鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第3章 第3节 摩擦力

变,选项A、B、D错误;最大静摩擦力与压力有关,故F增大时,物体与墙面
间的最大静摩擦力增大,选项C正确。
答案 C
3.如图所示,将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内,已知书对纸的压力
要点提示 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N
的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力。
(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值。
(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间。静摩擦力的
方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。
知识点拨
1.静摩擦力产生的条件
第3章
第3节 摩擦力
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.理解静摩擦力和滑动摩擦力的
产生条件。(物理观念)
2.会判断摩擦力的有无、大小和
方向,了解最大静摩擦力的概念。
(物理观念)
3.知道生活中增大和减小摩擦的
实例,有将物理知识应用于生活
的意识。(物理观念)
思维导图
课前篇 自主预习
方向”相反。
(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动。
如图所示,货物被传送带由低处传送到高处的过程中(传送带匀速转动,货
物和传送带相对静止),货物受到静摩擦力的方向沿斜面向上,与运动方向
相同,是动力。
例3如图所示,一重力为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平
)
解析 滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,与物体的运动方向可能
相反,也有可能相同。
答案 √
(4)接触面间有摩擦力,一定存在弹力。(
)
解析 接触面间有摩擦力时,两物体间一定相互挤压,且存在弹力。
答案 √
2.已知一些材料间的动摩擦因数如表所示:
材料
木—金属 木—木
木—冰
动摩擦因数 0.20
0.30
方向”相反。
(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动。
例如: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
相对B向左运动,A受到B向右的滑动摩擦力f1,是动力;B受到A向左的滑动摩
擦力f2,是阻力。
问题二
静摩擦力
情境探究
把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示。
D.静摩擦力一定是阻力
解析 当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A错;受静摩擦
力作用的物体有可能是运动的,比如人走路时,受到的就是静摩擦力,B错;
在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度
就是最大静摩擦力,C对;静摩擦力可能是阻力也可能是动力,D错。
答案 C
规律方法 (1)静摩擦力方向与“相对运动趋势的方向相反”,并不是与“运动
就要反复刷冰以减小摩擦力。
自我检测
1.正误辨析
(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。(
)
解析 摩擦力总是阻碍物体发生相对运动或相对运动趋势。
答案 ×
(2)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反。(
)
解析 静摩擦力方向一定与物体相对运动趋势的方向相反。
答案 ×
(3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同。(
3.静摩擦力有无及方向的判断方法
(1)平衡条件法:当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,
可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。
(2)假设法:利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析:
4.静摩擦力的大小
(1)大小的范围:0<f≤fmax。
(2)计算:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
解析 当木块运动时受到的滑动摩擦力为f=μN=μG=0.2×40 N=8 N,故木块
受到桌面的最大静摩擦力为8 N。
(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力。由于F
小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,
大小为7 N,方向水平向左。
物块跟随传送带向上运动,但当物块速度小于传送带速度时,滑动摩擦力与
运动方向相同。
物块沿粗糙斜面下滑时,滑动摩擦力的方向与运动方向相反。
3.滑动摩擦力的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:当相互滑动的物体处于静止或匀速运动状态时,利用二力
糙、发生相对滑动,缺一不可。由产生条件可知,A错误。滑动摩擦力方向
与接触面相切,且与相对运动方向相反向跟接触面所受压力垂直,B错误,C正确。擦黑板时,黑板是静止的,
但相对黑板擦是运动的,黑板受滑动摩擦力,所以关键是“相对运动”,故D错
误。
答案 C
规律方法 (1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动
0<f≤fmax。
三、摩擦力的调控
1.增大(或减小)摩擦力的方法:(1)增大(或减小)压力;(2)选用动摩擦因数
较大(或较小)的材料。
2.应用实例:(1)为了打开密封的瓶装罐头的盖子,人们发明了可增大摩擦力
的开瓶器;为了增大汽车轮胎与路面的摩擦力,汽车轮胎上有凹凸的花纹。
(2)在冰壶比赛中,为了让冰壶能够在赛道上按照期望的方式滑动,运动员
必备知识
一、滑动摩擦力
1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上会产生
阻碍相对滑动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.产生条件:(1)物体相互接触且相互挤压。(2)接触面粗糙。(3)两物体间有
相对运动。
3.方向:总是与接触面相切,并与物体相对运动的方向相反。
4.大小:f=μN,即滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。式中μ为动摩擦
要点提示 手受到向后的阻力(滑动摩擦力)。感觉手受到向后的阻力(滑动
摩擦力)增大。滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大。f=μN。
知识点拨
1.滑动摩擦力的产生条件
①接触面粗糙
两物体 ②相互挤压
缺一不可
③有相对运动(滑动)
说明(1)“相对”的含义是指相对跟它接触的物体,而不是相对别的物体。
(2)“相对滑动”是指两个物体之间的相对位置在变化,可能的情况有,一个物
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N时,木块仍静止;
继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块
匀速运动,拉力保持3.8 N不变。
(1)木块受到拉力1 N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?
(2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化?
(3)什么样的物体间会产生静摩擦力?静摩擦力沿什么方向?
(3)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认
为二者相等。
要点笔记静摩擦力的受力物体和施力物体相对静止,并不是它们处于静止
状态。
实例引导
例2关于静摩擦力的说法,正确的是(
)
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
①接触面粗糙
两物体 ②相互挤压
缺一不可
③相对静止且有相对运动趋势
说明(1)“相对”是指相对互相接触的物体,而不是相对别的物体。
(2)“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
同的直线运动。
(3)“相对运动趋势”是指一个物体相对于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。
(2)将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止。由二力平
衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右。
(3)撤去F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,
大小为8 N,方向水平向左。
答案 (1)7 N
水平向左
(2)6 N
水平向右 (3)8 N
方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N。
已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
求:
(1)木块所受的摩擦力的大小和方向。
(2)当只将F1撤去后,木块受到的摩擦力的大小和方向。
(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向。
与物体间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是(
A.当F增大时,物体所受摩擦力增大
B.当水平力增大为2F时,摩擦力为2μF
C.当F增大时,物体与墙面间的最大静摩擦力增大
D.不论F如何增加,摩擦力始终为μG
)
解析 物体静止在竖直墙面,处于平衡状态,则物体受力平衡,竖直方向受重
力与静摩擦力,二力大小相等,故摩擦力等于G,故F增大时,静摩擦力保持不
平衡条件判断。
4.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式f=μN计算。
①压力N是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,N的大小根据
物体的受力情况确定。
②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接
触面的大小无关。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件
0.03
钢—钢
0.25
质量为1.5 kg的物块放置于某材料制作的水平面上,现用弹簧测力计沿水
平方向匀速拉此物块,读得弹簧测力计的示数为3 N,则两接触面的材料可
能是(g取10 m/s2)(
)
A.木—金属
B.木—木
C.钢—钢
D.木—冰

3
解析 由 f=μN 得 μ= = =0.2,所以接触面可能为木—金属,故选项 A 正确。
摩擦力。
2.条件:(1)物体相互接触且相互挤压。(2)接触面粗糙。(3)两物体间相对静
止但有相对运动趋势。
3.方向:总是与接触面相切,与相对运动趋势的方向相反。
4.大小:
(1)最大静摩擦力fmax:静摩擦力的增大有一个限度,物体间即将开始
相对运动时的摩擦力。
(2)静摩擦力大小范围:物体间实际产生的静摩擦力在0与fmax之间,即
因数,没有单位,它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程
度有关。与物体的受力情况、运动状态、接触面积大小无关,通常情况下
μ小于1,但也有大于1的情况。
二、静摩擦力
1.定义:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对
运动趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力。这种力称为静
15
答案 A
课堂篇 探究学习
问题一
滑动摩擦力
情境探究
1.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动,观察毛刷的弯曲方向。如右图所
示,毛刷为什么向后弯曲?
要点提示 因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面,与板擦运动方向相反。
2.把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感
觉有什么不同?这说明什么?阅读课本,写出滑动摩擦力的公式。
求解。
要点笔记滑动摩擦力的大小由正压力和动摩擦因数决定,与物体的运动状
态、接触面积无关。
实例引导
例1下列有关滑动摩擦力的说法正确的是(
)
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反
C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直
D.只有运动物体才受滑动摩擦力
解析 产生滑动摩擦力的条件有三个:正压力(相互接触且挤压)、接触面粗
对运动或相对运动趋势三个条件缺一不可。因为缺少接触面粗糙、有弹
力这两个条件,选项A错误;两物体间仅有弹力,接触面是否粗糙未知,故选
项C错误;有弹力是产生摩擦力的必要条件,所以有摩擦力必有弹力,无弹力
必无摩擦力,故选项B、D正确。
答案 BD
2.如图所示,用水平力F把重力为G的物体按压在竖直墙面上保持静止,墙面
水平向左
规律方法 求解摩擦力大小的思路
随堂检测
1.(多选)下列说法正确的是(
)
A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力
B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力
C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力
D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力
解析 摩擦力产生的三个条件:接触面粗糙、物体之间有弹力、物体间有相
体静止,另一个运动;两个物体同向运动,但速度不等;两个物体反向运动等。
因此,静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用,如擦黑板,黑板静止,但受滑
动摩擦力。
2.滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
滑动摩擦力方向与运动状态的关系:
2.静摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反。
(2)与物体运动的方向可能相同,也可能相反。
静摩擦力方向与运动状态的关系:
静摩擦力方向与物体相对运动趋势的方向相反。
人随传送带一起运动,静摩擦力方向与其运动方向相同,而传送带所受人的
静摩擦力方向与其运动方向相反。
静摩擦力的方向沿木板向上,与运动方向不在一条直线上。