2022-2023学年新教材高中物理 第三章 相互作用——力 3.摩擦力学案 新人教版必修第一册.docx

1、3.摩擦力新课程标准1认识摩擦力2知道滑动摩擦力和静摩擦力3能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小核心素养目标物理观念基于物体间的相对运动，抽象概括摩擦力的概念科学思维在具体问题情境中会用假设法或根据条件判断静摩擦力的有无、方向；会用二力平衡判断、计算静摩擦力；能用FfF压计算滑动摩擦力科学探究通过实验探究静摩擦力的大小随拉力的变化，会设计实验判断影响滑动摩擦力的因素，培养科学探究能力科学态度与责任认识摩擦力在生产生活中的应用必备知识自主学习突出基础性素养夯基一、滑动摩擦力1定义：两个相互_的物体，当它们_时，在接触面上会产生一种_相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力2方向：总是_接触面，并且跟物体

2、_的方向相反3大小(1)同一接触面：压力越大，滑动摩擦力_(2)相同压力下：不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同(3)文字表述：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成_(4)公式：FfF压，是比例常数，叫作动摩擦因数4动摩擦因数的影响因素动摩擦因数的值跟_有关，接触面_不同、粗糙程度_，动摩擦因数也不同【情境思考】汽车在冰雪路面行驶时常采用防滑链，采用这种措施的目的是什么？答：二、静摩擦力1定义：相互_的两个物体之间只有_的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力2方向：静摩擦力的方向总是跟物体相对运动_的方向_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_时的拉力4静摩擦力

3、的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在_与最大静摩擦力_之间，即_【思考辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”(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)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比()(4)静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反()关键能力合作探究突出综合性素养形成探究点一滑动摩擦力导学探究如图所示，传送带匀速传动的速度为v1，货物轻轻放到传送带上后某时刻的速度为v2，v1v2.问货物所受滑动摩擦力的方向与运动方向是什么关系？滑动摩擦力的方向与相对运动方向是什么关系？答：归纳总结1.滑动摩擦力的方向(1)在

4、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2滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)(2)物体间的接触面不光滑(3)两物体间存在相对运动3滑动摩擦力的理解(1)“相对运动”：指的是研究对象相对于与其接触的物体运动物体之间的相对运动，都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地面的运动，相对地面静止的物体可能受滑动摩擦力(2)“阻碍效果”：滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动滑动摩擦力既可与物体的运动方向相同为动力，也可与物体的运动方向相反为阻力典例示范例1 滑动摩擦力方向的判断如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速

5、度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动下列判断正确的是()A若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D若v1v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力滑动摩擦力方向的判断方法(1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)(2)选跟研究对象接触的物体为参考系(3)找出研究对象相对参考系的运动方向(4)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反例2 滑动摩擦力大小的计算2022江苏南通中学高一期中(多选)如图所示，木块放在水平地面上，在水平拉力F作用下做直线运动，如果F6N，木块向右做匀速直线运动，速度为1m

6、/s，则下列说法中正确的是()A以0.5m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力大小为6NB以2m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力大于6NC当水平拉力F20N时，木块受到的滑动摩擦力小于20ND将水平拉力F撤去，木块速度越来越慢，是因为木块受到的滑动摩擦力越来越大计算滑动摩擦力大小的方法(1)公式法：根据公式FfF压计算(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解针对训练1如图所示，轻质弹簧的劲度系数k20N/cm，用水平力F拉着一个重力为200N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(

7、1)物体与水平面间的动摩擦因数(2)当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力为多大？这时物体受到的摩擦力为多大？(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上仍能继续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？探究点二静摩擦力导学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，如图所示当测力计的示数为1N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2N时，木块仍静止；继续增大拉力到4N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8N不变(1)木块受到的拉力为1N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？当变为滑动

8、摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？答：归纳总结1.静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)(2)接触面粗糙(3)两物体间有相对运动的趋势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)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反说明：静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反3静摩擦力的理解(1)“相对静止”的两层含义：一是两个物体都静止；二是两个物体都做方向相同、速度相同的运动(2)“相对运动趋势”：是指一个物体相对于与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(3

9、)“阻碍效果”：静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动趋势静摩擦力既可与物体的运动方向相同为动力，也可与物体的运动方向相反为阻力4静摩擦力的大小(1)范围0FFmax.(2)计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解(3)静摩擦力大小与正压力无关典例示范例3 如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是()AA、B之间无摩擦力BA受到B的摩擦力水平向左CB受到A的摩擦力水平向左D地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右“两法”判断静摩擦力的有无(1)假设法(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定例 4 质量为2000kg的汽

10、车因故障停在水平柏油马路上，轮胎与路面间的动摩擦因数为0.71，用大小为310N的水平力推汽车但没有推动，则汽车所受的摩擦力大小为()A30NB186NC300ND310N静摩擦力大小的计算方法静摩擦力的大小通常通过受力情况和平衡条件(二力平衡)进行计算，随产生运动趋势的力的变化而变化针对训练2如图，用传送带匀速向上传送货物，货物与传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是()A静摩擦力，方向沿传送带向上B静摩擦力，方向沿传送带向下C滑动摩擦力，方向沿传送带向下D滑动摩擦力，方向沿传送带向上针对训练3质量为2kg的物体静止在水平地面上，如图所示物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与

11、滑动摩擦力认为相等，给物体一水平推力，g取10N/kg，求：(1)当推力大小为5N时，地面对物体的摩擦力大小；(2)当推力大小为12N时，地面对物体的摩擦力大小3摩擦力必备知识自主学习一、1接触相对滑动阻碍2沿着相对运动3(1)越大(3)正比4接触面材料不同情境思考：提示：是为了增大滑动摩擦力二、1接触相对运动2趋势相反3即将开始运动40Fmax0FFmax思考辨析答案：(1)(2)(3)(4)关键能力合作探究探究点一提示：货物受向右的滑动摩擦力作用，跟运动方向相同；由于货物和传送带的速度不相等，则货物相对传送带(以传送带为参考系)向左运动，故滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反【例1】【解析

12、】A错，B对：若v1v2，则A相对B向左运动，故B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A施加的向左的滑动摩擦力【答案】B【例2】【解析】由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，水平方向受力平衡，FfF6 N，不管运动速度等于多少，只要是做匀速直线运动，滑动摩擦力总等于6 N，故A项正确，B项错误；滑动摩擦力FfFN与水平方向拉力无关，故当水平拉力F20 N时，木块受到的滑动摩擦力为6 N，故C项正确；将拉力撤去后，滑动摩擦力不变，木块在滑动摩擦力作用下做减速运动，速度减小，故D项错误【答案】AC针对训练1解析：(1)由Fkx及二力平衡条件FfF知，Ffkx又知FfFN、FNG得kx

13、G204 N200 N0.4.(2)物体受到的水平拉力Fkx206 N120 N，此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以FfG0.4200 N80 N(3)由于物体仍能滑行，所以物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变，大小仍为80 N答案：(1)0.4(2)120 N80 N(3)80 N探究点二提示：(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、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，但有一个最大值这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些【例3】【解析】对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故选项A、B错误；对

14、B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力方向相反，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且水平向右，故选项D错误【答案】C【例4】【解析】用大小为310 N的水平力推汽车但没有推动，因此汽车受到静摩擦力，根据平衡条件可知，静摩擦力的大小等于推力，即310 N，故选项D正确【答案】D针对训练2解析：货物与传送带之间没有相对滑动，所以两者之间存在静摩擦力，货物相对传送带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上故选项A正确答案：A针对训练3解析：物体在水平地面上，弹力FNmg，则滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)大小为FmaxFNmg0.5210 N10 N.(1)当推力F5 N时FFmax，物体静止，则物体受到静摩擦力，F静F5 N.(2)当推力F12 N时，F滑FNmg10 N.答案：(1)5 N(2)10 N