摩擦力（導學案）（原卷版）高一物理

第2節(jié)摩擦力導學案【學習目標】1.知道滑動摩擦力概念及產生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向2.會用公式F=μFN計算滑動摩擦力的大小3.知道靜摩擦力產生的條件，會判斷靜摩擦力的大小和方向4.認識靜摩擦的規(guī)律，知道靜摩擦力的變化范圍及其最大值【學習重難點】1．滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷（重點）2．靜摩擦力的有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷（重點難點）3．靜摩擦力產生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念（重點）【知識回顧】初中摩擦力內容復習：一、摩擦力1.兩個互相接觸的物體，當它們發(fā)生或相時，在接觸面上會產生一種相對運動的力，這種力叫做摩擦力。；一個物體在另一個物體表面上滾動時產生的摩擦力叫做；兩個相互接觸的物體，當它們要發(fā)生而尚未發(fā)生相對運動時，在它們接觸面上產生一種阻礙物體相對運動趨勢的力，稱為.二、摩擦力的產生條件和方向1．產生條件：(1)；(2)發(fā)生；(3)接觸面不光滑。2．作用點：摩擦力發(fā)生在上，所以摩擦力的作用點就在接觸面上，但為了研究方便，可把摩擦力的作用等效到一個點上，畫力的示意圖時，可將摩擦力作用點畫在物體重心上。3．方向：與物體相對運動或相對運動趨勢的方向。摩擦力的方向有時與物體的運動方向相反，起作用；有時與物體的運動方向相同，起作用。三、摩擦力的大小測量和影響因素1．使用可以粗略測量滑動摩擦力的大小。方法：用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據原理，可知彈簧測力計示數等于滑動摩擦力大小。2．根據影響滑動摩擦力的因素，通過或增大接觸面，可以增大摩擦，通過減小壓力或減小接觸面粗糙程度可以減小摩擦。四、摩擦的利用和防止1.增大摩擦的方法：（1）增大壓力；（2）增大接觸面粗糙程度；（3）將滾動摩擦變?yōu)榛瑒幽Σ痢?.減小摩擦的方法：（1）減小壓力；（2）減小接觸面粗糙程度；（3）變滑動摩擦為滾動摩擦；（4）使接觸面互相分離?！咀灾黝A習】一、滑動摩擦力1.定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙運動的力，這種力叫作滑動摩擦力。2.方向：沿著接觸面，跟物體。(1)公式：Ff＝，其中FN表示接觸面上壓力的大小，μ為動摩擦因數。(2)動摩擦因數μ跟相互接觸的兩個物體的、接觸面的粗糙程度有關，沒有單位。二、靜摩擦力1.定義：相互接觸的兩個物體之間只有相對運動的，而沒有相對運動，這時的摩擦力叫作靜摩擦力。2.方向：沿著接觸面，跟物體相對運動趨勢的方向。：隨外力的變化而變化，當外力增大到某一值時，物體就要滑動，此時靜摩擦力達到最大值Fmax，我們把Fmax叫作最大靜摩擦力。靜摩擦力的取值范圍為?！菊n堂探究】思考與討論：為什么汽車的輪胎、鞋子和手套有很多花紋，這些花紋有什么作用嗎？復習與回顧：初中我們已經學習過:兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時，就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動的趨勢的力，這種力就叫作摩擦力。思考與討論：用彈簧測力計拖動水平固定木板上的木塊，使它做勻速運動，測力計的示數等于木塊所受摩擦力的大小。改變木塊和木板之間的壓力，摩擦力的大小也隨之改變。如果摩擦力的大小跟壓力的大小存在某種定量關系的話，它們可能是怎樣的關系呢？一、滑動摩擦力思考：冰壺比賽中的冰壺，剎車過程中的汽車，都會因受到摩擦力停下來，這個摩擦力是什么摩擦力？（一）滑動摩擦力的定義和產生條件1.定義：兩個互相接觸擠壓且發(fā)生相對運動的物體,在它們的接觸面上會產生阻礙的力，此力即為滑動摩擦力。2.產生條件：、、。（二）滑動摩擦力的方向【觀看】滑動摩擦力方向演示思考與討論：(1)通過以上兩個視頻觀看，你認為毛刷所受滑動摩擦力的方向有何特點？(2)滑動摩擦力的方向是否與毛刷運動方向相反？分析：物體v0=0(3)滑動摩擦力是否一定是阻力？【小結】1.滑動摩擦力的方向：總是沿著接觸面，并且跟物體相反。2.“相對”于“誰”：相對于，而不是一定相對于地面。3.判斷方向的步驟：①找接觸的物體——②判斷——③畫出具體方向。，而不是阻礙物體的，所以滑動摩擦力的方向可能與物體運動方向，也可能。（三）滑動摩擦力的大小【小實驗】在桌面上墊一張紙，把一本書壓在紙上，然后用手沿著桌面拉動紙張,保持接觸面的材料不變,在大小不同的壓力下拉動紙張(材料可以是紙、塑料、毛巾、木板等);然后保持壓力不變，改變接觸面的材料。你認為滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關？【演示實驗】（1）研究影響滑動摩擦力大小的因素；（2）定量研究滑動摩擦力大小【小結】1.大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮「鷫毫Τ?。思考：兩物體間的壓力是否一定等于重力大??？2.公式：Ff=μ是動摩擦因數，它的數值只跟相互接觸的兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度；動摩擦因數單位。3.幾種材料不同的動摩擦因數：【例題】在我國東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運輸工具。一個有鋼制滑板的雪橇，連同木料的質量為4.9×103kg。在水平的冰道上，馬要在水平方向上用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進？思考與討論：(1)靜止的物體是否也可以受到滑動摩擦力？你能舉例說明嗎？(2)相互接觸的物體處于相對靜止時，它們之間是否就不存在摩擦力了呢？二、靜摩擦力【觀察與思考】視頻演示（一）靜摩擦力的定義及產生條件1.定義：兩個相互接觸擠壓而保持相對靜止的物體,當它們之間存在時,在它們的接觸面上會產生阻礙物體間相對運動趨勢的力，此力即為靜摩擦力。2.產生條件：、、。（二）靜摩擦力有無判斷方法1.假設法：假設兩物體間無靜摩擦力，看物體是否相對滑動。2.狀態(tài)法：根據物體所處的狀態(tài)和有關力學條件加以判斷。（三）靜摩擦力的方向【視頻演示】兩個有關靜摩擦力方向的演示思考與討論：(1)通過以上兩個視頻觀看，你認為物體所受靜摩擦力的方向有何特點？(2)靜摩擦力的方向是否與物體運動方向相反？分析：物體v0=0，(3)靜摩擦力是否可以與運動方向垂直呢？請舉例說明。(4)靜摩擦力是否一定是阻力？請舉例說明。【小結】1.靜摩擦力的方向：總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動趨勢方向。2.“相對”于“誰”：相對于，而不是一定相對于地面。3.判斷方向的步驟：①找接觸的物體——②判斷相對運動趨勢方向——③畫出具體方向。，而不是阻礙物體的運動，所以靜摩擦力的方向可能與物體運動方向，也可能,還可能。（四）靜摩擦力的大小【實驗演示】靜摩擦力的大小變化1.隨著產生相對運動趨勢的外力大小的變化而；2.跟物體間接觸面的壓力大??；3.大小取值范圍；4.最大靜摩擦力滑動靜摩擦力。（五）靜摩擦力和滑動摩擦力的比較靜摩擦力滑動摩擦力產生條件相同點①相互接觸且擠壓；②接觸面粗糙不同點有相對運動趨勢有相對運動力的三要素大小不同點與壓力，大小為與壓力成，大小方向相同點①與接觸面相切；②與彈力方向垂直。不同點與相對運動趨勢方向相反與相對運動方向相反作用點相同點都作用在接觸面上課堂小結：【自我測評】1．下列關于摩擦力的理解正確的是（）A．有摩擦力的地方一定有彈力B．摩擦力總是阻礙物體的運動或運動趨勢C．摩擦力與該處彈力的方向可能相互垂直D．摩擦力的大小與該處彈力大小成正比2．用手握住瓶子，瓶子質量為70g，空氣阻力忽略不計，重力加速度g=10m/s2。如果握力加倍，并帶動瓶子向上做勻速直線運動，則對于手和瓶子間的摩擦力有（

）A．方向由向下變成向上 B．手越干越粗糙摩擦力越大3．如圖所示，在粗糙水平面上放置有一豎直截面為平行四邊形的木塊，圖中木塊傾角為θ，木塊與水平面間動摩擦因數為μ，木塊所受重力為G，現用一水平恒力F推木塊，使木塊由靜止開始向左運動，則木塊所受的摩擦力大小為（）A．F B． C． D．4．如圖所示，在水平桌面上放一木塊，給木塊一水平向右的拉力，從零開始逐漸增大水平拉力，木塊先靜止后沿桌面運動，則木塊所受的摩擦力隨拉力變化的圖像正確的是（）A．

B．

C．

D．

5．鉆石聯賽上海站百米大戰(zhàn)中，蘇炳添以10秒09的成績奪冠，成為第一個在鉆石聯賽百米奪冠的中國人。他奔跑途中的兩個瞬間，其受力可簡化圖甲、乙。用、分別表示他在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關于、的方向，以下說法正確的是（）A．向后，向后 B．向前，向前C．向前，向后 D．向后，向前6．如圖所示的皮帶傳動裝置中，是主動輪，是從動輪，分別是皮帶上與兩輪接觸的點，分別是兩輪邊緣與皮帶接觸的點（為清楚起見，圖中將兩輪與皮帶畫得略微分開，而實際上是緊密接觸的）。當順時針起動時，若皮帶與兩輪不打滑，則各點所受靜摩擦力的方向分別是（）A．向上、向下、向下、向上 B．向下、向上、向上、向下C．向上、向上、向下、向下 D．向下、向下、向上、向上7．如圖所示為傳送帶運輸機的示意圖，A為傳送帶上的貨物，則（）A．如果貨物A隨傳送帶一起無相對滑動地向上勻速運動，A受到沿傳送帶向下的摩擦力B．如果貨物A隨傳送帶一起無相對滑動地向下勻速運動，A受到沿傳送帶