3.3 摩擦力 教案1

教学过程擦力的概念。

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动

的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的

力，这种力叫做摩擦力。

二、静摩擦力

【演示实验】将两本书的书页依次交叠在一起，叠完后用力

压一下书，提起其中的一本书，加一本书不会掉下。请一男生尽

其力拉两本书的书，也不能将两本书分开。

通过实验，学生感到很惊奇，为学习静摩擦力埋下伏笔。

提问：把一个很重的铁球放在地上，一只小蚂蚁能不能推

动？

学生：推不动。

提问：如果地面是光滑的呢？

学生：有的认为推动，有的认为推不动。

老师强调：到底推动推不动？

学生甲：推动推不动，不是看铁球的重量，要看与地面的摩

擦力有多大？比如一辆汽车，两三个人搬不动，但可以推得动。

老师：对，分析得太好了。在水平地面上是否推动物体，不

取决于这个物体重量的大小。如果地面光滑，重力不会影响水平

方向的运动，如果地面粗糙，推力大于物体与地面间的最大静摩

擦力，就推得动，下面我们来研究静摩擦力。

互相

接触的物

体相对静

止的时

候，是不

是也可能产生摩擦力？

如图甲，小孩轻推箱子，箱子有相对地面运动的趋势，但他

没有推动，箱子与地面仍然保持相对静止。根据初中所学的二力

平衡的知识，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与小孩对箱

子的推力大小相等、方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩

擦力。

由于这时两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运

动，所以这时的摩擦力叫做静摩擦力

1．概念

两个相互接触的物体，当它们具有相对运动的趋势时，就会

在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫做静摩擦力。

发生在相对静止的两个物体之间的摩擦力，我们把这种摩擦

力叫做静摩擦力。

2．产生条件

①两物体直接接触；②接触面粗糙；③接触处存在压力；④

两物体间有相对运动的趋势。

3．大小

在上面的问题中，小孩用更大的力推，箱子还是不动（图乙）。

题的思

考。

同样根据二力平衡的知识，这时箱子与地面间的静摩擦力还跟推力大小相等。只要箱子与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。

提问：那静摩擦力的大小如何确定呢？有什么规律呢？请同学们自己动手实验得出结论。

【演示实验】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。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（如图）。继续用

力，当拉力达到某一数值F max

时木块开始移动，此时拉力会

突然变小到F0。右图是拉力变化的示意图。你能不能看出木块是在什么时候开始移动的？如果用力的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变化的图线。

结论：最大静摩擦力F max等于物体刚开始运动时所需的最小外力。

由实验得到：静摩擦力随着外力的增大而增大，它的极限值就是最大静摩擦力F max。可见，静摩擦力可以在一定范围内变化，变化范围为：

0＜F≤F max

最大静摩擦力大小与压力有关，实际静摩擦力大小与压力无直接关系。压力不变时静摩擦力大小可变，压力变化时静摩擦力大小可不变。

4．方向

静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。

静摩擦力的方向不易判断，原因是相对运动趋势的方向不易判断。实际上相对运动趋势的方向就是假设静摩擦力不存在时的相对运动方向，这样处理可以化“静”为“动”。静摩擦力方向与物体的运动方向之间无必然联系。静摩擦力既可为动力，也可为阻力。

5．作用效果

阻碍两物体间相对运动的产生。

如静摩擦力的作用使拿在手中的东西不会滑落，把线织成布，用布缝衣服，也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。

【课堂训练】

用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向），下列说法正确的是（）

A．瓶中油越多，手必须握得越紧

B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大

C．不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的

D．以上说法都正确

答案：AC

解析：手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡──静摩擦力的大小由瓶的重力（大小）决定；油瓶变重，它受到的静摩擦力必须随之增大，手握得紧一点，相应的最大静摩擦力值也就大一些，才能保障油瓶不会掉落下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就会掉下来.所以选项A正确；手握得越紧，手与瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力值也越大；但这时油瓶受到的是静摩擦力，是与油瓶重力平衡的静摩擦力，是一个定值——等于油瓶的重力。可见，选项B错误，C正确；显然D也不正确。

【思考讨论】实际静摩擦力F与正压力F N之间有怎样的关系？

实际静摩擦力F与正压力F N之间不成正比，两者之间没有必然联系。正压力F N不变，实际静摩擦力F可变；正压力F N变，实际静摩擦力F可不变。

【说一说】

能把线织成布，把布缝

成衣服，靠的是纱线之间静

摩擦力的作用。拿在手中的

瓶子、毛笔不会滑落，皮带

运输机把货物送往高处

（图），也是静摩擦力作用的结果。你还能说出日常生活和生产中利用静摩擦力的事例吗？

三、滑动摩擦力

1．概念

在前面的实验中，木块在木板上开始滑动后，拉力明显减小，表明摩擦力明显减小。当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力（sliding frictional force）。

两个相互接触的物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力滑动摩擦力。

2．产生条件

①两物体直接接触；②接触面粗糙；③接触处存在压力；④两物体间有相对运动。

要产生滑动摩擦力必须同时具备这四个条件，缺少任何一个条件，都不能产生滑动摩擦力。

3．大小

【演示实验】让学生用弹簧秤拉着木块在桌面上缓慢运动，保证弹簧秤的示数不变。就可以维持木块匀速前进，这时物块和桌面的滑动摩擦力是多大？方向如何？