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滑动摩擦力与静摩擦力，系统阐述两类摩擦力的产生条件、方向判断及大小规律。通过弹簧测力计拖动木块的实验问题导入，引导学生思考摩擦力与压力的关系，衔接初中摩擦认知，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，借助弹簧测力计实验、力传感器F-t图像分析静摩擦力变化，结合雪橇运输、皮带运输机等实例，帮助学生理解摩擦力的动力与阻力作用。采用问题驱动和实验验证的教学方法，既培养学生探究能力和物理观念，又为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

3.2摩擦力 人教版（2019）高中物理 必修第一册 第三章 相互作用——力 1.了解滑动摩擦力、静摩擦力的定义，掌握两类摩擦力的产生条件。 2.会判断滑动摩擦力与静摩擦力的方向，理解“相对运动”“相对运动趋势”的含义。 3. 掌握滑动摩擦力的影响因素，熟记滑动摩擦力计算公式并能简单运算。 4.掌握静摩擦力的动态变化规律，理解最大静摩擦力的概念及与滑动摩擦力的大小关系。 5.能区分摩擦力的动力、阻力作用，破除初中片面摩擦认知。 用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。 如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？ 一、滑动摩擦力 一、滑动摩擦力 （一）概念 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 （二）滑动摩擦力的产生条件 1.两物体间有弹力； 2.接触面不光滑； 3.两物体发生了相对运动（滑动）。 只有以上三个条件同时满足，才能确定滑动摩擦力的存在。 一、滑动摩擦力 （三）滑动摩擦力的方向 1.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且与物体相对运动的方向相反。 1.物体间发生相对运动时，它们之间的摩擦力不一定是滑动摩擦力，如猴子爬树时受到的摩擦力就是静摩擦力。 2.“与物体相对运动方向相反”不能等同于“与物体运动方向相反” 。 一、滑动摩擦力 2.滑动摩擦力方向的判断步骤： （1）选研究对象（受滑动摩擦力作用的物体）； （2）选跟研究对象接触的物体为参考系； （3）找出研究对象相对于参考系的运动方向： （4）滑动摩擦力的方向与研究对象相对运动的方向相反。 一、滑动摩擦力 （四）滑动摩擦力的大小 跟接触面上压力的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。 通过定量实验，测量同一接触面不同压力下的滑动摩擦力大小，结果表明：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。 一、滑动摩擦力 1.公式： =μ 接触面上压力的大小 动摩擦因数 一、滑动摩擦力 2.对公式=μ 的理解与应用 （1）μ是比例常数，叫作动摩擦因数。物理意义：反映接触面本身的特性。它与接触面的材料、粗糙程度有关，与接触面积大小无关，与物体的运动状态无关，与物体的受力情况无关，没有单位。 ②公式中的是两个物体接触面间的压力，俗称“正压力”。 ③根据公式可知，滑动摩擦力的大小只由μ和决定，与物体的运动状态、受力情况以及接触面积的大小无关。 一、滑动摩擦力 在图3.2-1中，以木块在水平木板上滑动为例，木块所受的支持力为。由于木块对木板的压力大小等于，所以动摩擦因数μ也可以表示为μ＝ 和是接触面上木块所受的两个力， 沿接触面的方向， 与接触面垂直。 1.在校园打扫清洁区中，同学用手水平推动静置在水平地面的塑料垃圾桶缓慢匀速前进，垃圾桶与地面间存在滑动摩擦力。下列关于垃圾桶所受摩擦力的说法正确的是（ ） A．摩擦力方向与垃圾桶运动方向相同 B．垃圾桶速度越大，滑动摩擦力越大 C．推力增大，滑动摩擦力随之增大 D．摩擦力方向与垃圾桶运动方向相反 D 一、滑动摩擦力 在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上木料的总质量为4.9×kg。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？ g 取10 N/kg。 课本例题 分析 将雪橇抽象为一个物体，如图3.2-2，雪橇在重力mg、支持力、马的拉力F和滑动摩擦力四个力的作用下，沿水平面匀速前进。根据二力平衡条件，拉力F与滑动摩擦力的大小相等，而与有关， 的大小又等于mg，故可以求得拉力F。 课本例题 解：雪橇所受重力mg＝4.9× N，查表得μ＝0.02。 雪橇匀速运动，拉力F与滑动摩擦力大小相等，即 F＝ 由于 ＝mg ＝μ ＝μmg 故 F＝μmg＝ 0.02×4.9× ×10 N ＝ 980 N 马要在水平方向用 980 N 的力，才能够拉着雪橇匀速前进。 课本例题 二、静摩擦力 二、静摩擦力 相互接触的物体处于相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？ 如图，人用平行于地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势， 但它没有被推动，沙发与地面仍然保持相对静止。 根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。 二、静摩擦力 （一）概念 相互接触的物体处于相对静止，当它们之间存在相对滑动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动趋势的力。这种力叫作静摩擦力。 1.“相对静止”有两种情况：一是两个物体都静止；二是两个物体都做速度相同的运动。 2.“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能，但还处于相对静止状态。 3.“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果，即阻碍物体间的相对运动趋势。静摩擦力既可以与物体的运动方向相反，也可以与物体的运动方向相同。 4.静摩擦力可以是阻力也可以是动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力是动力。 二、静摩擦力 （二）静摩擦力的产生条件 1.两物体间相互接触且接触面是粗糙的； 2.两物体间有相对运动的趋势； 3.两物体间有弹力。 只有以上三个条件同时满足，才能产生静摩擦力。 二、静摩擦力 （三）静摩擦力的方向 1.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反。 2.静摩擦力方向的判断技巧 若物体的相对运动趋势不易判断，可利用“假设光滑法”来判断相对运动趋势的方向。 （1）选研究对象（受静摩擦力作用的物体）； （2）选跟研究对象接触的物体为参考系： （3）假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的速度方向（即相对运动趋势的方向）: （4）静摩擦力的方向与研究对象相对运动趋势的方向相反。 二、静摩擦力 （四）静摩擦力的大小 静摩擦力的大小总等于沿接触面方向物体受到的外力大小，而与正压力无关。 二、静摩擦力 静摩擦力的大小随拉力的变化 把木块放在水平长木板上，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，木块不会运动，此种情况下静摩擦力等于拉力。在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记（图3.2-4）。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。 二、静摩擦力 二、静摩擦力 如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验， 能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像（图3.2-5）。 二、静摩擦力 静摩擦力的增大有一个限度。图3.2-5中木块所受静摩擦力的最大值在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力之间，即 0 < F ≤ 1.最大静摩擦力的大小与正压力成正比，即=。 (为静摩擦因数，它取决于接触面的材料和接触面的粗糙程度,非最大静摩擦力的大小不能套用上述公式计算，可根据二力平衡求得。) 2. 略大于滑摩擦力。如图所示。为方便起见，解题时如无特殊说明，可认为= 二、静摩擦力 瓶子可以拿在手中，靠的是静摩擦力的作用。皮带运输机能把货物送往高处，也是静摩擦力作用的结果。 2.一木块放在粗糙水平桌面上，在水平方向共受到两个力即、 的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中=20N， =8N，若撤去，则木块受到的摩擦力为（　　） A．12N，方向向左 B．4N，方向向右 C．8N，方向向右 D．0 C 课堂小结 3.2摩擦力 一、滑动摩擦力 1.产生条件：接触、挤压、粗糙、相对滑动 2.方向：与相对运动方向相反（可作动力）   4.动摩擦因数μ：由材料、粗糙程度决定 二、静摩擦力 1.产生条件：接触、挤压、粗糙、有相对运动趋势 2.方向：与相对运动趋势方向相反（假设光滑法判断） 3.大小：被动变化，由外力平衡决定   三、核心结论   本节内容结束！ $