3.2 摩擦力 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 学案 情景导入 同学们，大家先来思考一个生活场景：我们推桌子，轻轻用力，桌子却一动不动；加大力气，桌子才开始向前滑动。当脚踩在结冰的路面上，很容易打滑，但是在粗糙的水泥地上走路，就稳稳当当。我们之前学过，力能改变物体运动状态。桌子静止、冰面打滑，背后都藏着一种看不见的力。它总是阻碍物体的相对运动，这种力，就是我们今天要学习的 ——摩擦力。 教学目标 1．知道滑动摩擦力的概念，理解滑动摩擦力的方向，会用公式Ff＝μF压计算滑动摩擦力的大小，知道动摩擦因数的意义。 2．知道静摩擦力的概念，理解静摩擦力的方向，知道静摩擦力的大小随外力变化，知道最大静摩擦力Fmax。 知识点一　滑动摩擦力 知识预习 1．滑动摩擦力：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。 2．方向：沿着接触面，跟物体相对运动的方向相反。 3．大小：Ff＝μF压，式中F压为压力（正压力）的大小。 4．动摩擦因数μ：Ff与F压的比值，无单位，其值跟接触面的材料、粗糙程度等有关。 要点提醒 ① 滑动摩擦力的方向与“相对运动”方向相反，而不是与物体的“运动”方向相反。 ② 公式中F压是正压力（垂直于接触面），不一定等于物体的重力。 ③ 动摩擦因数μ由接触面的材料和粗糙程度决定，与压力、接触面积、速度等无关。 当堂练习 判断题 1．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。（　） 2．滑动摩擦力的大小与接触面积成正比。（　） 3．滑动摩擦力的大小与正压力成正比。（　） 答案：1.错　2.错　3.对 讨论探究 【例1】关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　） A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B．滑动摩擦力的大小与接触面积大小成正比 C．滑动摩擦力的大小与正压力成正比 D．滑动摩擦力总是阻碍物体运动 【例2】一个钢制滑板雪橇连同木料的总质量为4.9×10³ kg，在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力才能拉着雪橇匀速前进？（g取10 N/kg，钢与冰间的动摩擦因数μ＝0.02） A．490 N B．980 N C．4.9×10³ N D．9.8×10³ N 知识点二　静摩擦力 知识预习 1．静摩擦力：相互接触的物体只有相对运动的趋势而没有相对运动时产生的摩擦力。 2．方向：跟物体相对运动趋势的方向相反。 3．大小：静摩擦力的大小随外力的增大而增大，并与外力保持大小相等，但有一个限度，即0＜F≤Fmax，Fmax为最大静摩擦力。 要点提醒 ① 静摩擦力的方向与“相对运动趋势”方向相反，判断趋势方向可用“假设接触面光滑”法。 ② 静摩擦力是“被动力”，随外力变化而变化，不与压力成正比。 ③ 最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，物体刚开始运动时的外力等于Fmax。 当堂练习 判断题 1．静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。（　） 2．静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力。（　） 3．静摩擦力的大小与正压力成正比。（　） 答案：1.错　2.错　3.错 摩擦力判断 1.摩擦力产生条件 ①两物体相互接触②接触面发生弹性形变③接触面粗糙④两物体间有相对运动（滑动摩擦） 或相对运动趋势（静摩擦） 2.摩擦力有无判断方法 ①条件法：同时满足上面 4 个条件 → 有摩擦力 ②假设法：假设接触面突然变光滑 如果物体发生相对滑动 → 原来有静摩擦力；如果物体仍然保持不动 → 原来没有摩擦力 ③受力平衡法：物体静止 / 匀速直线运动（合力 = 0）F=F其他力 3.摩擦力大小 ①滑动摩擦力：Ff＝μF压 μ、F压一定时大小不变。 ②静摩擦力：通过二力平衡判断，随外力增大而增大。 摩擦力随拉力变化 4.判断摩擦力方向 与相对运动或相对运动趋势方向相反。 （小妙招：判断摩擦力为“动力”还是“阻力”，“动力”与运动方向相同，“阻力”与运动方向相反。） 当堂练习 讨论探究 【例3】关于静摩擦力，下列说法正确的是（　） A．静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B．静摩擦力的大小与正压力成正比 C．静摩擦力的方向总是沿接触面，与相对运动趋势方向相反 D．静止的物体一定受到静摩擦力 【例4】所受重力为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力才能使它从原地开始运动；移动后，用30 N的水平推力就能使木箱继续做匀速直线运动。下列说法正确的是（　） A．木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax＝35 N B．木箱所受的滑动摩擦力为35 N C．木箱与地板间的动摩擦因数μ＝0.35 D．用20 N的水平推力推静止的木箱，木箱所受摩擦力为0 【例5】如图所示的皮带传动装置中，是主动轮，是从动轮，A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点，当顺时针转动时，若皮带与两轮间不打滑，则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是（     ） A．向上，向下，向下，向上 B．向下，向上，向上，向下 C．向上，向上，向下，向下 D．向下，向下，向上，向上 【例6】（多选题）如图甲所示，通过一拉力传感器能测量力大小的装置且连接计算机水平向右拉一水平面上质量为 的木块，端的拉力经计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，其中时，木块静止，此后开始运动，后做匀速直线运动满足拉力与摩擦力大小相等。取，下列说法正确的是 （     ） A．当 时，木块与水平面间的摩擦力 B．若继续增大拉力至 ，则木块与水平面间的摩擦力 C．木块与水平面间的动摩擦因数为 D．木块与水平面间的动摩擦因数为 例1答案：C　解析：滑动摩擦力方向与“相对运动”方向相反，不是与“运动”方向相反，A错；与接触面积无关，B错；Ff＝μF压，与正压力成正比，C对；滑动摩擦力阻碍“相对运动”，不一定阻碍“运动”，D错。 例2答案：B　解析：雪橇匀速前进时拉力等于滑动摩擦力，F＝Ff＝μmg＝0.02×4.9×10³×10 N＝980 N。 例3答案：C　解析：静摩擦力方向与“相对运动趋势”方向相反，与“运动”方向无关，A错、C对；静摩擦力是被动力，不与正压力成正比，B错；静止的物体若没有相对运动趋势，就不受静摩擦力，D错。 例4答案：A　解析：使木箱从原地开始运动的最小推力等于最大静摩擦力，故Fmax＝35 N，A对；匀速运动时推力等于滑动摩擦力，Ff＝30 N，B错；μ＝Ff/FN＝30/100＝0.3，C错；20 N＜Fmax，木箱仍静止，静摩擦力与推力平衡，等于20 N，D错。 例5【答案】C【详解】是主动轮，即轮带动皮带，故A相对轮的趋势向下，受轮的静摩擦力向上，C相对皮带的趋势向上，受的静摩擦力向下；而是从动轮，即皮带带动轮，故B相对轮的趋势向下，受的静摩擦力向上，D相对皮带的趋势向上，受的静摩擦力向下，故ABD错误、C正确。故选 C。 例6【答案】AC【详解】A．在内拉力均匀增大而木块静止，说明木块受静摩擦力，当 时，水平方向满足二力平衡，即木块与水平面间的摩擦力 ，A正确；B．木块在后开始运动，则木块受到大小为 的滑动摩擦力作用，当拉力增大至 时，木块一定在运动，则木块受到滑动摩擦力，大小为 ，B错误；CD．由于木块与水平面间的压力，根据公式，代入数值解得，C正确，D错误。故选AC。 学科网（北京）股份有限公司 $