2022版新教材高中物理3.3.1滑動摩擦力及其影響因素課件魯科版必修1

1、第3節(jié)摩 擦 力第1課時滑動摩擦力及其影響因素一、滑動摩擦力的內(nèi)涵要素一、滑動摩擦力的內(nèi)涵要素1.1.接觸面性質(zhì)：接觸面接觸面性質(zhì)：接觸面_(_(選填選填“粗糙或粗糙或“光滑光滑) )。2.2.接觸力的情況：接觸力的情況：_。3.3.運動情況：發(fā)生運動情況：發(fā)生_時，在接觸面上產(chǎn)生的時，在接觸面上產(chǎn)生的_的力。的力。粗糙粗糙相互接觸且相互擠壓相互接觸且相互擠壓相對運動相對運動阻礙相對運動阻礙相對運動二、滑動摩擦力的矢量性二、滑動摩擦力的矢量性1.1.方向：總是與接觸面相切，并且與方向：總是與接觸面相切，并且與_。2.2.大?。捍笮。?1)(1)文字表述：滑動摩擦力的大小與壓力的大小成文字表述：

2、滑動摩擦力的大小與壓力的大小成_。(2)(2)數(shù)學關(guān)系式：數(shù)學關(guān)系式：_。相對運動方向相反相對運動方向相反正比正比f=Nf=N三、動摩擦因數(shù)三、動摩擦因數(shù)以下關(guān)于動摩擦因數(shù)的說法正確的選項是以下關(guān)于動摩擦因數(shù)的說法正確的選項是_。它是兩個力的比值，沒有單位。它是兩個力的比值，沒有單位。它的大小與兩個接觸面的材料有關(guān)。它的大小與兩個接觸面的材料有關(guān)。它的大小與物體間相對運動速度有關(guān)。它的大小與物體間相對運動速度有關(guān)。它的大小與兩個接觸面的粗糙程度有關(guān)。它的大小與兩個接觸面的粗糙程度有關(guān)。鋼鋼- -鋼間的動摩擦因數(shù)比鋼鋼間的動摩擦因數(shù)比鋼- -冰間的動摩擦因數(shù)大。冰間的動摩擦因數(shù)大。一認識滑動摩擦

3、力一認識滑動摩擦力1.1.滑動摩擦力產(chǎn)生的條件：滑動摩擦力產(chǎn)生的條件：(1)(1)接觸面粗糙。接觸面粗糙。(2)(2)兩物體相互接觸。兩物體相互接觸。(3)(3)兩物體相互擠壓，即兩者之間存在彈力。兩物體相互擠壓，即兩者之間存在彈力。(4)(4)兩物體沿接觸面發(fā)生相對滑動。兩物體沿接觸面發(fā)生相對滑動。2.2.滑動摩擦力的方向與運動方向的關(guān)系：滑動摩擦力的方向與運動方向的關(guān)系：(1)(1)在接觸面上，與接觸面相切且與物體相對運動的方在接觸面上，與接觸面相切且與物體相對運動的方向相反。向相反。(2)(2)與物體的運動方向可能一樣，也可能相反。與物體的運動方向可能一樣，也可能相反?！舅伎肌舅伎加懻摗?/p>

4、討論】情境：如下圖，快件剛放到傳送帶上的一段時間內(nèi)，情境：如下圖，快件剛放到傳送帶上的一段時間內(nèi)，快件隨傳送帶向上運動?？旒S傳送帶向上運動。討論：討論：(1)(1)快件與傳送帶間發(fā)生相對運動，向哪滑動？快件與傳送帶間發(fā)生相對運動，向哪滑動？( (科學思維科學思維) )提示：快件相對傳送帶向下滑動。提示：快件相對傳送帶向下滑動。(2)(2)分析此過程中，快件所受滑動摩擦力的方向？分析此過程中，快件所受滑動摩擦力的方向？( (物理觀念物理觀念) )提示：滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，那么提示：滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，那么快件受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上?？旒艿降幕瑒幽Σ亮ρ貍?/p>

5、送帶向上?！镜淅痉丁俊镜淅痉丁? (多項選擇多項選擇) )如下圖，一只貓在桌邊猛的將桌布從魚缸如下圖，一只貓在桌邊猛的將桌布從魚缸下向右拉出，魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離下向右拉出，魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離后停下來。魚缸在桌面上滑動的過程中，請根據(jù)相對后停下來。魚缸在桌面上滑動的過程中，請根據(jù)相對運動方向的定義，分析以下關(guān)于桌面和魚缸相對運動運動方向的定義，分析以下關(guān)于桌面和魚缸相對運動方向的說法正確的選項是方向的說法正確的選項是世紀金榜導(dǎo)學號世紀金榜導(dǎo)學號( () )A.A.魚缸相對桌面向右運動魚缸相對桌面向右運動B.B.魚缸相對桌面向左運動魚缸相對桌面向左運動 C.C.

6、桌面相對魚缸向右運動桌面相對魚缸向右運動D.D.桌面相對魚缸向左運動桌面相對魚缸向左運動【解題探究解題探究】(1)(1)判斷魚缸相對桌面的運動方向時，視哪個物體為靜判斷魚缸相對桌面的運動方向時，視哪個物體為靜止的？止的？提示：提示：視桌子為靜止的。視桌子為靜止的。(2)(2)判斷桌面相對魚缸的運動方向時，視哪個物體為靜判斷桌面相對魚缸的運動方向時，視哪個物體為靜止的？止的？提示：提示：視魚缸為靜止的。視魚缸為靜止的?！窘馕觥窟x【解析】選A A、D D。視桌子為靜止的，魚缸相對桌面向。視桌子為靜止的，魚缸相對桌面向右運動，那么右運動，那么A A正確，正確，B B錯誤；視魚缸為靜止的，桌面錯誤；視

7、魚缸為靜止的，桌面相對魚缸向左運動，那么相對魚缸向左運動，那么D D正確，正確，C C錯誤。錯誤?！灸割}追問】【母題追問】1.(1.(多項選擇多項選擇) )請根據(jù)滑動摩擦力方向的性質(zhì)，判斷【請根據(jù)滑動摩擦力方向的性質(zhì)，判斷【典例示范】情境中，關(guān)于魚缸底和桌面所受滑動摩擦典例示范】情境中，關(guān)于魚缸底和桌面所受滑動摩擦力方向的說法正確的選項是力方向的說法正確的選項是( ()()(物理觀念物理觀念) )A.A.桌面對魚缸底的滑動摩擦力方向向左桌面對魚缸底的滑動摩擦力方向向左B.B.桌面對魚缸底的滑動摩擦力方向向右桌面對魚缸底的滑動摩擦力方向向右C.C.魚缸底對桌面的滑動摩擦力方向向左魚缸底對桌面的滑

8、動摩擦力方向向左D.D.魚缸底對桌面的滑動摩擦力方向向右魚缸底對桌面的滑動摩擦力方向向右【解析解析】選選A A、D D。魚缸相對桌面向右運動，桌面對魚。魚缸相對桌面向右運動，桌面對魚缸底的滑動摩擦力方向向左。桌面相對魚缸向左運動缸底的滑動摩擦力方向向左。桌面相對魚缸向左運動，魚缸底對桌面的滑動摩擦力方向向右。，魚缸底對桌面的滑動摩擦力方向向右。2.(2.(多項選擇多項選擇) )在【典例示范】中以下關(guān)于桌布和魚缸在【典例示范】中以下關(guān)于桌布和魚缸底所受滑動摩擦力方向的說法正確的選項是底所受滑動摩擦力方向的說法正確的選項是( () )( (物理觀念物理觀念) )A.A.桌布對魚缸底的滑動摩擦力方向

9、向左桌布對魚缸底的滑動摩擦力方向向左B.B.桌布對魚缸底的滑動摩擦力方向向右桌布對魚缸底的滑動摩擦力方向向右C.C.魚缸底對桌布的滑動摩擦力方向向左魚缸底對桌布的滑動摩擦力方向向左D.D.魚缸底對桌布的滑動摩擦力方向向右魚缸底對桌布的滑動摩擦力方向向右【解析】選【解析】選B B、C C。視桌布為靜止的，魚缸底的滑動摩。視桌布為靜止的，魚缸底的滑動摩擦力方向向右，那么擦力方向向右，那么B B正確，正確，A A錯誤；視魚缸為靜止的錯誤；視魚缸為靜止的，桌布的滑動摩擦力方向向左，那么，桌布的滑動摩擦力方向向左，那么C C正確，正確，D D錯誤。錯誤?！狙a償訓(xùn)練】【補償訓(xùn)練】1.1.關(guān)于滑動摩擦力，以

10、下說法中正確的選項是關(guān)于滑動摩擦力，以下說法中正確的選項是 ( () )A.A.滑動摩擦力的方向總是與物體運動方向相反滑動摩擦力的方向總是與物體運動方向相反B.B.滑動摩擦力是成對出現(xiàn)的，一個物體在水平地面上滑動摩擦力是成對出現(xiàn)的，一個物體在水平地面上滑動時，地面也要受到滑動摩擦力作用滑動時，地面也要受到滑動摩擦力作用C.C.滑動摩擦力的大小跟物體相對運動的速度大小有關(guān)滑動摩擦力的大小跟物體相對運動的速度大小有關(guān)D.D.滑動摩擦力總是阻礙物體的運動滑動摩擦力總是阻礙物體的運動【解析】選【解析】選B B?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚩赡芘c物體運動的方。滑動摩擦力的方向可能與物體運動的方向一樣，向一樣，A A

11、錯誤；根據(jù)力的相互性可知，錯誤；根據(jù)力的相互性可知，B B正確；滑動正確；滑動摩擦力的大小只跟接觸面的性質(zhì)和壓力有關(guān)，與物體摩擦力的大小只跟接觸面的性質(zhì)和壓力有關(guān)，與物體相對運動速度大小無關(guān)，相對運動速度大小無關(guān)，C C錯誤；滑動摩擦力可能作為錯誤；滑動摩擦力可能作為動力使物體運動，動力使物體運動，D D錯誤。錯誤。2.(2.(多項選擇多項選擇) )如下圖，以下常見事例中受到滑動摩擦如下圖，以下常見事例中受到滑動摩擦力的物體有力的物體有( () )A.A.剎車時，車輪抱死的摩托車剎車時，車輪抱死的摩托車B.B.在豎直繩的拉力作用下沿豎直墻壁運動的重物在豎直繩的拉力作用下沿豎直墻壁運動的重物C.

12、C.在水平地面上被推動的木箱在水平地面上被推動的木箱D.D.冬天，相互摩擦取暖的雙手冬天，相互摩擦取暖的雙手【解析解析】選選A A、C C、D D。按照產(chǎn)生滑動摩擦力的條件來分。按照產(chǎn)生滑動摩擦力的條件來分析物體是否受到摩擦力。四個事例中的研究對象都與析物體是否受到摩擦力。四個事例中的研究對象都與其他物體接觸、相對于接觸物體有相對運動、接觸面其他物體接觸、相對于接觸物體有相對運動、接觸面都不是光滑的。但是選項都不是光滑的。但是選項B B中的重物與墻壁間沒有擠壓中的重物與墻壁間沒有擠壓，因此該重物與墻壁間沒有滑動摩擦力。其余選項中，因此該重物與墻壁間沒有滑動摩擦力。其余選項中的研究對象跟與之接觸

13、的物體都有相互擠壓，因此都的研究對象跟與之接觸的物體都有相互擠壓，因此都受到滑動摩擦力的作用。綜上所述，選項受到滑動摩擦力的作用。綜上所述，選項A A、C C、D D正確正確。二科學探究二科學探究滑動摩擦力大小與物體間壓力的關(guān)滑動摩擦力大小與物體間壓力的關(guān)系系1.1.實驗?zāi)康模簩嶒災(zāi)康模貉芯炕瑒幽Σ亮Υ笮∨c接觸面的情況、壓力的定量關(guān)研究滑動摩擦力大小與接觸面的情況、壓力的定量關(guān)系。系。2.2.設(shè)計思路：設(shè)計思路：(1)(1)實驗方法：控制變量法。實驗方法：控制變量法?？刂平佑|面粗糙程度不變，研究滑動摩擦力與壓力控制接觸面粗糙程度不變，研究滑動摩擦力與壓力的定量關(guān)系。的定量關(guān)系?？刂苹瑒幽Σ亮εc

14、壓力不變，研究控制滑動摩擦力與壓力不變，研究 與接觸面粗糙與接觸面粗糙程度的關(guān)系。程度的關(guān)系。fN(2)(2)測量的物理量。測量的物理量。測量滑動摩擦力的大?。簻y量滑動摩擦力的大小：根據(jù)物體根據(jù)物體A A水平方向二力平衡，滑動摩擦力的大小等于水平方向二力平衡，滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。彈簧測力計的示數(shù)。測量壓力的大小：測量壓力的大?。篴.a.實驗原理：根據(jù)豎直方向上二力平衡，壓力實驗原理：根據(jù)豎直方向上二力平衡，壓力N=mgN=mg。b.b.數(shù)據(jù)的收集方法：利用天平測量物體數(shù)據(jù)的收集方法：利用天平測量物體A A的質(zhì)量，由的質(zhì)量，由N=mgN=mg獲得壓力的大小。獲得壓力的大小。(3

15、)(3)通過在物體通過在物體A A上加砝碼的方法改變壓力。上加砝碼的方法改變壓力。(4)(4)通過將木板改為玻璃板改變接觸面的粗糙程度。通過將木板改為玻璃板改變接觸面的粗糙程度。3.3.實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：(1)(1)當接觸面材料一樣，壓力不同時：當接觸面材料一樣，壓力不同時：滑動摩擦力滑動摩擦力f f的大小跟壓力的大小跟壓力N N成正比，即成正比，即f=Nf=N。(2)(2)當壓力一樣，接觸面材料不同時：當壓力一樣，接觸面材料不同時：滑動摩擦力與壓力的比值滑動摩擦力與壓力的比值 不同，說明接觸面的動摩不同，說明接觸面的動摩擦因數(shù)不同。擦因數(shù)不同。fN【思考思考討論討論】(1)(1)探究改變拉

16、木板的速度時，物體所受的滑動摩擦力探究改變拉木板的速度時，物體所受的滑動摩擦力的大小是否變化，請給出你的解釋？的大小是否變化，請給出你的解釋？( (科學探究科學探究) )提示：提示：不變化。根據(jù)不變化。根據(jù)f=Nf=N，滑動摩擦力的大小只與動，滑動摩擦力的大小只與動摩擦因數(shù)和壓力有關(guān)，與速度無關(guān)。摩擦因數(shù)和壓力有關(guān)，與速度無關(guān)。(2)(2)探究改變物體與木板間接觸面積的大小時，物體所探究改變物體與木板間接觸面積的大小時，物體所受的滑動摩擦力的大小是否變化，請給出你的解釋？受的滑動摩擦力的大小是否變化，請給出你的解釋？( (科學探究科學探究) )提示：提示：不變化。根據(jù)不變化。根據(jù)f=Nf=N，

17、滑動摩擦力的大小只與動，滑動摩擦力的大小只與動摩擦因數(shù)和壓力有關(guān)，與接觸面積無關(guān)。摩擦因數(shù)和壓力有關(guān)，與接觸面積無關(guān)?！镜淅痉兜淅痉丁坑形煌瑢W要重新布置自己的房間，他用有位同學要重新布置自己的房間，他用200 N200 N的水平拉的水平拉力勻速拉動質(zhì)量為力勻速拉動質(zhì)量為50 kg50 kg的書桌。求書桌與地板間的動的書桌。求書桌與地板間的動摩擦因數(shù)是多少？摩擦因數(shù)是多少？ (g(g取取10 N/kg)10 N/kg)世紀金榜導(dǎo)學號世紀金榜導(dǎo)學號【思維思維建模建模】【解析】勻速拉動時書桌的受力分析如下圖?！窘馕觥縿蛩倮瓌訒r書桌的受力分析如下圖。用用200 N200 N的水平拉力勻速拉動書桌，

18、書桌受到地面的水平拉力勻速拉動書桌，書桌受到地面的滑動摩擦力的滑動摩擦力f=200 Nf=200 N。書桌受地面的支持力為書桌受地面的支持力為N=mg=50N=mg=5010 N=500 N10 N=500 N。根據(jù)根據(jù)f=Nf=N可得可得答案：答案：f200 NN500 N【母題追問母題追問】1.1.如果該同學要在與如果該同學要在與【典例示范典例示范】同樣同樣的情況下勻速的情況下勻速移動質(zhì)量為移動質(zhì)量為150 kg150 kg的書柜，他用的書柜，他用200 N200 N的力能拉動書柜的力能拉動書柜嗎？為什么？嗎？為什么？(g(g取取10 N/kg)10 N/kg) ( (科學思維科學思維)

19、)【解析】書柜受到地面的支持力【解析】書柜受到地面的支持力N2=m2 g=150N2=m2 g=15010 N=1 500 N10 N=1 500 N勻速移動書柜所需的拉力為勻速移動書柜所需的拉力為F=f2=N2=0.4F=f2=N2=0.41 500 N=600 N1 500 N=600 N那么用那么用200 N200 N的力不能拉動書柜。的力不能拉動書柜。答案：不能，原因見解析答案：不能，原因見解析2.2.請依據(jù)【典例示范】所涉及的物理過程，利用圖示請依據(jù)【典例示范】所涉及的物理過程，利用圖示裝置來測定裝置來測定ABAB間的動摩擦因數(shù)。間的動摩擦因數(shù)。A A、B B兩個物體疊放在兩個物體疊

20、放在一起，一起，A A的右面用不計重力的彈簧測力計連在墻上，此的右面用不計重力的彈簧測力計連在墻上，此時測力計是水平的。請分析：時測力計是水平的。請分析：( (科學探究科學探究) ) (1)(1)需要測量的量有需要測量的量有_。 (2)AB(2)AB間動摩擦因數(shù)的表達式間動摩擦因數(shù)的表達式_?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)需要測量的量有彈簧測力計的示數(shù)需要測量的量有彈簧測力計的示數(shù)T T，A A物物體的重力體的重力G G。(2)(2)對對A A物體，水平方向受拉力物體，水平方向受拉力T T和摩擦力和摩擦力f f。因因T=fT=f，N=GN=G，又，又f=Nf=N，那么，那么ABAB間動摩擦因數(shù)間

21、動摩擦因數(shù)= = 答案：答案：(1)(1)見解析見解析(2) (2) fTNGTG【補償訓(xùn)練】【補償訓(xùn)練】1.1.如下圖為某新型夾磚機，它能用兩側(cè)巨大的如下圖為某新型夾磚機，它能用兩側(cè)巨大的“手臂手臂將幾噸磚夾起，大大提高了工作效率。某夾磚機能將幾噸磚夾起，大大提高了工作效率。某夾磚機能夾起質(zhì)量為夾起質(zhì)量為m m的磚，兩側(cè)的磚，兩側(cè)“手臂對磚產(chǎn)生的最大壓力手臂對磚產(chǎn)生的最大壓力為為Fmax(Fmax(設(shè)此時靜摩擦力等于滑動摩擦力設(shè)此時靜摩擦力等于滑動摩擦力) )，那么，那么“手手臂與磚之間的動摩擦因數(shù)至少為臂與磚之間的動摩擦因數(shù)至少為 ( () )maxmaxmaxmaxFmgmg2mgA.B

22、.C.D.F2FFmg【解析解析】選選B B。以磚為研究對象，豎直方向上受到重力。以磚為研究對象，豎直方向上受到重力和左右兩側(cè)兩個摩擦力的作用，所以和左右兩側(cè)兩個摩擦力的作用，所以2f=mg2f=mg，又因為，又因為f=Ff=Fmaxmax，所以，所以= = ，選，選B B。maxmg2F2.(20212.(2021漳州高一檢測漳州高一檢測) )用用20 N20 N的水平力將一個的水平力將一個5 kg5 kg的物體壓在豎直墻壁上，物體沿墻壁下滑，物體與墻的物體壓在豎直墻壁上，物體沿墻壁下滑，物體與墻壁間的動摩擦因數(shù)為，求物體受到的滑動摩擦力的大壁間的動摩擦因數(shù)為，求物體受到的滑動摩擦力的大小和方向。小和方向?！窘馕鼋馕觥坑捎谟糜捎谟?0 N20 N的力將物體壓在墻壁上，所以物的力將物體壓在墻壁上，所以物體與墻壁間的正壓力為體與墻壁間的正壓力為20 N20 N，根據(jù)，