高中物理必修一：弹力

摩擦力

一、教学目标

1、知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向.

2、会运用公式F=μF N进行计算，知道动摩擦因数与什么有关

3、知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向，掌握求静摩擦力大小的方法.

4、知道最大静摩擦力的概念.

二、重点难点

1、重点：滑动摩擦力、静摩擦力大小及方向的确定.

2、难点：静摩擦力大小及方向的确定.

三、教学方法:,观察演示,总结

四、教具:木刷,木块,测力计

五、课时:1节

六、教学过程

（一）质量为m的木刷放在水平桌面上，木刷受几个力？大小、方向如何？各是什么性质的力？画出木刷受力示意图？

mg 解答：木刷受重力和弹力作用，重力方向竖直向下，大小等于mg；还受支持力（弹力）作用，依二力平衡原理可知弹力F N＝mg.受力图如图所示.

导出新课：如果用水平向右的外力F1拉木刷，使其滑动,观察木刷底下鬃毛的形状，这是为什么？再次分析物体受几个力作用.

（二）滑动摩擦力

（3）产生：观察上面的现象可知：毛刷与桌面接触，并且相对于桌面滑动，而桌面由于粗糙，在接触面处产生了一个作用于毛刷上的阻碍其相对于桌面运动

的滑动摩擦力.

两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.

（2）方向：毛刷的鬃毛向着相对于地面运动的反方向倾斜，说明毛刷受到的摩擦力跟毛刷相对于地面运动的方向相反.如图中F2所示.

滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反，这里的相对运动是指相对于与之接触的物体的运动.

如图所示：

mg mg （3）大小：

实验：将木块放在长方形木板上，用测力计水平匀速拉动木块，再分别在木块上放置不同的砝码，仍分别匀速拉动木块，记下每次测力计读数及木块与砝码的总质量，填入表中

1 2 3 4 5

重力G

压力F N

摩擦力F

F／F N

结论：滑动摩擦力与压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.

公式F＝μF N，其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数.

必须指出，滑动摩擦力是与压力成正比，而不是与物体的重力成正比，在上面的实验中压力与重力大小相等只是特例，在很多情况下，压力并不等于重力，例如斜面上的物体，同时，滑动摩擦力的大小与接触面积以及相对速度大小（≠0）无关.

将上述实验中的木板换成硬纸板，重复实验，发现比例系数μ与前次不等，说明μ值跟相互接触的两个物体的材料有关，材料不同，两物体之间的动摩擦因数不同.

学生阅读教材《几种材料间的动摩擦因数》表.

例题：教材第9页（例题）

（三）静摩擦力

演示实验：用不大的力通过测力计水平拉静止在桌面上的木块，木块虽有相对运动趋势，但仍静止，读出测力计读数，分析木块水平方向上受几个力？

由二力平衡可知，木块除受到拉力以外，还受到了与拉力等大反向的作用力，这个力是桌面对木块的静摩擦力，所谓“静”，是指木块相对于桌面静止.

继续增大拉力，木块仍处于静止状态，说明静摩擦力随外力的增大而增大.

1.产生：静摩擦力产生于相互接触的物体且有相对运动趋势而保持相对静止的接触面之间.

2.方向：静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.

,

木块相对于桌面有向右运动的趋势，木块受到的静摩擦力方向向左，即与物体相对于桌面向右运动趋势的方向相反.

3.大小：静摩擦力总等于沿接触面方向物体受到的外力，而与压力无关.

在上面的实验中，增大拉力，发现木块静止到一定的时候就由“静”变为“动”了.说明静摩擦力有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力，最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的外力，因此，静摩擦力F的值为

0＜F≤Fmax

例题：粗糙水平地面上有一质量为m的木箱，它与地面间的最大静摩擦力Fmax大于滑动摩擦力，接触面间的动摩擦因数为μ，现给木箱施一水平推力，推力大小由零逐渐增大，使木箱由静止状态变为运动状态，画出地面对木箱的摩擦力F′随推力F变化的图象.

当外力在小于F0以前，木箱受静摩擦力作用， μmg

静摩擦力的大小与外力F相等，故图线为过原点的

45°倾斜直线；当外力等于F0时，物体受最大静摩

擦力Fmax=F0，以后物体开始滑动，且受滑动摩擦

力F′=μF N=μmg不变，故图线为水平直线.

阅读课文最后自然段：静摩擦力常见的例子.

（四）课堂小结：

产生条件：接触、挤压、相对滑动

大小：F=μF N

滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反

作用点：接触面上

摩擦力

产生条件：接触、挤压、有相对运动趋势

静摩擦力大小：0＜F≤Fmax

方向：与相对运动趋势方向相反

作用点：接触面上

(五)课外作业

教材第11页练习三(1)、（2）、（3）、（4）

参考题：

图6中物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。求：(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大？(2)B物体重6N时，A 与桌面的摩擦力多大？(3)当A物体上再加上重10N的C物体，B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？

思考题：

1．请举一二个生活中的例子，来说明静摩擦力为动力。

2．人在爬绳的过程中，手受到什么摩擦力？方向怎样？摩擦力的方向跟人体运动的方向是一致还是相反？