运动趋势 有相对运动 第1讲　描述运动的基本概念   大 小 相同点 ①可根据二力平衡条件求解;②可根据作用力、反作用力的特点求解 不同点 大小为0<f静≤f静max Ff=μFN,大小与压力成正比 方 向 相同点 ①与运动方向无直接关系,可与运动方向相同,也可与运动方向相反, 或者成一夹角; ②与接触面相切; ③与同一接触面上的弹力方向垂直 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 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 第1讲　描述运动的基本概念 2.易混淆的“三个方向” 理解 运动方向 是指物体相对于地面(以地面为参考系)运动的方向 相对运 动方向 指物体相对于参考系运动的方向,在研究摩擦力时,参考系指摩擦力的施力物体。“相对运动方向”不能等同于“运动方向” 相对运动 趋势方向 指一个物体相对于与它接触的另一个物体有沿某个方向运动的可能,但还处于相对静止状态,可理解为“如果物体不受摩擦力作用时的相对运动方向” 第1讲　描述运动的基本概念 3.摩擦力方向与运动方向的关系 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,而不一定阻碍物体的运动,所以摩擦力 的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,与运动方向可能相同,也可能相反,还可能成 任意夹角。当摩擦力方向与物体的运动方向相同时,摩擦力提供动力;当摩擦力方向与物体 的运动方向相反时,摩擦力提供阻力。如图甲所示,物块与传送带一起运动,若v1=v2,物块受到 沿传送带向上的静摩擦力,为动力;若v1>v2,物块相对传送带向上运动,受到沿传送带向下的滑 动摩擦力,为阻力;若v1<v2,物块相对传送带向下运动,受到沿传送带向上的滑动摩擦力,为动 力。如图乙所示,物块与传送带一起运动,若v1=v2,物块受到沿传送带向上的静摩擦力,为阻力; 若v1>v2,物块相对传送带向下运动,受到沿传送带向上的滑动摩擦力,为阻力;若v1<v2,物块相对 传送带向上运动,受到沿传送带向下的滑动摩擦力,为动力。 第1讲　描述运动的基本概念   第1讲　描述运动的基本概念 1.滑动摩擦力有无及方向的判断方法 (1)产生条件法:根据滑动摩擦力产生的条件判断,接触且接触面粗糙、相互挤压、相对滑 动。 (2)平衡条件法:当相对滑动的物体处于静止或匀速直线运动状态时,利用二力平衡条件判 断。 (3)滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反,但与物体运动的方向可能相同,可能 相反,还可能不共线。 2.静摩擦力有无的判断方法 (1)条件判断法:接触面间有压力、接触面粗糙且有相对运动趋势。 (2)假设法:假设接触面光滑,若物体改变原来的运动状态,则存在静摩擦力。反之,不存在静摩 定点 2 判断摩擦力的有无与方向 第1讲　描述运动的基本概念 擦力。 3.静摩擦力方向的判断方法 (1)直接法:对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面与相 对运动趋势的方向相反”直接判断。 (2)力的作用效果法:如果相互接触的物体间存在静摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其 他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定静摩擦力的方向。 (3)力的相互性法:若甲、乙两物体间有静摩擦力,并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向,则 乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反。 第1讲　描述运动的基本概念 1.滑动摩擦力大小的计算 (1)公式法:根据f=μFN计算滑动摩擦力的大小。其中FN表示压力的大小,许多情况下需结合物 体的平衡条件来确定。 (2)二力平衡法:物体做匀速直线运动时,可以根据二力平衡条件来求解。 2.静摩擦力的大小 　　静摩擦力大小与外力有关,在两物体接触面上的弹力一定的情况下,静摩擦力有一个最 大值,叫作最大静摩擦力,两物体间实际的静摩擦力f静在零与最大静摩擦力之间,即0<f静≤f静 max。静摩擦力一般根据二力平衡知识来求解。求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线 运动状态。 定点 3 摩擦力大小的计算 第1讲　描述运动的基本概念   第1讲　描述运动的基本概念 导师点睛 在涉及两个及两个以上物体的摩擦力问题中,可运用整体法或隔离法,灵活地选取研究对 象。选择其中一个物体为研究对象时,运用隔离法,可解决该物体的受力问题;选择多个物体 为研究对象时,运用整体法,可解决其他物体对该整体的力的问题,但整体内部各物体间的作 用力(已成为内力)无法分析求解。 第1讲　描述运动的基本概念 典例 　如图所示,位于水平地面上的物块P通过跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连【1】,从滑轮 到物块P和物块Q的两段绳都是水平的,已知物块Q与物块P之间以及物块P与地面之间的动 摩擦因数都是μ【2】,两物块的质量都是m,滑轮、滑轮轴上的摩擦都不计,重力加速度为g。若 用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速运动【3】,求F的大小。   第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】P、Q两物块的速度始终大小相等、方向相反。 【2】发生相对运动时各接触面之间都有摩擦力。 【3】物块P受力平衡。 思路点拨    P、Q两物块用轻绳连接,当P向右做匀速运动时,Q向左做匀速运动【4】,先对Q进 行受力分析,确定绳子上是否有力存在,再对P进行受力分析,用平衡条件【5】求解即可。 第1讲　描述运动的基本概念 解析　以Q为研究对象,对其进行受力分析如图所示(由【1】【2】【4】得到)   Q受到的滑动摩擦力f=μN1=μmg 由平衡条件得T=f=μmg 由力的相互性知Q对P的摩擦力大小 f'=f=μmg,方向水平向左 P受力如图所示(由【1】【2】【4】得到) 第1讲　描述运动的基本概念   绳上拉力相等,故T'=T P做匀速直线运动,处于平衡状态,则 F=T'+f地+f'(由【3】【5】得到) 地面对P的摩擦力f地=μ·2mg=2μmg 解得F=4μmg 答案    4μmg 第1讲　描述运动的基本概念 当物体受力情况或运动状态发生变化时,摩擦力常发生突变。摩擦力的突变又会导致物体的 受力情况和运动性质的突变,其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性,对其突变点的分 析与判断是解决问题的切入点。 1.常见类型 (1)静—静“突变”:静摩擦力是被动力,其方向取决于物体间的相对运动趋势,相对运动趋势 取决于主动力。若主动力发生突变而物体仍然处于相对静止状态,则其所受静摩擦力将发生 突变。如图甲所示,在水平力F作用下物体静止于斜面上,F突然增大时物体仍静止,物体所受 静摩擦力大小或方向将“突变”。   定点 4 摩擦力的突变问题 甲 乙 第1讲　描述运动的基本概念 (2)静—动“突变”:静摩擦力达到最大值的状态是物体恰好保持相对静止的临界状态,当物 体在静摩擦力方向所受的外力与最大静摩擦力等大反向时,若外力继续增大,静摩擦力将突 变为滑动摩擦力。如图乙所示,物体放在粗糙水平面上,水平作用力F从零开始逐渐增大,物 体开始滑动时,物体受到的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力。 (3)动—静“突变”:当运动物体在滑动摩擦力方向所受的外力小于最大静摩擦力,且物体速 度减为零时,物体将静止。如图丙所示,滑块以初速度v0冲上斜面做减速运动,当到达某位置 时速度减为零后静止,滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。 丙 第1讲　描述运动的基本概念 2.解题思路 　　解决摩擦力的突变问题的关键是找出摩擦力发生突变的临界条件,也就是突变前后摩擦 力的分界点,再利用相应规律分别对突变前后进行分析求解。求解方法一般有两种: (1)过程分析法:对物体整个运动过程的受力情况进行分析,应用平衡条件、Ff=μF压等得出静 摩擦力、滑动摩擦力与变化量之间的定量关系,求解变化规律的特殊解。 (2)特殊位置法:选取物体受力情况变化过程中发生突变或具有代表性的位置,直接分析讨论 临界值,得出研究问题的规律并求解。 第1讲　描述运动的基本概念 $