3.2摩擦力（第一课时）滑动摩擦力和静摩擦力 导学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.2摩擦力（第一课时） 滑动摩擦力和静摩擦力　导学案（教师版） 人教版高中物理必修第一册 · 第三章 相互作用——力 · 2 摩擦力 第1课时 【学习目标】 1. 物理观念：知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2. 科学思维：理解滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度的关系，掌握Ff＝μFN。 3. 科学探究：知道静摩擦力的概念及方向，理解静摩擦力的大小范围0＜F≤Fmax。 4. 科学态度与责任：能区分静摩擦力与滑动摩擦力，会运用二力平衡知识解决摩擦问题。 【学习重难点】 重点：滑动摩擦力和静摩擦力的方向判断；滑动摩擦力大小的计算。 难点：摩擦力的方向与物体相对运动（趋势）方向的关系；静摩擦力的判断与求解。 【学习过程】 一、知识纲要导引 请同学们回顾本节内容，尝试完成以下知识框架： 滑动摩擦力和静摩擦力 ├─ 滑动摩擦力：定义（相对滑动）；方向（与相对运动方向相反）；大小Ff＝μFN ├─ 产生条件：接触挤压（有弹力）＋接触面不光滑＋有相对运动 ├─ 动摩擦因数μ：由两接触面的材料和粗糙程度决定 ├─ 静摩擦力：定义（有相对运动趋势）；方向（与相对运动趋势方向相反） ├─ 静摩擦力大小：0＜F≤Fmax（最大静摩擦力） └─ 计算思路：先判断静/滑动摩擦；静摩擦用二力平衡，滑动摩擦用Ff＝μFN 二、基础导学 （一）滑动摩擦力 1. 定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。 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. 大小：滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，即Ff＝μFN。 4. 动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关，与物体间的压力、接触面的大小无关。 （二）静摩擦力 1. 定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 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Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。 4. 静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0＜F≤Fmax。 （三）判断正误 1. 有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。（×） 2. 摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直。（√） 3. 摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。（×） 4. 一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力。（√） 5. 物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比。（×） （四）典例示范与训练 例1　（单选）有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 B．滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反 C．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大 D．接触面间接触面积越大，滑动摩擦力也一定越大 答案：B 解析：滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，A错误、B正确；滑动摩擦力的大小由μ和正压力FN决定，与滑动速度和接触面积无关，C、D错误。 训练1　（单选）关于静摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B．静摩擦力总是阻力 C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 答案：C 解析：静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的（如随传送带运动的物体），A错误；静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，与运动方向可能相同，不一定是阻力，B错误；静摩擦力方向与物体间相对运动趋势的方向相反，C正确；静摩擦力大小随外力变化，在0＜F≤Fmax范围内变化，不是定值，D错误。 例2　某物体所受重力为200 N，放置在水平地面上，地面对它的最大静摩擦力为80 N，它与地面间的动摩擦因数为0.39。求： （1）用60 N的水平推力推物体，求此时地面对物体的摩擦力的大小； （2）物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，求在水平方向施加的推力的大小； （3）物体在水平推力作用下做匀速直线运动的过程中，若撤去水平推力，直到停止前，求地面对物体的摩擦力的大小。 答案：（1）60 N　（2）78 N　（3）78 N 解析：（1）最大静摩擦力Fmax＝80 N，推力F₁＝60 N＜Fmax，物体保持静止，静摩擦力与推力平衡，Ff1＝60 N。 （2）物体匀速运动时，推力与滑动摩擦力平衡，F₂＝Ff＝μFN＝μG＝0.39×200 N＝78 N。 （3）撤去推力后直到停止前，物体仍在地面上滑动，受滑动摩擦力，大小不变，Ff3＝78 N。 训练2　（单选）如图所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子，瓶子竖直，始终处于静止状态。已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则（　　） A．瓶子受到的摩擦力大小为40 N B．瓶子受到的摩擦力大小为50 N C．当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将增大 D．当握力减小时，瓶子受到的摩擦力将减小 答案：A 解析：瓶子重力为40 N，处于静止状态，静摩擦力与重力平衡，大小等于重力，为40 N，A正确、B错误；握力增大时重力不变，静摩擦力仍等于重力，不变；握力减小但未滑落前，静摩擦力仍等于重力，不变，C、D错误。 （五）达标检测 1．（单选）下列关于摩擦力的说法中正确的是（　　） A．摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比 B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C．滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比 D．两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直 【答案】D 2．（单选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．正压力越大，滑动摩擦力越大 B．正压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．正压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数不变，正压力越大，滑动摩擦力越大 【答案】D 3．（单选）关于动摩擦因数μ，下列说法中正确的是（　　） A．动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比，Ff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．相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定 【答案】D 4．（单选）一物体置于粗糙水平地面上，按图1所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小（　　） A．F甲＞F乙＞F丙　　B．F乙＞F甲＞F丙 C．F丙＞F乙＞F甲　　D．F甲＝F乙＝F丙 【答案】D 5．（单选）如图2甲所示，某同学用水平绳拉放在平台上的行李包，一直没有拉动，通过手上的弹簧测力计测出拉力F与时间t的关系如图乙所示，则行李包与平台间的摩擦力大小随时间t变化的关系图是（　　） 【答案】A 6．（单选）如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在水平放置的物理书内，书对A4纸的压力为3 N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（　　） A．0.9 N　　B．1.8 N　　C．9.0 N　　D．18 N 【答案】B 7．（单选）一物块m在水平力F拉动下，沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端，如图甲所示，这时物块所受摩擦力为Ff1；现开动机械让传送带逆时针匀速转动，如图乙所示，物块仍由左端匀速运动到右端，此时物块所受摩擦力为Ff2，则（　　） A．Ff1＝Ff2　　B．Ff1＜Ff2 C．Ff1＞Ff2　　D．上述三种情况都有可能 【答案】A 8．（多选）运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下的过程中，运动员受到的摩擦力分别为Ff1和Ff2，不计空气阻力，那么（　　） A．Ff1方向竖直向下，Ff2方向竖直向上，且Ff1＝Ff2 B．Ff1方向竖直向上，Ff2方向竖直向上，且Ff1＝Ff2 C．Ff1为静摩擦力，Ff2为滑动摩擦力 D．Ff1为静摩擦力，Ff2为静摩擦力 【答案】BC 三、答案汇总 知识纲要：相对滑动；相对运动方向；μFN；弹力；不光滑；相对运动；材料和粗糙程度；相对运动趋势；相对运动趋势方向；Fmax；二力平衡；μFN 基础导学：（一）相对滑动；阻碍相对运动；相对运动的方向；压力；μFN；材料和粗糙程度　（二）相对运动的趋势；相对运动趋势的方向；即将开始运动时；0＜F≤Fmax 判断正误：×　√　×　√　× 典例训练：例1 B；训练1 C；例2 （1）60 N（2）78 N（3）78 N；训练2 A 达标检测：1 D　2 D　3 D　4 D　5 A　6 B　7 A　8 BC 【学习小结】 1. 摩擦力的方向总是沿着接触面，与物体的相对运动（或相对运动趋势）方向相反，与运动方向可能相同也可能相反。 2. 滑动摩擦力Ff＝μFN，大小与压力成正比，与接触面积、相对运动速度无关；动摩擦因数μ由接触面的材料和粗糙程度决定。 3. 静摩擦力大小在0＜F≤Fmax范围内变化，随外力变化，由二力平衡求解；区分静摩擦与滑动摩擦的关键是比较外力与最大静摩擦力。 3.2摩擦力（第一课时） 摩擦力和静摩擦力　导学案（学生版） 人教版高中物理必修第一册 · 第三章 相互作用——力 · 2 摩擦力 第1课时 班级：__________　姓名：__________　学号：__________ 【学习目标】 1. 物理观念：知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2. 科学思维：理解滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度的关系，掌握Ff＝μFN。 3. 科学探究：知道静摩擦力的概念及方向，理解静摩擦力的大小范围0＜F≤Fmax。 4. 科学态度与责任：能区分静摩擦力与滑动摩擦力，会运用二力平衡知识解决摩擦问题。 【学习重难点】 重点：滑动摩擦力和静摩擦力的方向判断；滑动摩擦力大小的计算。 难点：摩擦力的方向与物体相对运动（趋势）方向的关系；静摩擦力的判断与求解。 【学习过程】 一、知识纲要导引 请同学们回顾本节内容，尝试完成以下知识框架： 滑动摩擦力和静摩擦力 ├─ 滑动摩擦力：定义（______）；方向（与______相反）；大小Ff＝______ ├─ 产生条件：接触挤压（有______）＋接触面______＋有______ ├─ 动摩擦因数μ：由两接触面的______决定 ├─ 静摩擦力：定义（有______）；方向（与______相反） ├─ 静摩擦力大小：0＜F≤______（最大静摩擦力） └─ 计算思路：先判断静/滑动摩擦；静摩擦用______，滑动摩擦用Ff＝______ 二、基础导学 （一）滑动摩擦力 1. 定义：两个相互接触的物体，当它们______时，在接触面上产生的一种______的力。 2. 方向：总是沿着接触面，并且跟物体______相反。 3. 大小：滑动摩擦力的大小跟接触面上______的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，即Ff＝______。 4. 动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的______有关，与物体间的压力、接触面的大小无关。 （二）静摩擦力 1. 定义：相互接触的两个物体之间只有______，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2. 方向：总是沿着接触面，跟物体______相反。 3. 最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体______的拉力。 4. 静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即______。 （三）判断正误 1. 有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。（　　） 2. 摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直。（　　） 3. 摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。（　　） 4. 一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力。（　　） 5. 物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比。（　　） （四）典例示范与训练 例1　（单选）有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 B．滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反 C．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大 D．接触面间接触面积越大，滑动摩擦力也一定越大 训练1　（单选）关于静摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B．静摩擦力总是阻力 C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 例2　某物体所受重力为200 N，放置在水平地面上，地面对它的最大静摩擦力为80 N，它与地面间的动摩擦因数为0.39。求： （1）用60 N的水平推力推物体，求此时地面对物体的摩擦力的大小； （2）物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，求在水平方向施加的推力的大小； （3）物体在水平推力作用下做匀速直线运动的过程中，若撤去水平推力，直到停止前，求地面对物体的摩擦力的大小。 解： 　 　 　 训练2　（单选）如图所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子，瓶子竖直，始终处于静止状态。已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则（　　） A．瓶子受到的摩擦力大小为40 N B．瓶子受到的摩擦力大小为50 N C．当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将增大 D．当握力减小时，瓶子受到的摩擦力将减小 （五）达标检测 1．（单选）下列关于摩擦力的说法中正确的是（　　） A．摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比 B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C．滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比 D．两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直 2．（单选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．正压力越大，滑动摩擦力越大 B．正压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．正压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数不变，正压力越大，滑动摩擦力越大 3．（单选）关于动摩擦因数μ，下列说法中正确的是（　　） A．动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比，Ff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．相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定 4．（单选）一物体置于粗糙水平地面上，按图1所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小（　　） A．F甲＞F乙＞F丙　　B．F乙＞F甲＞F丙 C．F丙＞F乙＞F甲　　D．F甲＝F乙＝F丙 5．（单选）如图2甲所示，某同学用水平绳拉放在平台上的行李包，一直没有拉动，通过手上的弹簧测力计测出拉力F与时间t的关系如图乙所示，则行李包与平台间的摩擦力大小随时间t变化的关系图是（　　） 6．（单选）如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在水平放置的物理书内，书对A4纸的压力为3 N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（　　） A．0.9 N　　B．1.8 N　　C．9.0 N　　D．18 N 7．（单选）一物块m在水平力F拉动下，沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端，如图甲所示，这时物块所受摩擦力为Ff1；现开动机械让传送带逆时针匀速转动，如图乙所示，物块仍由左端匀速运动到右端，此时物块所受摩擦力为Ff2，则（　　） A．Ff1＝Ff2　　B．Ff1＜Ff2 C．Ff1＞Ff2　　D．上述三种情况都有可能 8．（多选）运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下的过程中，运动员受到的摩擦力分别为Ff1和Ff2，不计空气阻力，那么（　　） A．Ff1方向竖直向下，Ff2方向竖直向上，且Ff1＝Ff2 B．Ff1方向竖直向上，Ff2方向竖直向上，且Ff1＝Ff2 C．Ff1为静摩擦力，Ff2为滑动摩擦力 D．Ff1为静摩擦力，Ff2为静摩擦力 【学习小结】 1. 摩擦力的方向总是沿着接触面，与物体的相对运动（或相对运动趋势）方向相反，与运动方向可能相同也可能相反。 2. 滑动摩擦力Ff＝μFN，大小与压力成正比，与接触面积、相对运动速度无关；动摩擦因数μ由接触面的材料和粗糙程度决定。 3. 静摩擦力大小在0＜F≤Fmax范围内变化，随外力变化，由二力平衡求解；区分静摩擦与滑动摩擦的关键是比较外力与最大静摩擦力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $