《2024～2025学年新教材高中物理第三章相互作用第三节摩擦力学案粤教版必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024～2025学年新教材高中物理第三章相互作用第三节摩擦力学案粤教版必修第一册（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 摩擦力学习目标STSE情境导学1通过实验认识摩擦力，知道摩擦力产生的条件2会判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向3掌握滑动摩擦力和静摩擦力大小的计算方法4知道生产、生活中增大摩擦和减小摩擦的实例，有将物理知识应用于生产和生活的意识由于摩擦力，在草地上滚动的足球会慢慢停下来知识点一摩擦力1定义：两个相互接触且挤压的粗糙物体之间发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力2分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力知识点二滑动摩擦力1定义：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，这种力叫作滑动摩擦力2方向：总是沿着接触面，并且跟物体
2、相对运动的方向相反3大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比公式：fFN，为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况有关(填“有关”或“无关”)知识点三静摩擦力1定义：两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势，而没有相对运动时，产生的摩擦力叫作静摩擦力2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3大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0与最大静摩擦力fmax之间，即0ffmax小试身手1下列有关摩擦力的说法正确的是()A一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力B滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力D两物体间有摩擦力，
3、就一定有弹力答案：D2下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是 ()A有压力一定有滑动摩擦力B有滑动摩擦力一定有压力 C滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D只有运动物体才受滑动摩擦力解析：滑动摩擦力产生要同时满足三个条件：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动由产生条件可知，A错误，B正确；滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，C错误；滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间，两个物体中可能有一个相对地面是静止的，D错误答案：B3静止在水平地面上质量为50 kg的物体，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，当作用在该物体上的水平拉力为30 N时，它所受的是_摩擦力，其大小为_N当作用力增大
4、到110 N时，物体刚要开始滑动，则物体与地面间的最大静摩擦力是_N物体滑动后欲使物体做水平匀速运动，则应对它施加_N的水平拉力(g取10 m/s2)答案：静30110100学习小结产生摩擦力必须具备的条件：1两物体相互接触且挤压(有弹力)2接触面粗糙3有相对运动或相对运动趋势探究一静摩擦力1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趋势2方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角3大小(1)范围：0ffmax.(2)计算：物体处于匀速或静止时，根据二力平衡条件求解(3)静摩擦力大小与
5、压力无关，最大静摩擦力与压力成正比【典例1】(多选)如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是()A若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大D若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用核心点拨：静止时什么力与重力平衡？解析：若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确；当撤去F时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确答案：A
6、CD1静摩擦力方向的判断方法静摩擦力总是跟物体的相对运动趋势方向相反，它跟物体运动的方向无关因此，判断静摩擦力方向关键是弄清“相对运动趋势方向”，具体操作时采用化“静”为“动”的思路：假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对运动趋势2静摩擦力大小的计算方法正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力的大小无关(最大静摩擦力除外)当物体处于平衡状态时，可利用平衡条件F合0求解静摩擦力大小，而物体处于非平衡状态时，静摩擦力的大小的求解需要用到牛顿第二定律(后续学习)1用手握
7、住瓶子，使瓶子在竖直方向静止，如图所示，如果握力加倍，则手对瓶子的摩擦力()A握力越大，摩擦力越大B只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关C方向由向下变成向上D手越干越粗糙，摩擦力越大解析：只要瓶子处于静止状态，手对瓶子的静摩擦力与重力等大反向，与手对瓶子的握力大小无关，B正确；摩擦力的方向始终向上，C错误；握力越大，手越干越粗糙，手对瓶子的最大静摩擦力越大，瓶子越不易滑脱，但并没有改变此时瓶子所受的静摩擦力的大小，故A、D都错误答案：B2传送带是生活及生产中的常见设备，它能帮助人们自动运送物品如图所示，粮食包随倾斜的传送带向上移动，移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变关于粮食包或传送
8、带所受摩擦力的说法，其中正确的是()A传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力B粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下C若传送带匀速移动，粮食包不受传送带的摩擦力作用D粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直解析：粮食包相对传动带静止，随倾斜的传送带向上移动，传送带对粮食包的摩擦力是静摩擦力，方向沿传送带向上，故粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，A错误，B正确；若传送带匀速移动，粮食包仍受传送带的静摩擦力作用，C错误；粮食包所受传送带的摩擦力方向不可能与传送带垂直，D错误故选B.答案：B探究二滑动摩擦力1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
9、对运动2方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反3大小由公式fFN计算(也可以由二力平衡来求解)(1)FN是两个相接触的物体间的正压力，FN的大小不一定等于物体的重力G.(2)动摩擦因数的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关【典例2】如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度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
10、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核心点拨：根据速度大小，确定A、B之间的相对运动关系，进而判断摩擦力的方向解析：滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力，A错误，B正确；若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，C、D错误答案：B滑动摩擦力大小和方向(1)滑动摩擦力方向的判断滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的方向相反所谓相对运动方向是把与研究对象相接触的面作为参照物，研究对象相对于接触面运动的方向(2)弄清滑动摩擦力
11、大小的有关因素当物体间存在摩擦力时，其大小即可由公式fFN计算，由此可看出它只与接触面的动摩擦因数及正压力FN有关，而与相对运动速度大小、接触面积大小无关多个物体接触就可能有多个摩擦力，注意分析接触面的个数3(多选)如图所示，重力G20 N的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左运动，同时受到大小为5 N、方向向右的水平力F的作用，则()A物体所受摩擦力大小是4 N，方向水平向右B物体所受摩擦力大小是5 N，方向水平向左C在运动过程中，若撤去F，摩擦力仍不变D在运动过程中，若撤去F，摩擦力变为0 N解析：物体所受摩擦力大小是FfFNG0.220 N4 N，方向水平向右，选项A正确，B错误；在
12、运动过程中，若撤去F，物体仍向左运动，摩擦力仍不变，选项C正确，D错误答案：AC探究三摩擦大小的计算1静摩擦力的大小(1)大小的范围：0ffmax.(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(3)最大静摩擦力：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2滑动摩擦力公式fFN的理解(1)F的大小与FN成正比，与物体的运动状态无关(2)动摩擦因数与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关(3)FN是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求FN要根据物体受力情况而定3滑动摩擦力大小的计算方
13、法(1)公式法：由fFN计算(2)二力平衡法：物体做匀速直线运动或静止时(有相对运动)，根据二力平衡求解【典例3】如图所示，物体在F10 N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动已知物体与水平面的动摩擦因数0.2，物体质量m5 kg，g取10 m/s2，可知物体所受摩擦力为()A10 N，水平向左B10 N，水平向右C20 N，水平向左 D20 N，水平向右解析：滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，因此水平向左，而滑动摩擦力大小公式为fFNmg10 N，与F的大小无关答案：A1不同摩擦力与压力的关系名称大小与压力关系滑动摩擦力fFN成正比静摩擦力0ffmax无关最大静摩擦力通常认为fm
14、axFN压力越大，最大静摩擦力越大2.摩擦力的计算程序4如图所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数解析：物体B对A压力为FN2GB20 N，则地面对A的支持力为FN1GAGB60 N，因此A受B的滑动摩擦力为Ff2FN2，A受地面的摩擦力为Ff1FN1，又由题意得FFf1Ff2，可得FN2FN1F，代入数据可得到0.4.答案：0.4课时评价作业(十二)摩擦力A级合格达标1下列说法中不正确的是()A人走路时，会受到静摩擦力作用B武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的C将酒瓶竖直用手握住停留在空中，再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不变D在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大
