高中物理必修一教科版 2章4節(jié)摩擦力中的靜摩擦力

第三章第二節(jié)

研究摩擦力我們身邊的摩擦力……初中對摩擦力的定義:

兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫做摩擦力。滑動摩擦力滑動摩擦力的定義：兩個物體相互接觸并擠壓，當(dāng)它們沿接觸面發(fā)生相對運動時，每個物體的接觸面上都會受到對方作用的阻礙相對運動的力，這種力叫做滑動摩擦力?；瑒幽Σ亮Ξa(chǎn)生條件：1.兩物體間有彈力；2.接觸面粗糙；3.兩物體有相對運動。怎樣判斷物體受不受摩擦力呢？1、接觸面是否粗糙。2、有無彈力，在彈力的章節(jié)中我們已經(jīng)講了。3、那么重點就在于物體之間的相對運動。什么叫相對運動？相對運動就是物體之間的相對位置是否發(fā)生變化。木板木板例如下圖中的情況圖1中的物塊與木板之間的相對位置改變了，也就是發(fā)生了相對運動。圖2中,我們向右拖動木板，那么此時物塊與木板的相對位置變化了沒有？受不受到摩擦力？vv

試判斷下圖中物體受不受摩擦力的作用？v物塊沿著水平面向右勻速滑動圖1圖3圖2圖4滑動摩擦力的方向看圖中的毛刷所受摩擦力方向?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚴桥c物體相對運動的方向相反，且與他們的接觸面相切。判斷剛才的四幅圖中物塊所受摩擦力的方向。

問題：滑動摩擦力總是阻礙物體運動嗎？（滑動摩擦力總是與該物體的運動方向相反嗎？）請舉例說明你的觀點V例.A、B兩物疊放在水平面上，開始都靜止，B在外力F的作用下比A運動的快，畫出A物體所受摩擦力的方向？滑動摩擦力可以與物體的運動方向相同，但它一定與物體的相對運動方向相反（阻礙相對運動，不一定阻礙物體運動）

問題：

靜止的物體也能受滑動摩擦力嗎？如圖，Ａ、Ｂ疊放在水平面上，Ａ物體用一細(xì)繩與墻壁相連，用水平力Ｆ拉動Ｂ物體，分析Ａ受到的摩擦力。FABf滑動摩擦力方向與相對運動的方向相反。滑動摩擦力方向與物體的運動方向無關(guān)。物塊相對木板向左（后）運動滑動摩擦力力的三要素，力有大小、方向、作用點，那么在生活中，摩擦力的大小受那些因素的影響呢？汽車在雪地行駛，輪胎上加掛鐵鏈可防止打滑增大摩擦力輪胎上的紋路或顆粒，可防止打滑增大摩擦力1、把木塊放在木板上，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出這時的拉力F；2、在木塊上放砝碼，用彈簧測力計拉木塊勻速運動，讀出這時的拉力F；木板木板發(fā)現(xiàn)拉力F變大了。增大壓力，增大摩擦力初中時做過的實驗汽車打滑視頻減少摩擦力在蒸汽火車的機械零件上添加潤滑油2滑動摩擦力的大小①如何來設(shè)計實驗？實驗所采用的方法？②需要記錄那些數(shù)據(jù)？③如何處理數(shù)據(jù)？2滑動摩擦力的大小

μ動摩擦因數(shù)無單位與接觸面的材料，粗糙程度等情況有關(guān)F=μN練習(xí)4鞏固11、下列說法正確的是（）A、運動的物體一定受到滑動摩擦力B、靜止的物體可能受到滑動摩擦力C、滑動摩擦力的方向一定與相對運動方向相反D、滑動摩擦力的方向可能與運動方向相同練習(xí)4鞏固2下列說法中錯誤的是()A、若某接觸面上有滑動摩擦力，則也一定有彈力B、彈力與摩擦力一定相互垂直C、滑動摩擦力一定阻礙物體的相對運動D、滑動摩擦力一定阻礙物體的運動鞏固練習(xí)1、在日常生產(chǎn)和生活中，下面哪個措施的目的是減小摩擦A、在機器的轉(zhuǎn)動部分加潤滑油B、當(dāng)貨物太多時，分批次運輸C、汽車輪胎上有很多花紋D、北方下雪時，常在道路上灑些灰渣運動員用手握住豎直的竹竿，勻速上爬或勻速下滑時，運動員受到的摩擦力分別是f1和f2，那么（）A.f1向下，f2向上，且f1=f2

B.f1向下，f2向上，且f1>f2C.f1向上，f2向上，且f1=f2

D.f1向上，f2向下，且f1=f2練習(xí)如圖，一物塊重為５Ｎ，對物體施加一方向與豎直方向垂直的大小為１２Ｎ的推力Ｆ，物塊沿豎直墻向上運動，物體與墻之間的動摩擦因數(shù)為０.２，則物體所受摩擦力的大小為多少？練習(xí)【例題1】關(guān)于滑動摩擦力，下列說法正確的是：

A.物體在支持面上的滑動速度越大，滑動摩擦力也一定越大；

B.滑動摩擦力的方向一定與物體相對支持面的滑動方向相反；

C.接觸面的滑動摩擦系數(shù)越大，滑動摩擦力也越大；

D.滑動摩擦力的方向一定與物體運動方向相反。【課堂練習(xí)】例題2：物體沿水平面勻速滑動，已知表面粗糙，物體重30N,=0.6,求：（1）V=0m/s;（2）V=2m/s;（3）V=4m/s;

時物體所受的滑動摩擦力大小和方向.v【例題3】重量為400N的小車放在水平地面上，小車與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.4，如果小車在地面上滑動，則小車所受摩擦力的大小為

。

用160N的水平力，可使小車勻速前進，小球此時所受摩擦力大小為

，用240N的水平推力推小車，小車所受摩擦力

。

一根質(zhì)量為M，長度為L的均勻長方體木料放在水平桌面上，木料與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用水平力F推木料，當(dāng)木料經(jīng)過圖示位置時，桌面對木料的滑動摩擦力等于

2l/3l/3F【習(xí)題4】例題2.判斷下列說法是否正確：①靜止的物體可能受到滑動摩擦力；②運動的物體可能受到靜摩擦力；③滑動摩擦力的方向一定與物體運動方向相反。④滑動摩擦力的方向一定與相對運動方向相反；⑤滑動摩擦力就是跟重力成正比。對對對錯錯特例:傳送帶上的物塊靜摩擦力拔河的時候為什么大家受到對面的人的很大的拉力還能站穩(wěn)，不被拉過去。比較以上情況，思考人，木箱和滑塊為什么不動？是否受到摩擦力？他們的共同點是什么？雖然沒有相對滑動，但有相對運動趨勢還有哪些例子？手拿瓶子，筷子夾菜靜摩擦力：

1、定義：兩個接觸、擠壓的物體間沒有相對滑動，但具有相對運動趨勢時，接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動趨勢的力.1.兩物體接觸且有彈力；2.接觸面粗糙；3.兩物體有相對運動趨勢。靜摩擦力產(chǎn)生條件二、靜摩擦力的方向課堂思考：滑動摩擦力方向與物體相對運動方向相反，那么靜摩擦力方向如何？

毛刷實驗2.給毛刷以水平拉力,注意:毛刷不可移動.觀察刷毛的形狀?1.觀察毛刷的刷毛的形狀?刷毛豎直刷毛彎曲，彎曲方向表示靜摩擦力的方向F

小孩推箱，箱子保持靜止，據(jù)二力平衡的知識，這時一定有一個力與推力平衡，阻礙相對運動發(fā)生的力。推力靜摩擦力二力平衡沿著接觸面，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。課堂思考：什么是相當(dāng)運動趨勢？如何判定相對運動趨勢？三、靜摩擦力的方向vv運用假設(shè)法判定（假設(shè)接觸面光滑）——物理學(xué)常用的判別方法！判斷靜摩擦力的方向思考靜摩擦力的方向一定沿著運動方向嗎?運動的物體一定不受靜摩擦力嗎?靜止的物體一定受到靜摩擦力嗎?靜摩擦力一定阻礙物體的運動嗎?vvvF靜靜摩擦力的方向一定沿著運動方向嗎?啟動時箱子受到的靜摩擦力的方向？剎車時箱子受到的靜摩擦力的方向？vvF靜靜摩擦力一定阻礙物體的運動嗎?F靜v皮帶運輸機把貨物由低處送到高處思考靜摩擦力的方向一定沿著運動方向嗎?運動的物體一定不受靜摩擦力嗎?靜止的物體一定受到靜摩擦力嗎?“靜”指的是相對靜止!靜摩擦力的方向與運動方向沒有直接關(guān)系靜摩擦力一定阻礙物體的運動嗎?靜摩擦力可以是阻力,也可以是動力.不一定!四、靜摩擦力的大小——實驗探究課堂思考：靜摩擦力的大小如何？怎樣測量靜摩擦力的大??？實驗探究：靜摩擦力的大小變化規(guī)律（1）保證木塊相對木板靜止，增大拉力，觀測拉力大小的變化，思考靜摩擦力的大小的變化。（2）改變材料再觀察。

實驗結(jié)論：

當(dāng)木塊與木板相對靜止時，木塊所受靜摩擦力與外力等值反向，且隨著引起靜摩擦力的外力的增大而增大。靜摩擦力的求解：對于平衡問題，可以運用平衡條件來求解。

最大靜摩擦力實驗結(jié)論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達到某一數(shù)值時木塊開始移動，拉力突然減小.最大靜摩擦力Fmax：（在數(shù)值上等于物體剛剛開始運動時的拉力）靜摩擦力的范圍：0＜F≤Fmax（視頻解說）課堂思考：剛才實驗中的靜摩擦力能否一直增大？

課堂思考：（1）各種情況下的最大靜摩擦力都一樣嗎？（2）最大靜摩擦力會與哪些因素相關(guān)？（3）若外力超過最大靜摩擦力，物體會滑動，此時為滑動摩擦力，則滑動摩擦力與最大靜摩擦力會有怎樣的關(guān)系？

針對上述問題你打算采用什么方法探究？DIS實驗探究：最大靜摩擦力……建議：（1）組長負(fù)責(zé)小組分工和討論；（2）小組同學(xué)相互合作進行實驗。實驗參考結(jié)論：（1）對于同一種接觸面，壓力越大，最大靜摩擦力越大；（2）對于相同大小的壓力，接觸面不同，一般最大靜摩擦力也不同，接觸面比較粗糙時，最大靜摩擦力也比較大；（3）對于不同接觸面或不同的壓力，最大靜摩擦力都大于滑動摩擦力，但大的程度不同。FOLLOWMEa．若瓶子和水共重5N，問瓶子所受靜摩擦力的大小和方向是？b．若將瓶中的水倒出一些后，問瓶子所受靜摩擦力的大小和方向如何變化？c．若將手握得更緊些，瓶所受靜摩擦力變不變？

d．若不斷往瓶里加水，靜摩擦力如何變化？

GF靜靜摩擦力不能無限增大,這個限度就是最大靜摩擦力.練習(xí)一木塊放在水平桌面上,在水平方向?qū)ζ涫┘觾蓚€推力,F1=10N,F2=2N,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài);若撤去F1,則木塊在水平方向受到的摩擦力為()A.8N,方向水平向左B.8N,方向水平向右C.2N,方向水平向右D.零問:木塊在水平方向受到的合力呢?C習(xí)題1.關(guān)于靜摩擦的說法，下列正確的是（）A靜摩擦的方向總是與物體的相對運動方向相反；B靜摩擦的方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反；C兩個相對靜止的物體之間一定有靜摩擦力的作用；D受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的。五、摩擦力的應(yīng)用解釋課前小環(huán)上升現(xiàn)象電工腳扣-----自鎖現(xiàn)象軍訓(xùn)拔河比賽看我的！26位壯漢“拔河”不敵一頭小象拔河取勝之道：（1）體重大（2）鞋子底要粗糙些

……腳使勁蹬地，人向后仰現(xiàn)象思考：拔河比賽中為什么一旦被拉動后便很難反敗為勝？

滑動摩擦力小于最大靜摩擦力2、拔河比賽取勝的訣竅是什么？3、分析人走路時的摩擦力思考：（1）人走路時受什么摩擦力？（2）方向如何？

前后腳都受靜摩擦力，后腳（動力腳）方向向前，前腳（受阻腳）方向向后。4、自行車中的摩擦力問題？（1）登車時情況如何？（2）剎車時情況如何？（3）自由前進時情況如何？（4）為什么賽車比普通自行車行得更快？5、生活中還有哪些現(xiàn)象與摩擦力相關(guān)？它們的物理原理是什么？為什么汽車用后輪驅(qū)動？如圖1，木塊質(zhì)量為m，跟水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ，受水平向右的力F的作用勻速運動，從物體到邊緣開始，到物體下落為止，在此過程中物體保持勻速運動，下列說法正確的是[]

A．推力F因物體懸空部分越來越大而變小

B．推力F在物體下落前會變?yōu)樵瓉淼?/2

C．推力F始終是μmg

D．因接觸面變小，動摩擦因數(shù)μ會變大

3.如圖所示，A、B兩木塊疊放在水平面上。

(1)在B物體上施加一個水平拉力F=20N，它們均靜止不動，分別分析A、B兩物體所受的摩擦力大小與方向。

(2)如果力作用在A物體上，它們?nèi)造o止不動，分別分析A、B兩物體所受的摩擦力大小與方向。ABF

如圖所示,一輛汽車在平直公路上,車上有一木箱,試判斷下列情況中,木箱所受摩擦力情況：

①汽車由靜止加速運動時且木箱和車面無相對滑動，木箱所受摩擦力的方向________；

②汽車勻速運動時(二者無相對滑動),木箱所受摩擦力大小為________。

③汽車剎車，木箱在車上向前滑動時,木箱所受摩擦力的方向_________。向右零向左4.

如圖所示，甲、乙兩個物體疊放在水平地面上，現(xiàn)給甲、乙兩物體分別施加一水平向右、向左的拉力F1和F2，且已知F1=5N，F(xiàn)2=3N

（1）如果甲、乙均保持靜止?fàn)顟B(tài)，求乙對甲的靜摩擦力的大小及地面對乙的靜摩擦力的大小和方向。（2）如果F2的方向改為水平向

右，甲、乙均保持靜止?fàn)顟B(tài)，

求乙對甲的靜摩擦力的大小及地

面對乙的靜摩擦力的大小和方向。5.甲乙F1=5NF2=3Nf乙甲=5Nf甲乙=5Nf地乙=2N甲乙F1=5NF2=3Nf地乙=8Nf乙甲=5Nf甲乙=5N

6、如圖5所示，一質(zhì)量為2kg的物體夾在兩木板之間，物體左右兩側(cè)面與兩塊木板間的動摩擦因數(shù)相同。若把該物從上面勻速抽出，需50N的力。若把它從下面勻速抽出，則需多大的力。(設(shè)兩木板對物體的壓力不變)受力分析施力不畫畫受力，重力彈力先分析；摩擦方向要分清，多漏錯力須鑒別。物體受力分析

⒈確定研究對象(受力物體)⒉隔離研究對象：分析周圍物體對它施加的力，不考慮它對其他物體的力⒊分析物體運動狀態(tài)：靜止、勻速、加速、減速４.受力分析順序：一重二彈三摩檫四場注意：a.防止漏力、多力、錯力漏力——按順序多力——找施力物體錯力——彈力摩擦力的條件：移物法、假設(shè)法、二力平衡彈力摩擦力方向：彈力垂直面，摩擦力與相對運動(趨勢)相反b.只畫實際受到的力（分力、回復(fù)力、向心力等效果力不是實際受到的力）c.力的作用點一般畫在物體中心(桿和轉(zhuǎn)動物體畫在作用點)靜vFF靜FVFvGNfFvGNfFvGN物體在水平面上向左運動f物體在水平面上向右運動FvGNfFG物體沿光滑斜面上滑或下滑GN物體沿粗糙斜面上滑fv物體靜止在斜面上GNf0物體沿斜面勻速下滑GNfFFv下滑GGf0FN靜止：GfFN勻速下滑：靜止：F光滑球，繩豎直張緊光滑球GTNGTGN1N2GTNf0ABBAF勻速、加速、減速勻速、加速、減速B